Question

在元素周期表中，鋅（₃₀Zn）、鎘（₄₈Cd）、汞（₈₀Hg）同屬于鋅族，鋅和汞在自然界中常共生，鎘的金屬活動性介于鋅和汞之間．濕法煉鋅過程中產(chǎn)生的銅鎘渣中含有Cu、Cd、Zn等多種金屬，可用于生產(chǎn)金屬鎘．鎘的主要用途可以用作鎳-鎘電池，以及用于顏料生產(chǎn)，鎘化合物還在PVC穩(wěn)定劑、發(fā)光材料、半導(dǎo)體材料、殺菌劑等方面有廣泛的應(yīng)用．鎘的生產(chǎn)流程如圖所示：
請回答下列問題：
（1）鎘元素位于周期表中第

 

周期，第

 

族，其原子結(jié)構(gòu)示意圖為

 

；
（2）寫出步驟①反應(yīng)的離子方程式

 

；
（3）步驟②所加入的金屬的名稱是

 

；
（4）步驟④用“溶液2”作電解液，鎘在

 

極析出，該電極材料是

 

；
（5）“電解廢液”中含有鎘，不能直接作為污水排放．目前含鎘的廢水處理的方式有兩種，一種是在含鎘污水中加入硫化鈉，沉淀鎘離子，另一種是加入聚合硫酸鐵和聚合氯化鋁，沉淀鎘離子．寫出硫化鈉沉淀鎘離子的離子方程式

 

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)鎘元素的原子序數(shù)是48來確定在周期表中的位置，并根據(jù)原子結(jié)構(gòu)示意圖的畫法來書寫；
（2）金屬Cd、Zn可以和硫酸反應(yīng)分別生成硫酸鎘、硫酸鋅和氫氣，據(jù)此書寫離子方程式；
（3）金屬鋅的活潑性強于金屬鎘，可以將金屬鉻從其鹽中置換出來；
（4）在電解池的陰極上是陽離子發(fā)生得電子的還原反應(yīng)；
（5）鎘離子可以和硫離子之間反應(yīng)生成硫化鎘，據(jù)此書寫離子方程式．

解答：解：（1）Cd是48號元素，原子核外電子排布為：，位于第5周期，第ⅡB，
故答案為：ⅡB；；
（2）金屬Cd、Zn可以和硫酸反應(yīng)分別生成硫酸鎘、硫酸鋅和氫氣實質(zhì)是：Cd+2H⁺═Cd²⁺+H₂↑，Zn+2H⁺═Zn²⁺+H₂↑，
故答案為：Cd+2H⁺═Cd²⁺+H₂↑，Zn+2H⁺═Zn²⁺+H₂↑；
（3）金屬鋅的活潑性強于金屬鎘，步驟②所加入的金屬鋅可以將金屬鉻從其鹽中置換出來，
故答案為：鋅；
（4）在電解池中，有金屬析出的電極是陰極，該電極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，采用鎘板作陰極，
故答案為：陰、鎘板； 
（5）鎘離子可以和硫離子之間反應(yīng)生成硫化鎘沉淀，即Cd²⁺+S^2-═CdS↓，
故答案為：Cd²⁺+S^2-═CdS↓．

點評：本題涉及金屬冶煉的工藝流程方面的知識，注意知識的遷移和應(yīng)用是解題關(guān)鍵，難度不大．