高中化学-第1章第2节-第2课时-电解精炼铜电镀课件同步导学-鲁科版选修4.ppt

1、 第2课时电解精炼铜电镀 1了解电解精炼铜和电镀的原理。2会设计简单的电镀池。3掌握活性电极的电解原理。一、电解精炼铜 1粗铜的成分：Cu(Zn、Ni、Fe、Ag、Au等)2装置 3电极反应式(1)阳极：。(2)阴极：。4阳极泥 铜的电解精炼过程中，粗铜中 金属与其他不溶性杂质混在一起沉积在电解池底部形成的物质。5电解精炼所得铜的纯度：CuCu22e、ZnZn22e、FeFe22e、NiNi22eCu22eCu不如铜活泼的不如铜活泼的99.95%99.98%开放探究1.铜的电解精炼前后溶液中Cu2的浓度是否有变化？为什么？提示：有变化。粗铜中比铜活泼的金属失电子进入溶液，溶液中Cu2在阴极上得

2、到电子析出，使溶液中Cu2浓度减小。二、电镀 1目的：或改善金属制品的外观。2定义：应用的过程。增强金属的抗腐蚀能力、耐磨性增强金属的抗腐蚀能力、耐磨性电解原理在金属表面镀上一层其他金属或电解原理在金属表面镀上一层其他金属或合金合金 3原理 以铁钉表面镀铜为例：(1)电镀装置(2)电极反应式 阳极：.阴极：.CuCu22eCu22eCu 开放探究2.不考虑溶液中水的蒸发等损耗，电镀后，电解质溶液的浓度有何变化？提示：由于在相同时间内电镀池的阴、阳两极生成、消耗等量的铜，故电解质溶液的浓度保持不变 1在铁制品上镀一定厚度的锌层，以下方案设计合理的是()A锌做阳极，铁制品做阴极，溶液中含有锌离子

3、B铂做阴极，铁制品做阳极，溶液中含有锌离子 C铁做阳极，铁制品做阴极，溶液中含有亚铁离子 D锌做阴极，铁制品做阳极，溶液中含有锌离子 解析：电镀时，镀层金属(或惰性电极材料)做阳极，镀件做阴极，含镀层金属离子的盐溶液做电解质溶液。答案：A 2火法炼铜得到的粗铜中含多种杂质(如锌、金和银等)，其性能远不能达到电气工业的要求，工业上常用电解精炼法将粗铜提纯。在电解精炼时()A粗铜接电源负极 B纯铜做阴极 C杂质都将以单质形式沉积到池底 D纯铜片增重2.56 g，电路中通过电子为0.04 mol 答案：答案：B 3下列说法正确的是()A电解饱和NaCl溶液时，Na向阴极移动，在阴极表面得电子析出 B

4、电解精炼铜装置中粗铜做阴极 C电镀池中镀层金属做阳极 D通过电解MgCl2溶液的方法冶炼金属镁 解析：电解饱和NaCl溶液时，放电顺序HNa，阴极反应为2H2eH2，Na不放电；电解精炼铜时粗铜做阳极；电镀时镀层金属做阳极；镁为活泼金属，工业上常用电解熔融MgCl2的方法冶炼Mg。答案：C 一、电镀池与精炼池的区别与联系 电镀池精炼池定义应用电解原理在某此金属表面镀上一层其他金属或合金的装置利用电解原理提纯金属的装置装置举例电镀池精炼池形成条件镀层金属做阳极接直流电源正极，镀件接直流电源负极，做阴极电镀液必须是含有镀层金属离子的盐溶液形成闭合回路不纯金属做阳极，纯金属做阴极含该金属离子的可溶盐

5、溶液做电解质溶液直流电源形成闭合回路电极反应(以铁上镀锌为例)阳极：ZnZn22e阴极：Zn22eZn(以精炼铜为例)阳极：Cu(粗铜)Cu22e(主要)阴极：Cu22e Cu(精铜)联系电镀池和精炼池是特定条件下的电解池(1)惰性电极材料和活性电极材料。惰性电极材料包括：石墨、铂、金。活性电极材料：除石墨、铂、金以外的电极材料。(2)阳极上放电顺序：活性电极材料S2IBrClOH含氧酸根离子F。利用电解原理制备物质是物质制备中常用的方法，某同学设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如图所示)。通电后溶液中产生白色沉淀，且较长时间不变色。下列说法中正确的是()A电源中“b”为正极，“a

6、”为负极 B电解池中的电解液可以是NaOH溶液，但不能是NaCl溶液 CA、B两端都必须使用铁作电极 DB电极发生的反应：2H2O2eH22OH 思路点拨：要制取Fe(OH)2且较长时间不变色应解决以下三个问题：(1)必须有Fe2和OH。(2)Fe2可由电解提供。(3)OH也必须由电解提供，因为若由电解质直接提供，开始阶段电解质溶液中含有少量溶解在其中的O2，会使生成的Fe(OH)2氧化而变色。阳极产生Fe2，阴极产生H2，由于产生的H2可以排出溶解在溶液中的少量O2，故应B极产生H2，所以A极为阳极，其电极材料为Fe，B极为阴极，其材料无条件限制，即a为正极，b为负极，故A、C项错误。电解质

7、溶液若为NaOH溶液，电解开始阶段由于溶解在溶液的O2尚未除去，会将生成的Fe(OH)2氧化而变色；电解质溶液若为NaCl溶液，电解初期阳极产生的Fe2进入溶液，此时不会生成Fe(OH)2，而阴极产生的H2可以排出溶液中溶解的少量氧气，随电解的进行，溶液碱性增强，将生成Fe(OH)2，故B项错误。答案：D 答案：答案：BC 二、有关电解的计算 1电解的有关计算常涉及的问题(1)两极产物的定量计算。(2)相对原子质量的计算和阿伏加德罗常数的值的测定。(3)根据转移电子的量求产物的量或根据产物的量求转移电子的量。2常用的三种方法 电子守恒法计算用于串联电路，通过阴阳两极的电量相同等类型的计算，其依

8、据是电路上转移的电子数相等总反应式计算先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列比例式计算关系式计算借得失电子守恒关系建立已知量与未知量之间的桥梁，建立计算所需的关系式 正确解答电解反应的计算还应注意以下四点：(1)首先正确书写出电极反应式。(2)观察阳极材料是否为活性电极。(3)当多种离子共存时，要根据其氧化性、还原性强弱判断离子放电的先后顺序。(4)利用电子守恒规律是计算的根本依据。(2011江门高二质检)将浓度均为2 mol/L的AgNO3与Cu(NO3)2溶液各0.5 L混合，以铜为电极进行电解，一段时间后阴极上有1.6 g铜析出，试计算此时：(1)直流电源已输出_mol电子

9、。(2)溶液中Cu2为_mol/L。答案：答案：(1)1.05(2)1.5 2在0 和1.01105 Pa下，用铂电极电解硫酸铜溶液，当阴极产生6.4 g铜时，阳极放出()A1.12 L氢气 B1.12 L氧气 C2.24 L氢气 D2.24 L氧气 解析：用铂电极进行电解，两极反应为：阴极：2Cu24e2Cu 阳极：4OH2H2OO24e答案：答案：B 1欲在金属表面镀银，应把镀件挂在电镀池的阴极。下列各组中，选用的阳极金属和电镀液均正确的是()AAg和AgCl溶液BAg和AgNO3溶液 CPt和AgNO3溶液 DPt和Ag2SO4溶液 解析：根据电镀的特点，镀银时银作阳极，电镀液为AgNO

10、3溶液。答案：B 2金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是(已知：氧化性Fe2Ni2Cu2)()A阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni22eNi B电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等 C电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2和Zn2 D电解后，电解槽底部的阳极泥中有Cu和Pt 解析：A项中，阳极发生氧化反应，金属Zn、Fe、Ni失电子；B项中，阳极减少的质量是溶解的Zn、Fe、Ni，而阴极析出的是Ni，故阳极质量的减少与阴极质量的增加不相等；C项中，电解后溶液中存在的金属阳离子除Fe2、Zn2外还有Ni2。答案：

11、D 3图中四组装置分别通电一段时间后，溶液质量增加的是()解析：A为电解水型，溶液质量减小；B为电解电解质型，溶液质量减小；C中溶液中析出的Cu与阳极溶解的Cu的量相等，溶液的质量不发生变化；D中开始时Ag溶解，Cu析出，2Ag(216 g)Cu(64 g)，溶液质量增大，之后Fe上镀银，溶液质量不变。答案：D 4电解100 mL含H0.30 mol/L的下列溶液，当电路中通过0.04 mol电子时，理论上析出金属质量最大的是()A0.10 molL1Ag B0.20 molL1Zn2 C0.20 molL1Cu2 D0.20 molL1Pb2 解析：在金属活动顺序表中排在氢以后的金属为Ag、

12、Cu，而Zn、Pb排在氢以前，所以Ag和Cu2应先于H放电；而Zn2、Pb2不放电，排除B、D两项；因为0.01 mol Ag的质量小于0.02 mol Cu的质量，故C项正确。答案：C 5大家知道：CuH2SO4(稀)=CuSO4H2通常不能发生，根据你所学知识，设法使上述反应能发生。具体的方法是_；反应原理是_ _。解析：通常不能发生的反应在电解池中能发生，分析反应，Cu的化合价升高，发生氧化反应，应是阳极，H得电子发生还原反应，是阴极反应。1、书籍是朋友,虽然没有热情,但是非常忠实。2022年11月19日星期六2022-11-192022-11-192022-11-192、科学的灵感，决

13、不是坐等可以等来的。如果说，科学上的发现有什么偶然的机遇的话，那么这种偶然的机遇只能给那些学有素养的人，给那些善于独立思考的人，给那些具有锲而不舍的人。2022年11月2022-11-192022-11-192022-11-1911/19/20223、书籍通过心灵观察世界的窗口.住宅里没有书,犹如房间里没有窗户。2022-11-192022-11-19November 19,20224、享受阅读快乐，提高生活质量。2022-11-192022-11-192022-11-192022-11-19 谢谢观赏谢谢观赏 You made my day!You made my day!我们，还在我们，还在路路上上