单击此处编辑母版文本样式,第2课时电解精炼铜电镀,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。,高中化学-第1章第2节-第2课时-电解精炼铜电镀ppt课件同步导学-鲁科版选修4,高中化学-第1章第2节-第2课时-电解精炼铜电镀ppt课件同步导学-鲁科版选修4,一、电解精炼铜,1,粗铜的成分：,Cu(Zn、Ni、Fe、Ag、Au等),2,装置,一、电解精炼铜,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：,Cu,Cu,2,2e,、Zn,Zn,2,2e,、Fe,Fe,2,2e,、Ni,Ni,2,2e,Cu,2,2e,Cu,不如铜活泼的,99.95%99.98%,CuCu22e、ZnZn22e、Fe,开放探究,1.铜的电解精炼前后溶液中Cu,2,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Cu,2,在阴极上得到电子析出，使溶液中Cu,2,浓度减小,。,高中化学-第1章第2节-第2课时-电解精炼铜电镀ppt课件同步导学-鲁科版选修4,二、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,电解原理在金属表面镀上一层其他金属或,合金,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,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：,.,Cu,Cu,2,2e,Cu,2,2e,Cu,3原理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,开放探究2.不考虑溶液中水的蒸发等损耗，电镀后，电解质,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,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,1在铁制品上镀一定厚度的锌层，以下方案设计合理的是(),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,高中化学-第1章第2节-第2课时-电解精炼铜电镀ppt课件同步导学-鲁科版选修4,答案：,B,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MgCl,2,溶液的方法冶炼金属镁,解析：,电解饱和NaCl溶液时，放电顺序H,Na,，阴极反应为2H,2e,H,2,，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MgCl,2,的方法冶炼Mg。,答案：,C,3下列说法正确的是(),高中化学-第1章第2节-第2课时-电解精炼铜电镀ppt课件同步导学-鲁科版选修4,一、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,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,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：Zn,Zn,2,2e,阴极：Zn,2,2e,Zn,(以精炼铜为例),阳极：Cu(粗铜),Cu,2,2e,(主要),阴极：Cu,2,2e,Cu(精铜),联系,电镀池和精炼池是特定条件下的电解池,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,(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S,2,I,Br,Cl,OH,含氧酸根离子F,。,(1)惰性电极材料和活性电极材料。,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”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：2H,2,O2e,H,2,2OH,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,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Fe,2,和OH,。,(2)Fe,2,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O,2,，会使生成的Fe(OH),2,氧化而变色。,高中化学-第1章第2节-第2课时-电解精炼铜电镀ppt课件同步导学-鲁科版选修4,阳极产生Fe,2,，阴极产生H,2,，由于产生的H,2,可以排出溶解在溶液中的少量O,2,，故应B极产生H,2,，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。电解质溶液若为NaOH溶液，电解开始阶段由于溶解在溶液的O,2,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Fe,2,进入溶液，此时不会生成Fe(OH),2,，而阴极产生的H,2,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,阳极产生Fe2，阴极产生H2，由于产生的H2可以排出溶解在,高中化学-第1章第2节-第2课时-电解精炼铜电镀ppt课件同步导学-鲁科版选修4,答案：,BC,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。,高中化学-第1章第2节-第2课时-电解精炼铜电镀ppt课件同步导学-鲁科版选修4,2,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,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,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。,正确解答电解反应的计算还应注意以下四点：,(2011江门高二质检)将浓度均为2 mol/L的AgNO,3,与Cu(NO,3,),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。,(2)溶液中Cu,2,为_mol/L。,(2011江门高二质检)将浓度均为2 mol/L的AgN,答案：,(1)1.05(2)1.5,答案：(1)1.05(2)1.5,2在0,和1.01,10,5,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：2Cu,2,4e,2Cu,阳极：4OH,2H,2,OO,2,4e,2在0 和1.01105 Pa下，用铂电极电解硫酸铜溶,答案：,B,答案：B,高中化学-第1章第2节-第2课时-电解精炼铜电镀ppt课件同步导学-鲁科版选修4,高中化学-第1章第2节-第2课时-电解精炼铜电镀ppt课件同步导学-鲁科版选修4,1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AgNO,3,溶液,CPt和AgNO,3,溶液 DPt和Ag,2,SO,4,溶液,解析：,根据电镀的特点，镀银时银作阳极，电镀液为AgNO,3,溶液。,答案：,B,高中化学-第1章第2节-第2课时-电解精炼铜电镀ppt课件同步导学-鲁科版选修4,2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Fe,2,Ni,2,Cu,2,)(),A阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni,2,2e,Ni,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Fe,2,和Zn,2,D电解后，电解槽底部的阳极泥中有Cu和Pt,高中化学-第1章第2节-第2课时-电解精炼铜电镀ppt课件同步导学-鲁科版选修4,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Fe,2,、Zn,2,外还有Ni,2,。,答案：,D,高中化学-第1章第2节-第2课时-电解精炼铜电镀ppt课件同步导学-鲁科版选修4,3图中四组装置分别通电一段时间后，溶液质量增加的是(),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,高中化学-第1章第2节-第2课时-电解精炼铜电镀ppt课件同步导学-鲁科版选修4,4电解100 mL含H,0.30 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 molL,1,Ag,B0.20 molL,1,Zn,2,C0.20 molL,1,Cu,2,D0.20 molL,1,Pb,2,解析：,在金属活动顺序表中排在氢以后的金属为Ag、Cu，而Zn、Pb排在氢以前，所以Ag,和Cu,2,应先于H,放电；而Zn,2,、Pb,2,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,4电解100 mL含H0.30 mol/L的下列溶,5大家知道：CuH,2,SO,4,(稀)=CuSO,4,H,2,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。,5大家知道：CuH2SO4(稀)=CuSO4H2,高中化学-第1章第2节-第2课时-电解精炼铜电镀ppt课件同步导学-鲁科版选修4,1,、书籍是朋友,虽然没有热情,但是非常忠实。,20 十一月 2024,2024/11/20,2024/11/20,2024/1