高二化学电解精炼铜电镀2

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、NiNi22e,Cu22eCu,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,电解原理在金属表面镀上一层其他金属或合金,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： .,CuCu22e,Cu22eCu,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：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,(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”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：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,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。(2)溶液中Cu2为_mol/L。,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：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AgNO3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：Ni22eNiB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Zn2D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：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 molL1Zn2C0.20 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、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