《高中化學(xué) 第1章第2節(jié) 第2課時(shí) 電解精煉銅電鍍課件同步導(dǎo)學(xué) 魯科版選修4》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中化學(xué) 第1章第2節(jié) 第2課時(shí) 電解精煉銅電鍍課件同步導(dǎo)學(xué) 魯科版選修4（39頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第2課時(shí)電解精煉銅電鍍 1了解電解精煉銅和電鍍的原理。 2會(huì)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的電鍍池。 3掌握活性電極的電解原理。 一、電解精煉銅 1粗銅的成分：Cu(Zn、Ni、Fe、Ag、Au等) 2裝置 3電極反應(yīng)式 (1)陽(yáng)極：。 (2)陰極： 。 4陽(yáng)極泥 銅的電解精煉過(guò)程中，粗銅中 金屬與其他不溶性雜質(zhì)混在一起沉積在電解池底部形成的物質(zhì)。 5電解精煉所得銅的純度：CuCu22e、ZnZn22e、FeFe22e、NiNi22eCu22eCu不如銅活潑的不如銅活潑的99.95%99.98% 開(kāi)放探究1.銅的電解精煉前后溶液中Cu2的濃度是否有變化？為什么？ 提示：有變化。粗銅中比銅活潑的金屬失電子進(jìn)入溶液，溶

2、液中Cu2在陰極上得到電子析出，使溶液中Cu2濃度減小 。 二、電鍍 1目的： 或改善金屬制品的外觀。 2定義：應(yīng)用的過(guò)程。增強(qiáng)金屬的抗腐蝕能力、耐磨性增強(qiáng)金屬的抗腐蝕能力、耐磨性電解原理在金屬表面鍍上一層其他金屬或電解原理在金屬表面鍍上一層其他金屬或合金合金 3原理 以鐵釘表面鍍銅為例： (1)電鍍裝置 (2)電極反應(yīng)式 陽(yáng)極： . 陰極： .CuCu22eCu22eCu 開(kāi)放探究2.不考慮溶液中水的蒸發(fā)等損耗，電鍍后，電解質(zhì)溶液的濃度有何變化？ 提示：由于在相同時(shí)間內(nèi)電鍍池的陰、陽(yáng)兩極生成、消耗等量的銅，故電解質(zhì)溶液的濃度保持不變 1在鐵制品上鍍一定厚度的鋅層，以下方案設(shè)計(jì)合理的是() A

3、鋅做陽(yáng)極，鐵制品做陰極，溶液中含有鋅離子 B鉑做陰極，鐵制品做陽(yáng)極，溶液中含有鋅離子 C鐵做陽(yáng)極，鐵制品做陰極，溶液中含有亞鐵離子 D鋅做陰極，鐵制品做陽(yáng)極，溶液中含有鋅離子 解析：電鍍時(shí)，鍍層金屬(或惰性電極材料)做陽(yáng)極，鍍件做陰極，含鍍層金屬離子的鹽溶液做電解質(zhì)溶液。 答案：A 2火法煉銅得到的粗銅中含多種雜質(zhì)(如鋅、金和銀等)，其性能遠(yuǎn)不能達(dá)到電氣工業(yè)的要求，工業(yè)上常用電解精煉法將粗銅提純。在電解精煉時(shí)() A粗銅接電源負(fù)極 B純銅做陰極 C雜質(zhì)都將以單質(zhì)形式沉積到池底 D純銅片增重2.56 g，電路中通過(guò)電子為0.04 mol 答案：答案：B 3下列說(shuō)法正確的是() A電解飽和NaCl

4、溶液時(shí)，Na向陰極移動(dòng)，在陰極表面得電子析出 B電解精煉銅裝置中粗銅做陰極 C電鍍池中鍍層金屬做陽(yáng)極 D通過(guò)電解MgCl2溶液的方法冶煉金屬鎂 解析：電解飽和NaCl溶液時(shí)，放電順序HNa，陰極反應(yīng)為2H2eH2，Na不放電；電解精煉銅時(shí)粗銅做陽(yáng)極；電鍍時(shí)鍍層金屬做陽(yáng)極；鎂為活潑金屬，工業(yè)上常用電解熔融MgCl2的方法冶煉Mg。 答案：C 一、電鍍池與精煉池的區(qū)別與聯(lián)系 電鍍池精煉池定義應(yīng)用電解原理在某此金屬表面鍍上一層其他金屬或合金的裝置利用電解原理提純金屬的裝置裝置舉例電鍍池精煉池形成條件鍍層金屬做陽(yáng)極接直流電源正極，鍍件接直流電源負(fù)極，做陰極電鍍液必須是含有鍍層金屬離子的鹽溶液形成閉合回

5、路不純金屬做陽(yáng)極，純金屬做陰極含該金屬離子的可溶鹽溶液做電解質(zhì)溶液直流電源形成閉合回路電極反應(yīng)(以鐵上鍍鋅為例) 陽(yáng)極：ZnZn22e陰極：Zn22eZn(以精煉銅為例) 陽(yáng)極：Cu(粗銅)Cu22e(主要) 陰極：Cu22e Cu(精銅)聯(lián)系電鍍池和精煉池是特定條件下的電解池 (1)惰性電極材料和活性電極材料。 惰性電極材料包括：石墨、鉑、金。 活性電極材料：除石墨、鉑、金以外的電極材料。 (2)陽(yáng)極上放電順序：活性電極材料S2IBrClOH含氧酸根離子F。利用電解原理制備物質(zhì)是物質(zhì)制備中常用的方法，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種電解法制取Fe(OH)2的實(shí)驗(yàn)裝置(如圖所示)。通電后溶液中產(chǎn)生白色沉淀，且

6、較長(zhǎng)時(shí)間不變色。下列說(shuō)法中正確的是() A電源中“b”為正極，“a”為負(fù)極 B電解池中的電解液可以是NaOH溶液，但不能是NaCl溶液 CA、B兩端都必須使用鐵作電極 DB電極發(fā)生的反應(yīng)：2H2O2eH22OH 思路點(diǎn)撥：要制取Fe(OH)2且較長(zhǎng)時(shí)間不變色應(yīng)解決以下三個(gè)問(wèn)題： (1)必須有Fe2和OH。 (2)Fe2可由電解提供。 (3)OH也必須由電解提供，因?yàn)槿粲呻娊赓|(zhì)直接提供，開(kāi)始階段電解質(zhì)溶液中含有少量溶解在其中的O2，會(huì)使生成的Fe(OH)2氧化而變色。 陽(yáng)極產(chǎn)生Fe2，陰極產(chǎn)生H2，由于產(chǎn)生的H2可以排出溶解在溶液中的少量O2，故應(yīng)B極產(chǎn)生H2，所以A極為陽(yáng)極，其電極材料為Fe，

7、B極為陰極，其材料無(wú)條件限制，即a為正極，b為負(fù)極，故A、C項(xiàng)錯(cuò)誤。電解質(zhì)溶液若為NaOH溶液，電解開(kāi)始階段由于溶解在溶液的O2尚未除去，會(huì)將生成的Fe(OH)2氧化而變色；電解質(zhì)溶液若為NaCl溶液，電解初期陽(yáng)極產(chǎn)生的Fe2進(jìn)入溶液，此時(shí)不會(huì)生成Fe(OH)2，而陰極產(chǎn)生的H2可以排出溶液中溶解的少量氧氣，隨電解的進(jìn)行，溶液堿性增強(qiáng)，將生成Fe(OH)2，故B項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：D 答案：答案：BC 二、有關(guān)電解的計(jì)算 1電解的有關(guān)計(jì)算常涉及的問(wèn)題 (1)兩極產(chǎn)物的定量計(jì)算。 (2)相對(duì)原子質(zhì)量的計(jì)算和阿伏加德羅常數(shù)的值的測(cè)定。 (3)根據(jù)轉(zhuǎn)移電子的量求產(chǎn)物的量或根據(jù)產(chǎn)物的量求轉(zhuǎn)移電子的量。 2

8、常用的三種方法 電子守恒法計(jì)算用于串聯(lián)電路，通過(guò)陰陽(yáng)兩極的電量相同等類型的計(jì)算，其依據(jù)是電路上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等總反應(yīng)式計(jì)算先寫出電極反應(yīng)式，再寫出總反應(yīng)式，最后根據(jù)總反應(yīng)式列比例式計(jì)算關(guān)系式計(jì)算借得失電子守恒關(guān)系建立已知量與未知量之間的橋梁，建立計(jì)算所需的關(guān)系式 正確解答電解反應(yīng)的計(jì)算還應(yīng)注意以下四點(diǎn)： (1)首先正確書(shū)寫出電極反應(yīng)式。 (2)觀察陽(yáng)極材料是否為活性電極。 (3)當(dāng)多種離子共存時(shí)，要根據(jù)其氧化性、還原性強(qiáng)弱判斷離子放電的先后順序。 (4)利用電子守恒規(guī)律是計(jì)算的根本依據(jù)。(2011江門高二質(zhì)檢)將濃度均為2 mol/L的AgNO3與Cu(NO3)2溶液各0.5 L混合，以銅為電

9、極進(jìn)行電解，一段時(shí)間后陰極上有1.6 g銅析出，試計(jì)算此時(shí)： (1)直流電源已輸出_mol電子。 (2)溶液中Cu2為_(kāi)mol/L。答案：答案：(1)1.05(2)1.5 2在0 和1.01105 Pa下，用鉑電極電解硫酸銅溶液，當(dāng)陰極產(chǎn)生6.4 g銅時(shí)，陽(yáng)極放出() A1.12 L氫氣 B1.12 L氧氣 C2.24 L氫氣 D2.24 L氧氣 解析：用鉑電極進(jìn)行電解，兩極反應(yīng)為： 陰極：2Cu24e2Cu 陽(yáng)極：4OH2H2OO24e答案：答案：B 1欲在金屬表面鍍銀，應(yīng)把鍍件掛在電鍍池的陰極。下列各組中，選用的陽(yáng)極金屬和電鍍液均正確的是() AAg和AgCl溶液BAg和AgNO3溶液 C

10、Pt和AgNO3溶液 DPt和Ag2SO4溶液 解析：根據(jù)電鍍的特點(diǎn)，鍍銀時(shí)銀作陽(yáng)極，電鍍液為AgNO3溶液。 答案：B 2金屬鎳有廣泛的用途。粗鎳中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等雜質(zhì)，可用電解法制備高純度的鎳，下列敘述正確的是(已知：氧化性Fe2Ni2Cu2)() A陽(yáng)極發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式：Ni22eNi B電解過(guò)程中，陽(yáng)極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加相等 C電解后，溶液中存在的金屬陽(yáng)離子只有Fe2和Zn2 D電解后，電解槽底部的陽(yáng)極泥中有Cu和Pt 解析：A項(xiàng)中，陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，金屬Zn、Fe、Ni失電子；B項(xiàng)中，陽(yáng)極減少的質(zhì)量是溶解的Zn、Fe、Ni，而陰極析出的是Ni，故陽(yáng)極

11、質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加不相等；C項(xiàng)中，電解后溶液中存在的金屬陽(yáng)離子除Fe2、Zn2外還有Ni2。 答案：D 3圖中四組裝置分別通電一段時(shí)間后，溶液質(zhì)量增加的是() 解析：A為電解水型，溶液質(zhì)量減小；B為電解電解質(zhì)型，溶液質(zhì)量減小；C中溶液中析出的Cu與陽(yáng)極溶解的Cu的量相等，溶液的質(zhì)量不發(fā)生變化；D中開(kāi)始時(shí)Ag溶解，Cu析出，2Ag(216 g)Cu(64 g)，溶液質(zhì)量增大，之后Fe上鍍銀，溶液質(zhì)量不變。 答案：D 4電解100 mL含H0.30 mol/L的下列溶液，當(dāng)電路中通過(guò)0.04 mol電子時(shí)，理論上析出金屬質(zhì)量最大的是() A0.10 molL1Ag B0.20 molL1Zn2 C0.20 molL1Cu2 D0.20 molL1Pb2 解析：在金屬活動(dòng)順序表中排在氫以后的金屬為Ag、Cu，而Zn、Pb排在氫以前，所以Ag和Cu2應(yīng)先于H放電；而Zn2、Pb2不放電，排除B、D兩項(xiàng)；因?yàn)?.01 mol Ag的質(zhì)量小于0.02 mol Cu的質(zhì)量，故C項(xiàng)正確。 答案：C 5大家知道：CuH2SO4(稀)=CuSO4H2通常不能發(fā)生，根據(jù)你所學(xué)知識(shí)，設(shè)法使上述反應(yīng)能發(fā)生。具體的方法是_；反應(yīng)原理是_ _。 解析：通常不能發(fā)生的反應(yīng)在電解池中能發(fā)生，分析反應(yīng)，Cu的化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，應(yīng)是陽(yáng)極，H得電子發(fā)生還原反應(yīng)，是陰極反應(yīng)。