第2课时 电解精炼铜 电镀
工具
第一章 化学反应与能量转化
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。
工具
第一章 化学反应与能量转化
工具
第一章 化学反应与能量转化
一、电解精炼铜 1．粗铜的成分：Cu(Zn、Ni、Fe、Ag、Au等) 2．装置
工具
第一章 化学反应与能量转化
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H＋>Na＋，阴极 反应为2H＋＋2e－―→H2↑，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
工具
第一章 化学反应与能量转化
到电子：
2.56 g 64 g·mol－1
×2＝0.08
mol，即电路中通过电子0.08
mol。D不正确。 答案： B
工具
第一章 化学反应与能量转化
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
3．电极反应式
(1)阳极： Cu―→Cu2＋＋2e－、Zn―→Zn2＋＋2e－、 Fe―→Fe2＋＋2e－、Ni―→Ni2＋＋2e－ 。
(2)阴极： Cu2＋＋2e－―→Cu
。
4．阳极泥 铜的电解精炼过程中，粗铜中 不如铜活泼的 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：99.95%～99.98%
①不纯金属做阳极，纯金 属做阴极 ②含该金属离子的可溶盐 溶液做电解质溶液 ③直流电源 ④形成闭合回路
电极 反应
(以铁上镀锌为例) 阳极：Zn―→Zn2＋＋2e－ 阴极：Zn2＋＋2e－―→Zn
(以精炼铜为例) 阳极：Cu(粗铜)―→ Cu2＋＋2e－(主要) 阴极：Cu2＋＋2e－―→ Cu(精铜)
联系 电镀池和精炼池是特定条件下的电解池
工具
第一章 化学反应与能量转化
(1)惰性电极材料和活性电极材料。 ①惰性电极材料包括：石墨、铂、金。 ②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>S2－>I－>Br－>Cl－>OH －>含氧酸根离子>F－。
工具
第一章 化学反应与能量转化
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
工具
第一章 化学反应与能量转化
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
工具
第一章 化学反应与能量转化
解析： 由金属活动性顺序Zn>Cu>Ag>Au可知，首先
锌失去电子进入溶液，而后是铜失去电子，铜溶解时，杂
质Au、Ag以单质形式沉积到池底。纯铜增重2.56 g时，得
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 C．A、B两端都必须使用铁作电极 D．B电极发生的反应：2H2O＋2e－―→H2↑＋2OH－
工具
第一章 化学反应与能量转化
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。
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
工具
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ第一章 化学反应与能量转化
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
工具
第一章 化学反应与能量转化
[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 。
工具
第一章 化学反应与能量转化
二、电镀
1．目的： 增强金属的抗腐蚀能力、耐磨性
或改善
金属制品的外观。
2．定义：应用 电解原理在金属表面镀上一层其他金属或 合金 的过程。
工具
第一章 化学反应与能量转化
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：Cu―→Cu2＋＋2e－ . 阴极：Cu2＋＋2e－―→Cu .
工具
第一章 化学反应与能量转化
[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？
工具
第一章 化学反应与能量转化
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
工具
第一章 化学反应与能量转化
电镀池
精炼池
①镀层金属做阳极接直流 电源正极，镀件接直流电 形成 源负极，做阴极 条件 ②电镀液必须是含有镀层 金属离子的盐溶液 ③形成闭合回路
工具
第一章 化学反应与能量转化
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