1.3电能转化为化学能-电解（第3课时电解原理的应用铜的电解精炼、电镀）-高二化学同步精品课堂（鲁科版2019选择性必修1）

第一章 化学反应与能量变化 第三节电能转化为化学能-电解 第3课时电解原理的应用 –铜的电解精炼、电镀 二、电解原理的应用（二） 1、铜的电解精炼 ⑴、粗铜所含的杂质 Zn、Fe、Ni、Ag、Au等 ⑵、粗铜的精炼 以粗铜为阳极，以纯 铜为阴极， 以CuSO4溶液 为电解液进行电解 + - 纯铜 粗铜 电解液 (CuSO4溶液) 阴极： Cu2+ + 2e- == Cu （还原反应） 阳极： Cu — 2e- == Cu2+ （氧化反应） 特征 纯铜作阴极，粗铜作阳极 阳极主要金属与电解质中的阳离子相同 1、铜的电解精炼 阳极还包含Zn、Fe、Ni失电子，且比Cu先失电子 Zn －2e－＝Zn2+ Fe－2e－＝Fe2+ Ni －2e－＝Ni2+ Ag Au 阳极泥 思考：电解完后，CuSO4溶液的浓度有何变化？ 略微减小，有杂质离子Zn2+、Fe2+、Ni2+ 阴极材料 阴极反应 阳极材料 阳极反应 C( Cu2+) 电解CuCl2溶液 铜的电解精炼 碳棒 精铜 Cu2+ + 2e- == Cu Cu - 2e- == Cu2+ Cu2+ + 2e- == Cu 碳棒 粗铜 2Cl- - 2e- == Cl2↑ 对比电解CuCl2溶液、铜的电解精炼 减小 不变 2、电镀 ⑴、概念：应用电解原理在某些金属表面镀上一层 其它金属或合金的过程。 ⑵、电镀池形成条件 + 镀件 镀层金属 － 含镀层金属离子的盐溶液 ①、镀件作阴极 ②、镀层金属作阳极 ③、含镀层金属阳离子 的盐溶液作电解液 设置电镀装置的基本思路 电镀装置包括阴、阳极材料，阴、阳极反应物，离子导体和电子导体。与电解相比，电镀具有独特的目的。如何利用电解装置实现电镀呢？在设计电镀装置时，通常需要重点考虑以下两个方面的问题： 1.如何使镀层金属或合金沉积在待镀金属（镀件）表面？ 2.是否需要补充消耗的镀层物质？如何补充？ 3、铁钉镀铜 + - 铁片 铜片 电镀液 (CuSO4溶液) 阴极： Cu2+ + 2e- == Cu （还原反应） 阳极： Cu — 2e- == Cu2+ （氧化反应） 特征 被镀件作阴极，镀层金属作阳极 阳极金属与电解质溶液中的阳离子相同 电镀液CuSO4的浓度基本不变 3、铁钉镀铜 例：在50mL 0.2mol/L的硫酸铜溶液中插入两个电 极，通电电解(不考虑水分蒸发)，则： ⑴若两极均为铜片，试说明电解过程中溶液溶 质浓度将怎样变化 。 ⑵若阳极为纯锌，阴极为铜片，阳极反应式是 ⑶如果两极均为铜片且不考虑H+在阴极上放电 当电路中有0.01mol电子通过时，阴极增重 g， 阴极上的电极反应式是 。 不变 1.28 Zn －2e－＝Zn2+ Cu2+ +2e－＝Cu 1、写出电极反应式 Cu（Ⅰ） 。 Cu（Ⅱ） 。 2、写出直流电源的电极名称 a: ,b: . 2H＋＋2e- ＝ H2↑ Cu-2e-＝Cu2+ Cu＋H2SO4 CuSO4＋H2 电解 负极 正极 直流电源 Cu （Ⅰ） Cu （Ⅱ） a b 稀硫酸溶液 ？ 学以致用 Cu+H2SO4 CuSO4+H2↑ 1、在铜的精炼过程 中，下列说法错误的是（ ） A、阳极是粗铜，其中的锌、银等杂质均失电子被氧化 B、阴极上首先析出铜 C、粗铜不断溶解 D、电解溶液为硫酸酸化的硫酸铜溶液 A 课堂练习 2、许多金属都可以通过电解的方法达到精炼的目的。下列有关该方法的叙述中，正确的是( )A.含杂质的粗金属做阳极，与直流电源的正极相连 B.阴极只要是一种导体即可，与精炼过程无关C.电解质溶液中除了含有精炼的金属的阳离子之外，绝对不能含有其他金属阳离子 D.在精炼过程中，电解质溶液的成分不发生任何变化 D A D 4、将分别盛有熔融KCl、MgCl2、Al2O3的三个电解槽串联，在一定条件下通电一段时间后，析出K、Mg、Al的物质的量之比为（ ） A、1:2:3 B、3:2:1 C、6:3:1