电解精炼铜电镀ppt课件

联系 电镀池和精炼池是特定条件下的电解池
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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－。
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第一章 化学反应与能量转化
总反应式计 先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根
算
据总反应式列比例式计算
借得失电子守恒关系建立已知量与未知量之间 关系式计算
的桥梁，建立计算所需的关系式
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第一章 化学反应与能量转化
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。
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第一章 化学反应与能量转化
(1)阴极有 Cu 析出时，Ag＋已完全放电，所以直流电源已 输出电子：2 mol/L×0.5 L＋64 1g.·6mgol－1×2＝1.05 mol。
(2)因用铜作电极，当 Ag＋、Cu2＋在阴极析出时，而在阳 极铜亦同时溶解成为 Cu2＋，最终使 Cu2＋增加；而 Cu2＋的增加 与析出的 Ag 相对应，故此时 Cu2＋总量为12×2 mol/L×0.5 L ＋2 mol/L×0.5 L＝1.5 mol，[Cu2＋]＝01.5.5Lm×ol2＝1.5 mol/L。
3．图中四组装置分别通电一段时间后，溶液质量增加的是 ()
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第一章 化学反应与能量转化
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： (1)1.05 (2)1.5
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第一章 化学反应与能量转化
2．在0 ℃和1.01×105 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( )
A．1.12 L氢气
B．1.12 L氧气
C．2.24 L氢气
D．2.24 L氧气
解析： 用铂电极进行电解，两极反应为：
阴极：2Cu2＋＋4e－―→2Cu
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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
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
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第一章 化学反应与能量转化
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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
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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
AgNO3溶液。 答案： B
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第一章 化学反应与能量转化
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Fe2＋＜Ni2＋＜Cu2＋)( )
A．阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni2＋＋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Fe2＋和Zn2＋ D．电解后，电解槽底部的阳极泥中有Cu和Pt
答案： BC
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第一章 化学反应与能量转化
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。
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第一章 化学反应与能量转化
2．常用的三种方法
电子守恒法 用于串联电路，通过阴阳两极的电量相同等类 计算 型的计算，其依据是电路上转移的电子数相等
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第一章 化学反应与能量转化
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
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第一章 化学反应与能量转化
答案： D
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第一章 化学反应与能量转化
1．某同学按右图所示的装置进行电解实验。下列说法 正确的是(双选)( )
A．电解过程中，铜电极上有 H2 产生 B．电解初期，主反应方程式为： Cu＋H2SO4=通==电==CuSO4＋H2↑ C．电解一定时间后，石墨电极上有铜析出 D．整个电解过程中，H＋的浓度不断增大
第一章 化学反应与能量转化
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第一章 化学反应与能量转化
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( )
A．Ag和AgCl溶液
B．Ag和AgNO3溶液
C．Pt和AgNO3溶液
D．Pt和Ag2SO4溶液
解析： 根据电镀的特点，镀银时银作阳极，电镀液为
第2课时 电解精炼铜 电镀
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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。
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第一章 化学反应与能量转化
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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
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第一章 化学反应与能量转化
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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 。
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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。
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第一章 化学反应与能量转化
解析： 电解过程分两个阶段：第一阶段阳极反应
为：Cu―→Cu2＋＋2e－，阴极反应为2H＋＋2e－―→H2↑，
电解反应为：Cu＋2H＋
通电 =====
Cu2＋＋H2↑；第二阶段阳极
反应为：Cu―→Cu2＋＋2e－，阴极反应为Cu2＋＋2e
－―→Cu，此阶段相当于石墨棒上镀铜。
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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
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
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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
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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
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
答案： D
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第一章 化学反应与能量转化
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( )
A．0.10 mol·L－1Ag＋
B．0.20 mol·L－1Zn2＋
C．0.20 mol·L－1Cu2＋
D．0.20 mol·L－1Pb2＋
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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 Fe(OH)2，故B项错误。
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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 .