資源簡介

(共21張PPT)
第四章 化學(xué)反應(yīng)與電能
實驗活動4 簡單的電鍍實驗
電鍍
電鍍
【實驗?zāi)康摹?br/>1.認識電解原理及其在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。
2.了解電鍍的原理。
【實驗用品】
燒杯、砂紙、導(dǎo)線、2~3 V的直流電源。
鐵制鍍件、銅片、電鍍液(以CuSO4溶液為主配制)、1 mol·L-1 NaOH溶液、20%鹽酸。
電鍍
【實驗方案的設(shè)計及實施】
設(shè)計思路及依據(jù) 實驗裝置 預(yù)測實驗現(xiàn)象
確定陰極 陰極材料：
陰極反應(yīng)式： 確定陽極 陽極材料： 陽極反應(yīng)式： 構(gòu)成 閉合回路 離子導(dǎo)體： 電子導(dǎo)體： 鐵釘
銅片
CuSO4 溶液
導(dǎo)線
鐵釘上有紅色固
體析出，銅片部
分溶解。
CuSO4 溶液
電鍍
【實驗步驟】
1.把鐵制鍍件用砂紙打磨干凈,放入1 mol·L-1 NaOH溶液中除去油污,然后用蒸餾水洗凈。再放入20%鹽酸中除銹,幾分鐘后取出,
并用蒸餾水洗凈。
2.把鐵制鍍件與2~3 V的直流電源的負極相連,銅片與
直流電源的正極相連(如圖S4-1所示)。將兩極平行浸
入電鍍液中。兩極間距約5 cm,5~10 min后取出,觀察
鐵制鍍件　　　　　　　　　　　　　　　　。
表面出現(xiàn)一層光亮的紅色物質(zhì)
電鍍
電鍍
實驗步驟 實驗操作 實驗現(xiàn)象 解釋
1．鍍件的準備 用 _____ 打磨干凈→放入NaOH溶液中去油污→用 _______ 洗凈→放入 _________中除銹→用_______ 洗凈 2．電鍍 銅片： 電極反應(yīng)：
鐵釘： 電極反應(yīng)：
【實驗記錄】
砂紙
蒸餾水
20%鹽酸
蒸餾水
逐漸溶解，變薄
覆蓋一層紅色物質(zhì)
電鍍
【問題和討論】
1.電鍍前,如果將銅片與直流電源的負極相連,鐵制鍍件與直流電源的正極相連,通電后觀察到的現(xiàn)象是什么 陽極和陰極發(fā)生的反應(yīng)分別是什么
鐵制鍍件逐漸溶解,銅片逐漸增粗。
陽極發(fā)生的反應(yīng):Fe-2e-= Fe2+
陰極發(fā)生的反應(yīng):Cu2++2e-= Cu
2．電鍍后，電解質(zhì)溶液中的離子濃度如何變化？
基本保持不變。
擴展延伸
1.如圖所示,A為直流電源,B為浸透飽和氯化鈉溶液和酚酞溶液的濾紙,C為電鍍槽,接通電路后,發(fā)現(xiàn)B上的c點顯紅色,請?zhí)羁?
(1)電源A上的a為　　　　極。
正
[解析] (1)B連接外接電源,所以B是電解氯化鈉溶液的電解池,B上的c點顯紅色,說明c點有氫氧根離子生成,根據(jù)離子的放電順序知,該極上為水電離的氫離子得電子放電,同時生成氫氧根離子,所以c是陰極,電源b電極是負極,a是正極;
擴展延伸
(2)濾紙B上發(fā)生的總化學(xué)方程式為
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑
[解析] (2)電解氯化鈉溶液時,溶液中的離子放電順序為:氫離子放電能力大于鈉離子,氯離子放電能力大于氫氧根離子,所以電解氯化鈉溶液時生成物是氯氣、氫氣、氫氧化鈉。
擴展延伸
(3)欲在電鍍槽中實現(xiàn)鐵上鍍鋅,接通K點,使c、d兩點短路,則電極e上發(fā)生的反應(yīng)為　　　　　　　　,電極f上發(fā)生的反應(yīng)為　　　　　　　　,槽中盛放的鍍液可以是　　　　　　　　　　　　溶液。
Zn-2e-=Zn2+
Zn2++2e-=Zn
ZnCl2(ZnSO4)(合理即可)
[解析] (3)電鍍時,e是陽極,f是陰極,鍍層鋅作陽極,鍍件鐵作陰極,陽極上Zn失電子變成離子進入溶液,陰極上鋅離子得電子生成鋅單質(zhì),所以陽極e上電極反應(yīng)式為Zn-2e-=Zn2+;陰極f上的電極反應(yīng)式為Zn2++2e-=Zn;電鍍液的選取:用含有鍍層金屬離子的溶液作電鍍液,所以可選ZnCl2(ZnSO4)溶液作電鍍液。
擴展延伸
2.電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。如圖表示一個電解池,裝有電解液a;X、Y是兩塊電極板,通過導(dǎo)線與直流電源相連。請回答以下問題:
(1)若X、Y都是惰性電極,a是NaCl溶液,實驗開始時,同時在兩邊各滴入幾滴酚酞溶液,則:
①Y電極上的電極反應(yīng)式為　　　　　　　　　　。
在X極附近觀察到的現(xiàn)象是　　　　　　　　　　　。
②電解總反應(yīng)離子方程式為
　　　　　　　　　　　　　　　　　。
2Cl-+2H2O 2OH-+Cl2↑+H2↑
2Cl--2e-=Cl2↑
有氣泡產(chǎn)生,溶液變紅
擴展延伸
[解析] (1)①Y為陽極,陰離子在陽極得到電子,電解食鹽水時陽極電極反應(yīng)式為2Cl--2e-=Cl2↑,X為陰極,陰極電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑,c(H+)減小,溶液顯堿性,所以在X極可以看到有氣泡產(chǎn)生,溶液變紅。
擴展延伸
(2)要在鐵件的表面鍍銅防止鐵被腐蝕,則:
①Y電極的材料是　　　　　(選填“純鐵”“純銅”或“純鋅”),
電極反應(yīng)式是　　　　　　　。電解液a選用　　　　溶液,
電解過程中其濃度　　　　(選填“增大”“減小”或“不變”)。
②若電鍍前X、Y兩電極的質(zhì)量相同,電鍍完成后將它們?nèi)〕鱿磧簟⒑娓伞⒎Q量,二者質(zhì)量差為5.12 g,則電鍍時電路中通過的電子為　　　　mol。
純銅
Cu-2e-=Cu2+
CuSO4
不變
0.08
擴展延伸

隨堂訓(xùn)練
１．用鐵棒和銅棒做電極，模擬在鐵棒上鍍銅，實驗裝置如圖所示，下列判斷正確的是（　　）
　　A．溶液中陽離子移向 b 極發(fā)生還原反應(yīng)
　　B．銅棒的材質(zhì)必須用純銅
　　C．電解一段時間后加 Cu(OH)2 固體使溶液恢復(fù)原來的濃度
　　D．該實驗過程中電解質(zhì)溶液的 pH 會不斷減小
A
隨堂訓(xùn)練
２．目前市面上的很多銀紀念幣材料為銅芯鍍銀，依據(jù)你所掌握的電鍍原理，你認為
　　這種銀紀念幣制作時，銅芯應(yīng)作（　　）
　　A．陽極　　　　　　　　　　　　　B．陰極
　　C．正極　　　　　　　　　　　　　D．負極
B
隨堂訓(xùn)練
３．利用如圖所示裝置可以在銅牌表面電鍍一層銀。下列有關(guān)說法正確的是（　　）
　　A．通電后，Ag+ 向陽極移動
　　B．銀片與電源負極相連
　　C．該電解池的陰極反應(yīng)可表示為
　　D．當(dāng)電鍍一段時間后，將電源反接，銅牌可恢復(fù)如初
C
隨堂訓(xùn)練
４．依據(jù)甲、乙、丙三圖，判斷下列敘述中不正確的是（　　）
　　　　　　 　甲　　　　　　　 　 乙　　　　　　 　丙
　　A．甲是原電池，乙是電鍍裝置
　　B．甲、乙裝置中，鋅極上均發(fā)生氧化反應(yīng)
　　C．乙裝置中，銅極因發(fā)生氧化反應(yīng)而溶解
　　D．乙裝置中，c(Cu2+) 不變，丙裝置中， c(Cu2+) 減小
B
隨堂訓(xùn)練
５．如圖所示，甲為電鍍銀裝置，下列對該裝置的有關(guān)敘述中正確的是
（　　）
　　　　　 甲　　　 乙　　 丙
　　A．P 是電源的正極
　　B．F 極上發(fā)生的反應(yīng)為
　　C．電解時，甲、乙、丙三池中，除 E、F 兩極外，其余電極均參加了反應(yīng)
　　D．通電后，甲池溶液的 pH 減小，而乙、丙兩池溶液的 pH 不變
B
謝謝觀看SHUAN Q for watching！

展開更多......

收起↑