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(共21张PPT)第四章 化学反应与电能实验活动4 简单的电镀实验电镀电镀【实验目的】1.认识电解原理及其在工业生产中的应用。2.了解电镀的原理。【实验用品】烧杯、砂纸、导线、2~3 V的直流电源。铁制镀件、铜片、电镀液(以CuSO4溶液为主配制)、1 mol·L-1 NaOH溶液、20%盐酸。电镀【实验方案的设计及实施】设计思路及依据 实验装置 预测实验现象确定阴极 阴极材料：阴极反应式： 确定阳极 阳极材料： 阳极反应式： 构成 闭合回路 离子导体： 电子导体： 铁钉铜片CuSO4 溶液导线铁钉上有红色固体析出，铜片部分溶解。CuSO4 溶液电镀【实验步骤】1.把铁制镀件用砂纸打磨干净,放入1 mol·L-1 NaOH溶液中除去油污,然后用蒸馏水洗净。再放入20%盐酸中除锈,几分钟后取出,并用蒸馏水洗净。2.把铁制镀件与2~3 V的直流电源的负极相连,铜片与直流电源的正极相连(如图S4-1所示)。将两极平行浸入电镀液中。两极间距约5 cm,5~10 min后取出,观察铁制镀件。 表面出现一层光亮的红色物质电镀电镀实验步骤 实验操作 实验现象 解释1．镀件的准备 用 _____ 打磨干净→放入NaOH溶液中去油污→用 _______ 洗净→放入 _________中除锈→用_______ 洗净 2．电镀 铜片： 电极反应：铁钉： 电极反应：【实验记录】砂纸蒸馏水20%盐酸蒸馏水逐渐溶解，变薄覆盖一层红色物质电镀【问题和讨论】1.电镀前,如果将铜片与直流电源的负极相连,铁制镀件与直流电源的正极相连,通电后观察到的现象是什么 阳极和阴极发生的反应分别是什么 铁制镀件逐渐溶解,铜片逐渐增粗。阳极发生的反应:Fe-2e-= Fe2+阴极发生的反应:Cu2++2e-= Cu2．电镀后，电解质溶液中的离子浓度如何变化？基本保持不变。扩展延伸1.如图所示,A为直流电源,B为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞溶液的滤纸,C为电镀槽,接通电路后,发现B上的c点显红色,请填空:(1)电源A上的a为极。 正[解析] (1)B连接外接电源,所以B是电解氯化钠溶液的电解池,B上的c点显红色,说明c点有氢氧根离子生成,根据离子的放电顺序知,该极上为水电离的氢离子得电子放电,同时生成氢氧根离子,所以c是阴极,电源b电极是负极,a是正极;扩展延伸(2)滤纸B上发生的总化学方程式为。 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑[解析] (2)电解氯化钠溶液时,溶液中的离子放电顺序为:氢离子放电能力大于钠离子,氯离子放电能力大于氢氧根离子,所以电解氯化钠溶液时生成物是氯气、氢气、氢氧化钠。扩展延伸(3)欲在电镀槽中实现铁上镀锌,接通K点,使c、d两点短路,则电极e上发生的反应为,电极f上发生的反应为,槽中盛放的镀液可以是溶液。 Zn-2e-=Zn2+Zn2++2e-=ZnZnCl2(ZnSO4)(合理即可)[解析] (3)电镀时,e是阳极,f是阴极,镀层锌作阳极,镀件铁作阴极,阳极上Zn失电子变成离子进入溶液,阴极上锌离子得电子生成锌单质,所以阳极e上电极反应式为Zn-2e-=Zn2+;阴极f上的电极反应式为Zn2++2e-=Zn;电镀液的选取:用含有镀层金属离子的溶液作电镀液,所以可选ZnCl2(ZnSO4)溶液作电镀液。扩展延伸2.电解原理在化学工业中有广泛应用。如图表示一个电解池,装有电解液a;X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连。请回答以下问题:(1)若X、Y都是惰性电极,a是NaCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞溶液,则:①Y电极上的电极反应式为。 在X极附近观察到的现象是。 ②电解总反应离子方程式为。 2Cl-+2H2O 2OH-+Cl2↑+H2↑2Cl--2e-=Cl2↑有气泡产生,溶液变红扩展延伸[解析] (1)①Y为阳极,阴离子在阳极得到电子,电解食盐水时阳极电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,X为阴极,阴极电极反应式为2H++2e-=H2↑,c(H+)减小,溶液显碱性,所以在X极可以看到有气泡产生,溶液变红。扩展延伸(2)要在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀,则:①Y电极的材料是(选填“纯铁”“纯铜”或“纯锌”),电极反应式是。电解液a选用溶液,电解过程中其浓度(选填“增大”“减小”或“不变”)。 ②若电镀前X、Y两电极的质量相同,电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量,二者质量差为5.12 g,则电镀时电路中通过的电子为mol。 纯铜Cu-2e-=Cu2+CuSO4不变0.08扩展延伸
随堂训练１．用铁棒和铜棒做电极，模拟在铁棒上镀铜，实验装置如图所示，下列判断正确的是（）A．溶液中阳离子移向 b 极发生还原反应B．铜棒的材质必须用纯铜C．电解一段时间后加 Cu(OH)2 固体使溶液恢复原来的浓度D．该实验过程中电解质溶液的 pH 会不断减小A随堂训练２．目前市面上的很多银纪念币材料为铜芯镀银，依据你所掌握的电镀原理，你认为这种银纪念币制作时，铜芯应作（）A．阳极B．阴极C．正极D．负极B随堂训练３．利用如图所示装置可以在铜牌表面电镀一层银。下列有关说法正确的是（）A．通电后，Ag+ 向阳极移动B．银片与电源负极相连C．该电解池的阴极反应可表示为D．当电镀一段时间后，将电源反接，铜牌可恢复如初C随堂训练４．依据甲、乙、丙三图，判断下列叙述中不正确的是（） 甲 乙 丙A．甲是原电池，乙是电镀装置B．甲、乙装置中，锌极上均发生氧化反应C．乙装置中，铜极因发生氧化反应而溶解D．乙装置中，c(Cu2+) 不变，丙装置中， c(Cu2+) 减小B随堂训练５．如图所示，甲为电镀银装置，下列对该装置的有关叙述中正确的是（） 甲 乙 丙A．P 是电源的正极B．F 极上发生的反应为C．电解时，甲、乙、丙三池中，除 E、F 两极外，其余电极均参加了反应D．通电后，甲池溶液的 pH 减小，而乙、丙两池溶液的 pH 不变B谢谢观看SHUAN Q for watching！
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