實驗活動4簡單的電鍍實驗學(xué)習(xí)目標(biāo)1.運(yùn)用電解原理解決實際問題--在鐵片表面鍍銅。2.利用電解池裝置，分析電解原理，建立解答電鍍問題的思維模型，并利用模型設(shè)計在鐵片表面鍍銅的實驗裝置。3.了解提高電鍍質(zhì)量的方法，同時防止電鍍污染重點和難點重點:了解電鍍在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。難點:掌握電鍍在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。【實驗?zāi)康摹?．認(rèn)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?！緦嶒炗闷贰繜?、砂紙、導(dǎo)線、2～3V的直流電源、電流表。鐵制鍍件、銅片、電鍍液(以CuSO4溶液為主配制)、1mol·L－1NaOH溶液、20%鹽酸。【實驗原理】Fe作陰極：Cu2＋＋2e－Cu；Cu作陽極：Cu－2e－Cu2＋?！緦嶒灢襟E】1．把鐵制鍍件用砂紙打磨干凈，放入1mol·L－1NaOH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2～3V的直流電源的負(fù)極相連，銅片與直流電源的正極相連(如圖)。將兩極平行浸入電鍍液中，兩極間距約5cm,5～10min后取出，觀察鍍件表面發(fā)生的變化?！締栴}和討論】1．電鍍前，如果將銅片與直流電源的負(fù)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？陰極和陽極發(fā)生的反應(yīng)分別是什么？2．查閱資料，了解工業(yè)生產(chǎn)中電鍍質(zhì)量的影響因素。既學(xué)既練1．在鐵制品上鍍一層一定厚度的鋅層，以下方案設(shè)計正確的是()A．鋅作陽極，鍍件作陰極，溶液中含有鋅離子B．鉑作陰極，鍍件作陽極，溶液中含有鋅離子C．鐵作陽極，鍍件作陰極，溶液中含有亞鐵離子D．鋅作陰極，鍍件作陽極，溶液中含有亞鐵離子2．欲在金屬表面鍍銀，應(yīng)把鍍件掛在電鍍池的陰極。下列各組中，選用的陽極金屬和電鍍液均正確的是()A．Ag和AgCl溶液 B．Ag和AgNO3溶液C．Fe和AgNO3溶液 D．Pt和Ag2SO4溶液3．有關(guān)電鍍銅的實驗，下列說法正確的是()A．電鍍銅電解質(zhì)溶液的濃度不斷減小B．硫酸銅溶液加入氨水制成銅氨溶液，可使鍍層光亮C．陽極材料一般選擇石墨等惰性材料D．電鍍使用的電壓越大，反應(yīng)速率快，提高效率4．某電鍍銅實驗裝置(電鍍池)如圖所示。請回答下列問題：（1）銅片為________金屬，鐵件為________金屬，硫酸銅溶液為________，含有鍍層金屬離子。（2）陽極反應(yīng)式為_________________________________________________________________；陰極反應(yīng)式為___________________________________________________________________。（3）可觀察到的現(xiàn)象是鐵件表面________________，銅片________。（4）硫酸銅溶液濃度的變化是________。一、電鍍原理1.概念：應(yīng)用原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或的方法。2.裝置示意圖：待鍍件作，作陽極，含有的溶液作為電解液。3.工作原理：電鍍時，一般用含鍍層金屬陽離子的溶液做電鍍液，把待鍍的金屬制品浸入電鍍液中，與直流電源的負(fù)極相連，作為陰極；把鍍層金屬作為陽極，與直流電源的正極相連，通入低壓直流電，陽極溶解，成為銅離子，移向陰極，在陰極獲得電子被還原成，覆蓋在待鍍金屬表面。4.電極方程式：陰極：；陽極：。5.電解質(zhì)溶液濃度變化：CuSO4溶液的濃度。實踐應(yīng)用1.在鐵制品上鍍一層一定厚度的鋅層，以下方案設(shè)計正確的是A．鋅作陽極，鍍件作陰極，溶液中含有鋅離子B．鐵作陰極，鍍件作陽極，溶液中含有鋅離子C．鐵作陽極，鍍件作陰極，溶液中含有亞鐵離子D．鋅作陰極，鍍件作陽極，溶液中含有亞鐵離子2.下列說法正確的是A．在測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱時，使用玻璃攪拌器應(yīng)左右勻速攪拌B．在潤洗潔凈的堿式滴定管時，先從滴定管上口加入待盛裝堿液，然后輕輕擠壓滴定管中的玻璃球，將液體從滴定管下部放入預(yù)置的燒杯中C．在實驗室不慎將酸沾到皮膚時，應(yīng)立即用大量水沖洗，然后用的NaHCO3溶液沖洗D．在給粗糙鐵質(zhì)鍍件電鍍時，用砂紙將鍍件打磨干凈后即可直接與直流電源負(fù)極相連3.利用電解法可將含有Fe、Zn、Ag、Pt等雜質(zhì)的粗銅提純，下列敘述錯誤的是A．電解時以粗銅作陽極B．電解時陽極上金屬的放電順序為Zn、Fe、CuC．精銅連接電源負(fù)極，其電極反應(yīng)為D．電解后，電解槽底部會形成含少量Ag、Pt等金屬的陽極泥4.為了防止鐵制品受腐蝕，下述采取的措施中，錯誤的是（

）A．保持鐵制品表面的潔凈和干燥 B．在鐵制品表面涂上油C．把鐵制品浸在水里使它與空氣隔絕 D．電鍍5.依據(jù)甲、乙、丙三個圖回答下列問題：（1）甲裝置為，乙裝置為，丙裝置為。(填“原電池”“電鍍池”或“精煉池”)（2）甲、乙兩裝置中電極反應(yīng)式分別為、。基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1.關(guān)于如圖所示裝置的敘述正確的是A．甲乙裝置中的鋅片都作負(fù)極B．甲乙裝置中的溶液內(nèi)的H+在銅片上被還原C．甲乙裝置中鋅片上發(fā)生的反應(yīng)都是還原反應(yīng)D．甲裝置中銅片上有氣泡生成，乙裝置中的銅片質(zhì)量減小2.某興趣小組的同學(xué)用下圖所示裝置研究有關(guān)電化學(xué)的問題。當(dāng)閉合該裝置的電鍵時，觀察到電流計的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。下列說法不正確的是A．甲裝置為原電池 B．裝置乙中的能量轉(zhuǎn)化方式為：電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C．可用濕潤的淀粉KI試紙檢驗石墨電極產(chǎn)物 D．Cu電極的電極反應(yīng)式：2H＋＋2e－=H2↑3.下列操作或處理正確的是A．NaOH溶液蘸在手上，先用大量水沖洗，再用稀鹽酸擦拭B．檢驗氯氣可以用扇聞法C．用電石和飽和食鹽水制取乙炔，直接點燃導(dǎo)氣管中的氣體，有大量黑煙D．用電鍍的方法在鋼鐵制品表面鍍鉻、鎳等金屬防銹4.我國嫦娥三號月球探測器應(yīng)用了眾多先進(jìn)材料和技術(shù)，其中鎂鋰合金材料發(fā)揮了重要作用。下列說法不正確的是A．電鍍鎂鋰時，鍍件接外接電源的負(fù)極B．電鍍鎂鋰時，用含Mg2+和Li+的水溶液作為電鍍液C．為防止鎂鋰合金被腐蝕可在表面進(jìn)行噴涂處理D．鋰電池放電時的負(fù)極反應(yīng)：Li-e-=Li+5.化學(xué)源于生活又服務(wù)于生活?；瘜W(xué)在古代生活中就已有諸多高光時刻，下列說法正確的是A．西漢鎏金銅馬采用的鎏金工藝，即銅上鍍金，采用的是電鍍原理B．青花瓷作為我國主流瓷器，耐酸、堿和高溫，不會被任何物質(zhì)腐蝕C．秦兵馬俑出土前具有鮮艷的彩繪，可利用光譜分析獲知彩繪中含有的元素種類D．敦煌壁畫顏料中含有孔雀石等，其屬于堿6.下列敘述中錯誤的是A．電鍍時，電鍍池里的陰極材料為鍍件B．電解池的陽極上發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極上發(fā)生還原反應(yīng)C．原電池跟電解池連接后，電子從電池負(fù)極流向電解池陽極D．電解飽和食鹽水時，陰極反應(yīng)式為：7.化學(xué)與生產(chǎn)、生活息息相關(guān)。下列說法正確的是A．在輪船的船殼水線以下部位裝上錫錠是犧牲陽極法B．電鍍時通常把待鍍的金屬制品一端作陰極，鍍層金屬一端作陽極C．工業(yè)上常通過電解溶液來制備金屬D．金屬腐蝕過程中只發(fā)生電化學(xué)腐蝕8.餐具表面鍍銀既能增強(qiáng)抗腐蝕性，又美觀。下列關(guān)于鐵表面鍍銀的說法不正確的是A．電路中每通過1mol，陰極析出1mol銀 B．電鍍液需要不斷更換C．陽極反應(yīng)式為 D．鐵電極應(yīng)與電源負(fù)極相連9.甲、乙兩組同學(xué)在鐵片上鍍銅的實驗裝置如圖所示。下列說法正確的是A．兩組電鍍裝置中銅片都是與直流電源的負(fù)極相連B．甲、乙實驗的陰極反應(yīng)分別為和C．甲、乙兩組實驗結(jié)束后，甲組所得鍍件的鍍層更光亮D．電鍍前鐵片用熱的純堿溶液洗滌，目的是除去表面的鐵銹10.下列說法錯誤的是A．電鍍時，鍍層金屬作陽極，待鍍金屬作陰極B．電解精煉銅時，陽極減少的質(zhì)量與陰極增加的質(zhì)量相等C．工業(yè)上用石墨電極電解熔融冶煉鋁時，陽極材料因被氧氣氧化需定期更換D．用惰性電極分別電解稀硫酸和溶液，一段時間后溶液的pH均減小11.電鍍可以在金屬材料表面形成鍍層，是一種重要的材料表面加工方法。實驗室在銅鑰匙的表面鍍鋅，裝置如下圖所示：（1）電極B的材料應(yīng)是___________。A．銅 B．鋅 C．石墨 D．鉑（2）鑰匙應(yīng)與電源的___________相連。A．陰極 B．陽極 C．正極 D．負(fù)極（3）影響正離子在陰極放電順序的因素有：溶液的酸堿性、離子濃度及等。A．離子的還原性

B．離子的氧化性12.鋼鐵很容易因生銹而被腐蝕，每年因腐蝕而損失的鋼鐵占世界鋼鐵年產(chǎn)量的四分之一、在實際生產(chǎn)中，可在鐵件的表面鍍銅防止鐵被腐蝕，裝置原理如圖所示。請回答下列問題：（1）A電極對應(yīng)的金屬是(寫元素名稱)，B電極的電極反應(yīng)式是。（2）若電鍍前A、B兩金屬片質(zhì)量相同，電鍍完成后將它們?nèi)〕鱿磧?、烘干、稱量，二者質(zhì)量差為，則電鍍時電路中通過的電子為。（3）若利用上述裝置保護(hù)鋼鐵不被腐蝕，則鋼鐵應(yīng)為(選填“A”或“B”)極，此方法名稱為。（4）下列常見金屬材料中鍍層破損后，鐵被腐蝕速率由快到慢的順序為(填字母)。a．鍍銅鐵

b．鍍鋅鐵

c．鍍錫鐵綜合應(yīng)用13.某興趣小組用如圖裝置先閉合K1工作一段時間，斷開K1然后再閉合K2，電流表指針向左偏轉(zhuǎn)。下列有關(guān)該實驗的說法正確的是（

）A．閉合K1工作時，C1是正極B．閉合K1工作一段時間，溶液的pH不變C．閉合K2工作時，電子由C1流向C2D．閉合K2工作時，C2上的電極反應(yīng)為H2-2e-+2OH-=2H2O14.某實驗小組嘗試在鋼制鑰匙上鍍銅。實驗1：將鑰匙直接浸入溶液中，后取出，鑰匙表面變紅，但鍍層疏松，用紙即可擦掉。實驗II：用下圖裝置對鑰匙進(jìn)行電鍍銅。鑰匙表面迅速變紅，同時有細(xì)小氣泡產(chǎn)生，精銅表面出現(xiàn)少量白色固體。后取出鑰匙檢驗，鍍層相對實驗I略好，但仍能用紙巾擦掉一部分。經(jīng)調(diào)整實驗條件后獲得了較好的電鍍產(chǎn)品。實驗III：用溶液代替溶液重復(fù)實驗II，精銅表面未出現(xiàn)白色固體?；卮鹣铝袉栴}：（1）實驗I反應(yīng)的化學(xué)方程式是。（2）實驗II中鑰匙應(yīng)與電源的極連接。（3）鑰匙表面產(chǎn)生的氣體是，此電極上的電極反應(yīng)式是。（4）常見化合物中銅元素有、兩種價態(tài)，結(jié)合實驗III推測實驗II中精銅表面產(chǎn)生的白色固體的電極反應(yīng)式是。(已知是一種難溶于水的黃色固體)15.Ⅰ．如圖所示裝置，C、D、E、F、X、Y都是惰性電極，甲、乙中溶液的濃度和體積都相同(假設(shè)通電前后溶液體積不變)，A、B為外接直流電源的兩極。將直流電源接通后，F(xiàn)極附近溶液呈紅色。回答下列問題：（1）B極是電源的極；一段時間后，裝置丁中X極附近的顏色逐漸變淺，Y極附近的顏色逐漸變深，這表明膠粒帶(填“正”或“負(fù)”)電荷。（2）①電解飽和NaCl溶液的總反應(yīng)化學(xué)方程式為。陽極上產(chǎn)生氣體的顏色為。②若C、F兩電極共產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下6.72L的氣體，則D電極的質(zhì)量增加g。（3）若在丙池中進(jìn)行鐵制品表面鍍鎳，電鍍液用硫酸鎳溶液，則鎳應(yīng)為電極(填“G”或“H”)。通電一段時間后，欲使甲裝置中電解液恢復(fù)到起始狀態(tài)，應(yīng)向溶液中加入適量的[填“CuO”或“”]。II．某小組運(yùn)用離子交換膜法制堿的原理，用如圖所示裝置電解溶液。（4）左側(cè)的離子交換膜為(填“陰”或“陽”)交換膜，該電解槽的陽極反應(yīng)式為。拓展培優(yōu)16.我國科學(xué)家研制一種新型化學(xué)電池成功實現(xiàn)廢氣的處理和能源的利用，用該新型電池電解CuSO4溶液，裝置如圖(H2R和R都是有機(jī)物)。下列說法正確的是()A．原電池正極區(qū)，發(fā)生反應(yīng)H2R+O2=H2O2+RR+2e-+2H+=H2RB．工作一段時間后，負(fù)極區(qū)的pH變大C．用該裝置在銅上鍍銀，電極d為純銀D．若消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下112mLO2，則電解后恢復(fù)至常溫CuSO4溶液的pH約為117．某興趣小組的同學(xué)用下圖所示裝置研究有關(guān)電化學(xué)的問題(甲、乙、丙三池中溶質(zhì)足量)，當(dāng)閉合該裝置的電鍵時，觀察到電流表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。回答下列問題：（1）甲池為(填“原電池”“電解池”或“電鍍池”)，A電極的電極反應(yīng)式為。（2）丙池中F電極為(填“正極”“負(fù)極”“陰極”或“陽極”)，寫出電解時總反應(yīng)的離子方程式：。（3）當(dāng)乙池中C極質(zhì)量變化10.8g時，甲池中B電極理論上消耗的體積為(標(biāo)準(zhǔn)狀況)；若電解后丙池中溶液的體積為，生成的。（4）一段時間后，斷開電鍵。下列物質(zhì)能使乙池恢復(fù)到反應(yīng)前濃度的是___________(填標(biāo)號)。A． B． C． D．（5）若將丙池改為精煉銅裝置(粗銅含、、、、等雜質(zhì))，電解質(zhì)溶液為溶液，則下列說法正確的是___________(填標(biāo)號)。A．電解過程中，陽極減少的質(zhì)量與陰極增加的質(zhì)量相等B．丙池左側(cè)電極為粗銅，發(fā)生氧化反應(yīng)C．溶液的濃度保持不變D．雜質(zhì)中、、以單質(zhì)的形式沉淀到池底18.科學(xué)家制造出一種使用固體電解質(zhì)的燃料電池，其效率更高，可用于航空航天。如圖所示裝置中，以稀土金屬材料作惰性電極，在兩極上分別通入CH4和空氣，其中固體電解質(zhì)是摻雜了Y2O3的ZrO2固體，它在高溫下能傳導(dǎo)正極生成的O2-離子(O2+4e-=2O2-)。（1）c電極為極，d電極上的電極反應(yīng)式為（2）如圖所示為用惰性電極電解100mL0.5mol·L-1CuSO4溶液，a電極上的電極反應(yīng)式為若a電極產(chǎn)生56mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體，則所得溶液的pH=(不考慮溶液體積變化)，若要使電解質(zhì)溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)，可加入(填序號)a.CuOb.Cu(OH)2c.CuCO3d.Cu2(OH)2CO3（3）用該電池電解KHCO3溶液可使K2CO3溶液再生，其原理如圖所示。簡述再生K2CO3的原理：。19.（1）如圖為氯堿工業(yè)電解飽和氯化鈉溶液的裝置示意圖。①電解時，陽極的電極反應(yīng)式為。②逸出的氣體E是；流出物質(zhì)G的溶質(zhì)是（寫出化學(xué)式）。（2）可利用太陽能光伏電池電解水制高純氫，工作示意圖如圖所示。通過控制開關(guān)連接或，可交替得到H2和O2。①制H2時，連接。產(chǎn)生H2的電極反應(yīng)式是。②改變開關(guān)連接方式，可得O2，寫出此時電極3的電極反應(yīng)式：。（3）酒駕的