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實驗活動4簡單的電鍍實驗實驗目的1.認識電解原理及其在工業(yè)生產(chǎn)中的應用。2.了解電鍍的原理。實驗用品燒杯、砂紙、導線、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+。實驗步驟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。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?陰極和陽極發(fā)生的反應分別是什么?答案鐵制鍍件溶解,銅片上析出銅單質(zhì)。陰極:Cu2++2e-Cu;陽極:Fe-2e-Fe2+。2.查閱資料,了解工業(yè)生產(chǎn)中電鍍質(zhì)量的影響因素。答案受電鍍液的濃度、純凈度,鍍件的表面處理工藝,電壓的選擇,電流的穩(wěn)定性等多方面影響。1.在鐵制品上鍍一層一定厚度的鋅層,以下方案設計正確的是()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答案A2.欲在金屬表面鍍銀,應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溶液答案B解析電鍍槽中,要求鍍件作陰極,可用鍍層金屬作陽極,電鍍液通常采用含有鍍層金屬離子的可溶性鹽溶液,A、D項中AgCl和Ag2SO4均為沉淀,只有B項符合要求。3.有關電鍍銅的實驗,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,反應速率快,提高效率答案B解析A項,電鍍銅陽極產(chǎn)生銅離子,陰極銅離子生成銅,電解質(zhì)溶液中的銅離子濃度幾乎不變;C項,陽極材料一般選銅;D項,電壓越大,速率越快,但生成的鍍層不均勻。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)陽極反應式為_________________________________________________________________;陰極反應式為___________________________________________________________________。(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
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