核心实用:电解硫酸铜(II)
第1部分-用无源电极进行电解
目的:
用惰性(石墨)电极电解硫酸铜溶液
图:
用被动(惰性)电极电解硫酸铜(II)的装置
方法:(石墨电极)
- 将硫酸铜溶液倒入烧杯中
- 两个地方石墨将棒放入硫酸铜溶液中。将一个电极连接到负直流电源的一端,另一端的电极积极的终端
- 如图所示,将两个小试管完全装满硫酸铜溶液,并在每个电极上放置一个试管
- 打开电源,观察每个电极上发生了什么
- 测试用灼热的夹板和燃烧的夹板产生的气体
- 记录你的观察结果和测试结果
分析结果:
- 记录观察到的每一个电极的情况,包括气体测试的结果
结论:
- 铜金属是在负极和氧气气体在正极处形成
第2部分:用活性电极进行电解
目的:
用活性(铜)电极电解硫酸铜溶液
图:
用活性电极电解硫酸铜(II)的装置
方法:电极(铜)
- 将硫酸铜溶液倒入烧杯中
- 测量并记录一片铜箔的质量。将其附加到负然后将铜箔浸入硫酸铜溶液中
- 用另一片铜箔重复这一步骤,但这次要把它粘在积极的终端
- 确保电极有反应不触摸每一个其他,然后打开电源
- 调整电源以达到恒流,静置20分钟
- 取下其中一个电极,用蒸馏水清洗,然后浸入丙酮中
- 把电极拿出来,让所有的液体蒸发。做不擦电极清洁。测量并记录电极的质量
- 重复另一个电极,确保你能识别哪个电极是哪个
- 用新的电极和不同的电流重复这个实验。
分析结果:
- 用适当的表格记录所用电流和每个电极的质量
- 计算每个电极的质量变化
结论:
- 的阴极增加大量地阳极减少
- 这发生在铜原子氧化在阳极形成离子,而铜离子减少在阴极,形成铜原子
- 负极的质量增益是相同正极的质量损失
- 因此,沉积在负极上的铜必须是相同从正极失去的铜离子
- 这意味着Cu的浓度2+溶液中的离子仍然存在常数
解释硫酸铜(II)的电解
铜精炼
- CuSO的电解4使用石墨棒可以产生氧气和铜
- 通过将电极从石墨改为纯铜和不纯铜,每个电极上的产物都可以改变
- 电解可以通过将金属与杂质分离来净化金属
- 在设置中不洁净的金属总是阳极在这里是指不纯铜
- 阴极是一薄层纯铜
- 所使用的电解质是a的水溶液可溶性盐纯金属在阳极,如CuSO4
- 阳极的铜原子失去电子,以离子的形式进入溶液:
铜⟶铜2++ 2 e- - - - - -
- 这样阳极就变成了薄由于原子的丢失,杂质以污泥的形式落到了电池的底部
- 铜(II)离子被吸引到阴极,在那里它们获得电子并形成现在纯化的铜原子
- 阴极逐渐变成更厚的
铜2++ 2 e- - - - - -⟶铜
- 阳极污泥是一种极有价值的材料,还需要进一步精炼,因为它通常含有少量贵金属,如银,在未精炼的铜中发现银是杂质