提示:实验现象:阳极铜片逐渐溶解,阴极铁制钥匙表面慢慢出现一层红色的物质。通电后阳极发生:Cu-2e-===Cu2+,铜片逐渐溶解,Cu2+进入溶液中;阴极发生:Cu2++2e-===Cu,钥匙表面逐渐镀上了一层红色的铜。
探究2 图1中若两极上的材料互换,能在铁钥匙的表面镀上一层铜吗?为什么?
提示:不能。若两极材料互换,则Fe作阳极,其电极反应式为Fe-2e-===Fe2+,故在Fe的表面不会镀上铜。
探究3 按图2装置电解精炼铜:
图2
写出图2装置中阴、阳两极上的电极反应式。
提示:阳极(粗铜):Zn-2e-===Zn2+,Fe-2e-===Fe2+,Cu-2e-===Cu2+
阴极反应式:Cu2++2e-===Cu
探究4 粗铜中含有锌、铁、镍、银、金属杂质,在精炼铜的过程中,杂质金属为什么不在阴极析出?精炼铜的过程中溶液中Cu2+的浓度是否有变化?
提示:因氧化性Cu2+大于Fe2+、Zn2+、Ni2+,故在阴极上Cu2+得到电子析出单质铜,电解精炼铜时,溶液中Cu2+的浓度减小。
[必记结论]
1.电镀池、电解精炼铜的构成条件
(1)电镀池:
①镀层金属作阳极;
②待镀金属制品作阴极;
③含镀层金属阳离子的溶液作电解液。
(2)电解精炼铜:
①粗铜作阳极;
②精铜作阴极;
③含Cu2+的溶液(如CuSO4)作电解液。