实验活动4　简单的电镀实验、实验活动5　制作简单的燃料电池 高二化学人教版（2019）选择性必修1

实验活动4简单的电镀实验

【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、2～3V的直流电源、电流表。铁制镀件、铜片、电镀液(以CuSO4溶液为主配制)、1mol·L－1NaOH溶液、20%盐酸、蒸馏水。【实验原理】Fe作阴极，电极反应式：

；Cu作阳极，电极反应式：

。Cu2＋＋2e－===CuCu－2e－===Cu2＋【实验步骤】1.用砂纸把铁制镀件打磨干净，放入1mol·L－1NaOH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2～3V的直流电源的负极相连，铜片与直流电源的正极相连(如图)。将两极平行浸入电镀液中，两极间距5cm,5～10min后取出，观察镀件表面发生的变化。【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？阴极和阳极发生的反应分别是什么？

提示铁制镀件溶解，铜片上析出铜单质。阴极：Cu2＋＋2e－===Cu；阳极：Fe－2e－===Fe2＋。2.查阅资料，了解工业生产中电镀质量的影响因素。提示受电镀液的浓度、纯净度，镀件的表面处理工艺，电压的选择，电流的稳定性等多方面影响。1.在铁制品上镀一层一定厚度的锌层，以下方案设计正确的是A.锌作阳极，镀件作阴极，溶液中含有锌离子B.铂作阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子C.铁作阳极，镀件作阴极，溶液中含有亚铁离子D.锌作阴极，镀件作阳极，溶液中含有亚铁离子√2.欲在金属表面镀银，应把镀件挂在电镀池的阴极。下列各组中，选用的阳极金属和电镀液均正确的是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.有关电镀铜的实验，下列说法正确的是A.电镀铜电解质溶液的浓度不断减小B.向硫酸铜溶液中加入氨水制成铜氨溶液，可使镀层光亮C.阳极材料一般选择石墨等惰性材料D.电镀使用的电压越大，反应速率越快，效率越高√实验活动5制作简单的燃料电池

【实验目的】1.理解燃料电池的工作原理。2.设计和制作一个氢氧燃料电池。【实验用品】U形管、石墨棒(石墨棒使用前应该经过烘干活化处理)、3～6V的直流电源、鳄鱼夹、导线和开关、电流表(或发光二极管、音乐盒等)。1mol·L－1Na2SO4溶液、酚酞溶液。【实验步骤】1.电解水。在U形管中注入1mol·L－1Na2SO4溶液，然后向其中滴加1～2滴酚酞溶液。在U形管的两边分别插入一根石墨棒，并用鳄鱼夹、导线连接电源。闭合K1，接通直流电源开始电解，现象：两极石墨棒均产生

，右侧石墨棒附近溶液

。气泡变红2.制作一个氢氧燃料电池。当上述电解过程进行1～2min后，打开K1，断开直流电源。将两根石墨棒用导线分别与电流表(或发光二极管、音乐盒等)相连，闭合K2，现象：电流表指针发生

。偏转【问题和讨论】列表比较氢氧燃料电池的工作原理和电解水的原理。

氢氧燃料电池电解水能量

能→

能

能→

能装置

化学电电化学电极反应式负极：_________________正极：_____________________________总反应式：____________________阳极：_______________________阴极：______________________________总反应式：_____________________电子流向

极→______负极→

极，

极→正极离子流向阳离子→

极，阴离子→

极阳离子→

极，阴离子→

极反应类型自发的氧化还原反应非自发的氧化还原反应2H2－4e－===4H＋O2＋4e－＋2H2O===4OH－2H2＋O2===2H2O2H2O－4e－===O2↑＋4H＋4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－负正极阴阳正负阴阳1.下列关于电解水的实验说法正确的是A.为了增加水的导电能力，可以加入氯化钠固体B.电解水阳极生成氧气，电极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑C.阴极区溶液的pH不断减小D.在两极滴加酚酞，与电源正极相连的一极显红色√2.下列关于氢氧燃料电池的说法正确的是A.正极发生氧化反应，负极发生还原反应B.若电解质溶液为H2SO4溶液，硫酸根离子移向正极C.若电解质溶液为KOH溶液，随着反应的进行，溶液的pH不变D.氢氧燃料电池是一种绿色电池，未来有很大的发展前景√3.将氢气、甲烷、乙醇等物质在氧气中燃烧时的化学能直接转化为电能的装置叫燃料电池。燃料电池的基本组成为电极、电解质、燃料和氧化剂。此种电池能量利用率可高达80%(一般柴油发电机只有40%左右)，产物污染也少。下列有关燃料电池的说法错误的是A.上述燃料电池的负极反应物是氢气、甲烷、乙醇等物质B.氢氧燃料电池常用于航天飞行器，原因之一是该电池的产物为水，经过

处理之后可供宇航员使用C.乙醇燃料电池的电解质常用KOH，该电池的负极反应为C2H5OH－12e－

===2CO2＋3H2OD.以KOH溶液作为电解质溶液，甲烷燃料电池的正极反应为O2＋2H2O＋

4e－===4OH－√4.乙烯催化氧化成乙醛(CH3CHO)可设计成如图所示的燃料电池，请回答下列问题。(1)请在装置图中标出正、负极和反应物。答案(2)分析电池中电子的移动方向：______________________，电解质溶液中H＋的移动方向：___________。(3)写出此燃料电池的正极反应式：________________________，