Question

【題目】電鍍是應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其它金屬或合金的方法。在鐵質(zhì)鉚釘上鍍鎳(Ni)能防止鐵被腐蝕，如圖1。實(shí)驗(yàn)室模擬鐵片鍍鎳，裝置如圖2。

(1)b極材料是__。

(2)電鍍液中含有NiSO4、NaCl和硼酸。

已知：NiSO4=Ni2++SO、Ni2++2H2ONi(OH)2+2H+

①a極的電極反應(yīng)式是__。

②硼酸的作用是調(diào)節(jié)溶液的pH。pH較小時(shí)，a極易產(chǎn)生__氣體，使鍍層疏松多孔。pH較大時(shí)，a極會(huì)吸附__固體而使鍍層含有雜質(zhì)。

(3)鐵質(zhì)鉚釘上鍍鎳能防止鐵被腐蝕是因?yàn)殄儗邮硅F與__等物質(zhì)隔離。

Answer 1

【答案】鎳(Ni) Ni2++2e-=Ni 氫氣(H2) Ni(OH)2 O2和H2O

【解析】

電鍍是應(yīng)用電解原理，與電源正極相連的為電解池陽(yáng)極，與電源負(fù)極相連的為電解池陰極，根據(jù)圖示，a為電解池的陰極，b為電解池的陽(yáng)極，在電鍍過程中，待鍍金屬作陰極，鍍層金屬作陽(yáng)極，則在鐵片上鍍鎳時(shí)，鐵是待鍍金屬，為電解池陰極，則a電極材料為Fe，發(fā)生的電極反應(yīng)為Ni2++2e-= Ni；鎳為鍍層金屬，為電解池陽(yáng)極，b電極材料為Ni，發(fā)生的電極反應(yīng)為Ni-2e-=Ni2+，據(jù)此分析解答。

(1)根據(jù)分析，b極材料是鎳(Ni)；

(2)①根據(jù)分析，a極的電極反應(yīng)式是Ni2++2e-=Ni；

②由于鎳離子在溶液中發(fā)生水解反應(yīng)：Ni2++2H2ONi(OH)2+2H+，硼酸的作用是調(diào)節(jié)溶液的pH，阻止鎳離子發(fā)生水解。若pH較小時(shí)，溶液中氫離子濃度增大，a極為陰極，電極上易發(fā)生反應(yīng)：2H++2e-=H2↑，產(chǎn)生氫氣(H2)，使鍍層疏松多孔；pH較大時(shí)，電解質(zhì)溶液中由于鎳離子水解生成Ni(OH)2，吸附在a極上而使鍍層含有雜質(zhì)；

(3)鐵質(zhì)鉚釘上鍍鎳能防止鐵被腐蝕是因?yàn)殄儗邮硅F與O2和H2O等物質(zhì)隔離，不易發(fā)生腐蝕。