Question

【題目】化學(xué)鍍是指使用合適的還原劑，使鍍液中的金屬離子還原成金屬而沉積在鍍件表面上的一種鍍覆工藝�；瘜W(xué)鍍廣泛用作金屬、塑料、玻璃、陶瓷等許多材料的裝飾和防護(hù)。在ABS工程塑料表面進(jìn)行化學(xué)鍍鎳的流程如下：

回答下列問(wèn)題：

（1）化學(xué)鍍與電鍍比較，優(yōu)點(diǎn)之一是_________。

（2）鍍件表面用熱堿液清洗的作用是_________，鍍件表面粗化的目的是增強(qiáng)親水性及_________。

（3）鍍件浸入AgNO3溶液后，鍍件表面吸附的SnCl2將AgNO3還原生成有催化活性的金屬銀，反應(yīng)的化學(xué)方程式是_________。

（4）鍍鎳時(shí)，鍍液中的Ni2+與H2PO2-在催化表面上反應(yīng)沉積鎳，同時(shí)生成中強(qiáng)酸H3PO3及與金屬鎳物質(zhì)的量相等的氫氣，該反應(yīng)的離子方程式是_________。

（5）化學(xué)鍍某種金屬時(shí)，反應(yīng)時(shí)間與鍍層厚度的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表所示：

由此推斷，鍍層厚度y與反應(yīng)時(shí)間t的關(guān)系式為_________；欲使鍍層厚度為6anm，需要的反應(yīng)時(shí)間為_________。

（6）化學(xué)鍍鎳廢液中含有Ni2+等污染物，需轉(zhuǎn)化為沉淀除去。已知25℃，Ksp[Ni(OH)2]=2.0×10-15。若加入堿后使廢液的pH=10，則處理后的廢液中鎳元素的含量為_________mg·L-1。

Answer 1

【答案】不需通電（或操作簡(jiǎn)單或鍍層厚度、質(zhì)量均一等） 除去鍍層表面油污 增大接觸面積 2SnCl2+4AgNO3=4Ag+SnCl4+Sn(NO3)4 Ni2++2H2PO2-+2H2O=Ni+H2↑+2H3PO3 y=at1/2 36s 1.18×10-2

【解析】

（1）化學(xué)鍍與電鍍比較，優(yōu)點(diǎn)是：化學(xué)鍍工藝中不需外加電源，而電鍍需要電源；且化學(xué)鍍操作簡(jiǎn)單、鍍層厚度、質(zhì)量均一；

（2）堿與油脂發(fā)生水解反應(yīng)，洗去油污，所以鍍件表面用熱堿溶液清洗的目的是除去表面的油污；鍍件表面粗化，可以增大與反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速率；

（3）SnCl2與硝酸銀發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成單質(zhì)銀，說(shuō)明硝酸銀作氧化劑，則SnCl2被氧化為+4價(jià)Sn，根據(jù)得失電子守恒、原子守恒，反應(yīng)的化學(xué)方程式是2SnCl2+4AgNO3=4Ag+SnCl4+Sn(NO3)4；

（4）根據(jù)題意，鍍鎳時(shí)，鍍液中的Ni2+與H2PO2-在催化表面上反應(yīng)沉積鎳，同時(shí)生成中強(qiáng)酸H3PO3、及與Ni物質(zhì)的量相等的氫氣，離子方程式是Ni2++2H2PO2-+2H2O=Ni+H2↑+2H3PO3；

（5）從表中數(shù)據(jù)分析，鍍層厚度系數(shù)的平方與時(shí)間相同，所以y=at1/2；若y=6anm，則t=36s；

（6）加入堿后廢液的pH=10，則氫氧根離子的濃度為10-4mol/L，根據(jù)Ni(OH)2的溶度積可知，鎳離子的濃度為2.0×10-15÷(10-4)2=2.0×10-7（mol/L），則處理后的廢液中鎳元素的含量為2.0×10-7mol/L×59g/mol=1.18×10-2mg/L。