题目内容
【题目】电镀是应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其它金属或合金的方法。在铁质铆钉上镀镍(Ni)能防止铁被腐蚀,如图1。实验室模拟铁片镀镍,装置如图2。
(1)b极材料是__。
(2)电镀液中含有NiSO4、NaCl和硼酸。
已知:NiSO4=Ni2++SO、Ni2++2H2ONi(OH)2+2H+
①a极的电极反应式是__。
②硼酸的作用是调节溶液的pH。pH较小时,a极易产生__气体,使镀层疏松多孔。pH较大时,a极会吸附__固体而使镀层含有杂质。
(3)铁质铆钉上镀镍能防止铁被腐蚀是因为镀层使铁与__等物质隔离。
【答案】镍(Ni) Ni2++2e-=Ni 氢气(H2) Ni(OH)2 O2和H2O
【解析】
电镀是应用电解原理,与电源正极相连的为电解池阳极,与电源负极相连的为电解池阴极,根据图示,a为电解池的阴极,b为电解池的阳极,在电镀过程中,待镀金属作阴极,镀层金属作阳极,则在铁片上镀镍时,铁是待镀金属,为电解池阴极,则a电极材料为Fe,发生的电极反应为Ni2++2e-= Ni;镍为镀层金属,为电解池阳极,b电极材料为Ni,发生的电极反应为Ni-2e-=Ni2+,据此分析解答。
(1)根据分析,b极材料是镍(Ni);
(2)①根据分析,a极的电极反应式是Ni2++2e-=Ni;
②由于镍离子在溶液中发生水解反应:Ni2++2H2ONi(OH)2+2H+,硼酸的作用是调节溶液的pH,阻止镍离子发生水解。若pH较小时,溶液中氢离子浓度增大,a极为阴极,电极上易发生反应:2H++2e-=H2↑,产生氢气(H2),使镀层疏松多孔;pH较大时,电解质溶液中由于镍离子水解生成Ni(OH)2,吸附在a极上而使镀层含有杂质;
(3)铁质铆钉上镀镍能防止铁被腐蚀是因为镀层使铁与O2和H2O等物质隔离,不易发生腐蚀。
【题目】探究铁钉在不同溶液中的腐蚀情况。实验装置与数据如下:
实验装置 | 实验数据 |
下列说法不正确的是
A.①的负极反应:Fe-3e-=Fe3+
B.③的正极反应:O2+2H2O+4e-=4OH-
C.②可能同时发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀
D.金属的电化学腐蚀以哪种类型为主与溶液的pH有关
【题目】纯碱是玻璃、制皂、造纸、纺织和漂染等工业的基本原料。
Ⅰ.世界最早工业生成纯碱的方法是路布兰(N.Leblanc)法,其流程如图:
(1)流程Ⅰ的反应是___反应(填“氧化还原”或“非氧化还原"),流程Ⅱ的反应是分步进行的,a.Na2SO4(s)与过量木炭反应生成Na2S(s);b.Na2S(s)与石灰石发生复分解反应生成Na2CO3,a步的反应化学方程式为___。
Ⅱ.19世纪60年代后生产纯碱的路布兰法被索尔维(E.Solvay)氨碱法所取代,其生产流程如图:
(2)氨碱法中加入NH3的主要作用是___。
(3)与路布兰法相比,氨碱法的优点有___。(写出一条即可)
Ⅲ.1939年候德榜首先提出并自行设计了联合制碱法——利用合成氨工业上的NH3和CO2和NaCl为原料生产纯碱。
(4)侯德榜制碱法的关键还在于对从反应后的混合物中分离出NaHCO3后所得溶液的处理:在溶液中加入NaCl固体并通入NH3,并在___(填温度范围)下析出NH4Cl。
表1不同温度下NaCl和NH4Cl的溶解度数据(g/100g水)
0℃ | 10℃ | 20℃ | 30℃ | 40℃ | |
NaCl | 35.7 | 35.8 | 36.0 | 36.3 | 36.6 |
NH4Cl | 29.4 | 33.3 | 37.2 | 41.4 | 45.8 |