Question

【題目】化學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。化學鍍廣泛用作金屬、塑料、玻璃、陶瓷等許多材料的裝飾和防護。在ABS工程塑料表面進行化學鍍鎳的流程如下：

回答下列問題：

（1）化學鍍與電鍍比較，優點之一是_________。

（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，反應的化學方程式是_________。

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

（5）化學鍍某種金屬時，反應時間與鍍層厚度的實驗數據記錄如下表所示：

由此推斷，鍍層厚度y與反應時間t的關系式為_________；欲使鍍層厚度為6anm，需要的反應時間為_________。

（6）化學鍍鎳廢液中含有Ni2+等污染物，需轉化為沉淀除去。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（或操作簡單或鍍層厚度、質量均一等） 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）化學鍍與電鍍比較，優點是：化學鍍工藝中不需外加電源，而電鍍需要電源；且化學鍍操作簡單、鍍層厚度、質量均一；

（2）堿與油脂發生水解反應，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，可以增大與反應物的接觸面積，加快反應速率；

（3）SnCl2與硝酸銀發生氧化還原反應，生成單質銀，說明硝酸銀作氧化劑，則SnCl2被氧化為+4價Sn，根據得失電子守恒、原子守恒，反應的化學方程式是2SnCl2+4AgNO3=4Ag+SnCl4+Sn(NO3)4；

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

（5）從表中數據分析，鍍層厚度系數的平方與時間相同，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。