Question

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⁺+2H₂O⇌Ni(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。

Answer

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++2H2O⇌Ni(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。