Question

8．如圖為用鍍鋅鐵片制成的日常用品．鍍鋅鐵是指通過鍍鋅工藝在鐵皮上進行鍍鋅而制成的一種產品，熱鍍鋅產品廣泛用于建筑、家電、車船、容器制造業(yè)、機電業(yè)等，幾乎涉及衣食住行各個領域．為測定鐵片鍍鋅層的厚度實驗過程如下．

【實驗步驟】
（1）剪取一片鍍鋅鐵片，量得長度=2.0cm，寬度=l．9cm．
（2）用電子天平稱量質量0.857g．
（3）實驗中需要溶質質量分數為10%的稀鹽酸200mL（密度=1.05g/mL），需要量取溶質質量分數為37%的濃鹽酸（密度=1.18g/mL）48.1（保留至小數點后1位）mL，然后稀釋．
（4）將鍍鋅鐵片放入溶質質量分數為10%鹽酸中．當觀察到氣泡產生的速率突然減慢，可以判斷鍍鋅層恰好反應．
（5）將溶液中的鐵片取出清洗、擦干、烘干后用電子天平稱量質量0.837g．
【計算結果】
（1）鐵片鍍鋅層的質量有0.02g．
（2）已知鋅的密度7.1g/cm³，計算出鐵片鍍鋅層厚度0.37mm．
【實驗反思】
實際計算結果偏大，同學們分析，這是因為很難通過觀察現象判斷鍍鋅層恰好反應，造成鍍鋅鐵片浸泡在鹽酸中時間偏長（填“偏長”或“偏短”）．
【實驗改進】

資料卡片：如圖甲所示，兩種金屬活動性不同的金屬放入酸、堿、鹽溶液中，會有電子的流動，從而產生電流．
將上述實驗改進成如圖乙的裝置，當觀察到電流計指針指向0，此時鋅層恰好反應．

Answer 1

分析 【實驗步驟】
溶液稀釋前后，溶質質量不變；
鋅比鐵活潑，因此鋅和稀鹽酸反應的速率比鐵快；
【計算結果】
根據提供的數據可以進行相關方面的計算；
【實驗反思】
如果鐵也和稀鹽酸反應，會導致計算的鋅的質量偏大，從而導致實際計算結果偏大；
【實驗改進】
將上述實驗改進成如圖乙的裝置，當觀察到電流為零時，鋅層恰好反應．

解答 解：【實驗步驟】
（3）需要量取溶質質量分數為37%的濃鹽酸體積為：1.05g/mL×200mL×10%÷1.18g/mL÷37%=48.1mL，
（4）將鍍鋅鐵片放入溶質質量分數為10%鹽酸中．當觀察到氣泡產生的速率突然減慢，可以判斷鍍鋅層恰好反應．
故填：氣泡產生的速率突然減慢．
【計算結果】
（1）鐵片鍍鋅層的質量有：0.857g-0.837g=0.02g．
故填：0.02．
（2）鐵片鍍鋅層厚度為：0.02g÷（2.0cm×1.9cm×7.1g/cm³）÷2=0.37mm．
故填：0.37．
【實驗反思】
實際計算結果偏大，同學們分析，這是因為很難通過觀察現象判斷鍍鋅層恰好反應，造成鍍鋅鐵片浸泡在鹽酸中時間偏長，導致部分鐵參加反應，
故填：偏長．
【實驗改進】
將上述實驗改進成如圖乙的裝置，當觀察到電流計指針指向0，即電流為零時，鋅層恰好反應．
故填：電流計指針指向0．

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．