“白鐵皮”具有較強(qiáng)的耐腐蝕性,是生產(chǎn)中常用的金屬材料之一.鍍鋅層猶如鐵皮的保護(hù)層,這層膜的厚度及均勻度也成了判斷鍍層質(zhì)量的重要指標(biāo).某研究性學(xué)習(xí)小組為了測定鍍鋅鐵皮的厚度,設(shè)計(jì)了下面的實(shí)驗(yàn)方案:
方案一:取三塊鍍鋅鐵皮(A、B、C,截自同一塊鍍鋅鐵皮),將鍍鋅鐵皮A放入燒杯中,加入40mL 6mol?L-1鹽酸,反應(yīng)時(shí)用玻璃棒小心翻動鍍鋅鐵皮,待鋅鍍層反應(yīng)完全時(shí),立即將未反應(yīng)的鐵皮取出,洗滌、小心烘干、稱量.將B、C重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn).
(1)鋅鍍層完全反應(yīng)的標(biāo)志是
反應(yīng)速率突然減小
反應(yīng)速率突然減小

(2)如何檢驗(yàn)鐵片已經(jīng)洗凈
取最后一次的洗出液,滴加硝酸銀溶液,若無白色沉淀,則鐵片乙洗凈
取最后一次的洗出液,滴加硝酸銀溶液,若無白色沉淀,則鐵片乙洗凈

方案二:已知鋅與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)的離子方程式為:Zn+2OH-+2H2O=[Zn(OH)4]2-+H2↑.某同學(xué)按圖裝置設(shè)計(jì)了測定鍍鋅鐵皮鍍層厚度的實(shí)驗(yàn)方案,將單側(cè)面積為S cm2、質(zhì)量為mg的鍍鋅鐵皮放入6mol?L-1 NaOH溶液中.回答下列問題:
(3)裝置中導(dǎo)管a的作用是
使分液漏斗和錐形瓶內(nèi)氣壓相同,氫氧化鈉溶液能順利滴下
使分液漏斗和錐形瓶內(nèi)氣壓相同,氫氧化鈉溶液能順利滴下

(4)檢查氣密性,將藥品和水裝入各儀器中,連接好裝置后,需進(jìn)行的操作還有:
①記錄C的液面位置;②待B中不再有氣體產(chǎn)生并恢復(fù)至室溫;③由A向B中滴加足量NaOH溶液;④上下移動C,使干燥管和C中液面相平.
上述操作的順序是
④①③②④①
④①③②④①
(填序號).
(5)實(shí)驗(yàn)前后堿式滴定管中液面讀數(shù)分別為V1 mL、V2 mL(已知Zn的密度為7.14g/cm3,實(shí)驗(yàn)條件的氣體摩爾體積為Vm L/mol).則鍍鋅鐵皮的鍍層厚度為
V1-V2
1000Vm
×65
2S×7.14
V1-V2
1000Vm
×65
2S×7.14
cm.(寫出數(shù)學(xué)表達(dá)式)
分析:(1)鹽酸溶解鋅反應(yīng)完全后無氣體放出;
(2)檢驗(yàn)洗滌液中氯離子的存在與否來檢驗(yàn)是否洗凈;
(3)裝置中導(dǎo)管a的作用是保持壓強(qiáng)相同是氫氧化鈉順利從分液漏斗滴下;
(4)本實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是測量氣體的體積,所以是開始先把量氣管兩端液面相平后,讀數(shù)記錄,加入氫氧化鈉溶液到不再有氣體放出,恢復(fù)室溫再把量氣管連段液面相平讀數(shù);
(5)依據(jù)鋅鍍層厚度=
V
S
,鋅的體積=
m
ρ
,鋅的質(zhì)量=n(Zn)×M(Zn),反應(yīng)的鋅和生成的氫氣物質(zhì)的量相同;
解答:解:(1)當(dāng)鋅鍍層完全反應(yīng)后就是鐵與鹽酸反應(yīng),由于鋅和鐵的活潑性不同,反應(yīng)速率就不同,測定試樣與6mol/L鹽酸溶液反應(yīng)前后固體的質(zhì)量變化,反應(yīng)完全是不再生成氫氣;
故答案為:生成氫氣的速率突然減慢;
(2)從溶液中取出的鐵片必然帶有鹽酸及其鹽,當(dāng)洗凈時(shí)也就是不再含有鹽酸及其鹽,所以檢驗(yàn)鐵片是否洗凈就是檢驗(yàn)氯離子,也可檢驗(yàn)其酸性;檢驗(yàn)鐵片已洗凈的方法是檢驗(yàn)洗滌液中是否含有氯離子,取最后一次洗滌液,加入硝酸銀溶液,無白色沉淀產(chǎn)生,則鐵片已洗凈,
故答案為:取最后一次洗滌液,加入硝酸銀溶液,無白色沉淀產(chǎn)生,則鐵片已洗凈;
(3)裝置中導(dǎo)管a的作用是使分液漏斗和錐形瓶內(nèi)氣壓相同,氫氧化鈉溶液能順利滴下;
故答案為:使分液漏斗和錐形瓶內(nèi)氣壓相同,氫氧化鈉溶液能順利滴下;
(4)根據(jù)此裝置的原理,應(yīng)兩次記錄C中的讀數(shù),取其差值就是所得氣體的體積,所以第一步就應(yīng)該是④,然后是①記錄C的液面位置;再就是③由A向B中滴加足量NaOH溶液;②待B中不再有氣體產(chǎn)生并恢復(fù)至室溫,把量氣管④上下移動C,使干燥管和C中液面相平讀數(shù)來計(jì)算;
(5)V(H2)=(V2-V1) mL,n(Zn)=n(H2)=
V2-V1
1000?Vm
,m(Zn)=65 g?mol-1 n(Zn);,鋅的密度是7.14 g?cm-3,V(Zn)=
m
ρ
=
m(Zn)
7.14
;由于鐵片表面有上、下兩層,所以每一層的厚度h=
V(Zn)
2S
=
V1-V2
1000Vm
×65
2S×7.14
;
故答案為:
V1-V2
1000Vm
×65
2S×7.14
;
點(diǎn)評:本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和步驟分析判斷,裝置分析是解題關(guān)鍵,注意金屬厚度的計(jì)算方法應(yīng)用,題目難度中等.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:2012屆吉林省吉林一中高三上學(xué)期期末質(zhì)量檢測化學(xué)試卷 題型:實(shí)驗(yàn)題

“白鐵皮”具有較強(qiáng)的耐腐蝕性,是生產(chǎn)中常用的金屬材料之一。鍍鋅層猶如鐵皮的保護(hù)層,這層膜的厚度及均勻度也成了判斷鍍層質(zhì)量的重要指標(biāo)。某研究性學(xué)習(xí)小組為了測定鍍鋅鐵皮的厚度,設(shè)計(jì)了下面的實(shí)驗(yàn)方案:
方案一:取三塊鍍鋅鐵皮(A、B、C,截自同一塊鍍鋅鐵皮),將鍍鋅鐵皮A放入燒杯中,加入40mL 6mol·L1鹽酸,反應(yīng)時(shí)用玻璃棒小心翻動鍍鋅鐵皮,待鋅鍍層反應(yīng)完全時(shí),立即將未反應(yīng)的鐵皮取出,洗滌、小心烘干、稱量。將B、C重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)。
(1)鋅鍍層完全反應(yīng)的標(biāo)志是                                              。
(2)如何檢驗(yàn)鐵片已經(jīng)洗凈                                                    
                                                                    。
方案二:已知鋅與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)的離子方程式為:Zn+2OH+2H2O=[Zn(OH)4]2+H2↑。某同學(xué)按右圖裝置設(shè)計(jì)了測定鍍鋅鐵皮鍍層厚度的實(shí)驗(yàn)方案,將單側(cè)面積為S cm2、質(zhì)量為mg的鍍鋅鐵皮放入6mol·L1  NaOH溶液中;卮鹣铝袉栴}:

(3)裝置中導(dǎo)管a的作用是                                  
(4)檢查氣密性,將藥品和水裝入各儀器中,連接好裝置后,需進(jìn)行的操作還有:
①記錄C的液面位置;②待B中不再有氣體產(chǎn)生并恢復(fù)至室溫;③由A向B中滴加足量NaOH溶液;④上下移動C,使干燥管和C中液面相平。
上述操作的順序是                 (填序號)。
(5)實(shí)驗(yàn)前后堿式滴定管中液面讀數(shù)分別為V1 mL、V2 mL(已知Zn的密度為7.14g/cm3,實(shí)驗(yàn)條件的氣體摩爾體積為Vm L / mol)。則鍍鋅鐵皮的鍍層厚度為                     cm。(寫出數(shù)學(xué)表達(dá)式)

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科目:高中化學(xué) 來源:2012年蘇教版高中化學(xué)選修6 6.2鍍鋅鐵皮鋅鍍層厚度的測定練習(xí)卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題

“白鐵皮”具有較強(qiáng)的耐腐蝕性,是生產(chǎn)中常用的金屬材料之一。鍍鋅層猶如鐵皮的保護(hù)層,這層膜的厚度及均勻度也成了判斷鍍層質(zhì)量的重要指標(biāo)。某研究性學(xué)習(xí)小組為了測定鍍鋅鐵皮的厚度,設(shè)計(jì)了下面的實(shí)驗(yàn)方案:

方案一:取三塊鍍鋅鐵皮(A、B、C,截自同一塊鍍鋅鐵皮),將鍍鋅鐵皮A放入燒杯中,加入40 mL 6 mol·L1鹽酸,反應(yīng)時(shí)用玻璃棒小心翻動鍍鋅鐵皮,待鋅鍍層反應(yīng)完全時(shí),立即將未反應(yīng)的鐵皮取出,洗滌、小心烘干、稱量。將B、C重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)。

(1)鋅鍍層完全反應(yīng)的標(biāo)志是

________________________________________________________________________。

(2)如何檢驗(yàn)鐵片已經(jīng)洗凈

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)該小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄及數(shù)據(jù)處理如下,完成下列表格。(鋅的密度為7.14 g/cm3)

 

數(shù)據(jù)記錄

數(shù)據(jù)處理

鍍鋅鐵皮

長度/cm

寬度/cm

鍍鋅鐵皮質(zhì)量/g

鐵皮質(zhì)量/g

鋅鍍層厚度(單側(cè))/cm

鋅鍍層平均厚度(單側(cè))/cm

A

5.00

4.90

4.460

4.313

4.201×104

 

B

5.10

5.00

4.421

4.267

4.229×104

C

5.20

5.00

4.640

4.467

4.660×104

計(jì)算鍍鋅鐵皮鋅鍍層平均厚度(單側(cè))________cm。本實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生誤差的地方可能有哪些(任意列舉兩

種)________________________________________________________________________

________________________________________________________________________、

________________________________________________________________________。

方案二:已知鋅與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)的離子方程式為:Zn+2OH+2H2O===[Zn(OH)4]2+H2↑。某同學(xué)按下圖裝置設(shè)計(jì)了測定鍍鋅鐵皮鍍層厚度的實(shí)驗(yàn)方案,將單側(cè)面積為S cm2、質(zhì)量為m g的鍍鋅鐵皮放入6 mol·L1 NaOH溶液中。回答下列問題。

(4)裝置中導(dǎo)管a的作用是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(5)檢查氣密性,將藥品和水裝入各儀器中,連接好裝置后,需進(jìn)行的操作還有:①記錄C的液面位置;②待B中不再有氣體產(chǎn)生并恢復(fù)至室溫;③由A向B中滴加足量NaOH溶液;④上下移動C,使干燥管和C中液面相平。上述操作的順序是

____________________________________________________(填序號)。

(6)實(shí)驗(yàn)前后堿式滴定管中液面讀數(shù)分別為V1 mL、V2 mL(實(shí)驗(yàn)條件下的氣體摩爾體積為Vm  L·mol1)。則鍍鋅鐵皮的厚度為

________________________________________________________cm。(寫出數(shù)學(xué)表達(dá)式)

 

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科目:高中化學(xué) 來源:浙江省期末題 題型:實(shí)驗(yàn)題

“白鐵皮”具有較強(qiáng)的耐腐蝕性,是生產(chǎn)中常用的金屬材料之一。鍍鋅層猶如鐵皮的保護(hù)層,這層膜的厚度及均勻度也成了判斷鍍層質(zhì)量的重要指標(biāo)。某研究性學(xué)習(xí)小組為了測定鍍鋅鐵皮的厚度,設(shè)計(jì)了下面的實(shí)驗(yàn)方案:
方案一:取三塊鍍鋅鐵皮(A、B、C,截自同一塊鍍鋅鐵皮),將鍍鋅鐵皮A放入燒杯中,加入40mL
6mol·L-1鹽酸,反應(yīng)時(shí)用玻璃棒小心翻動鍍鋅鐵皮,待鋅鍍層反應(yīng)完全時(shí),立即將未反應(yīng)的鐵皮取出,洗滌、小心烘干、稱量。將B、C重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)。
(1)鋅鍍層完全反應(yīng)的標(biāo)志是_____________________。
(2)如何檢驗(yàn)鐵片已經(jīng)洗凈___________________________________。
方案二:已知鋅與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)的離子方程式為:Zn+2OH-+2H2O=[Zn(OH)4]2-+H2↑。某同學(xué)按下圖裝置設(shè)計(jì)了測定鍍鋅鐵皮鍍層厚度的實(shí)驗(yàn)方案,將單側(cè)面積為Scm2、質(zhì)量為mg的鍍鋅鐵皮放入
6mol·L-1NaOH溶液中;卮鹣铝袉栴}
(3)裝置中導(dǎo)管a的作用是_____________________。
(4)檢查氣密性,將藥品和水裝入各儀器中,連接好裝置后,需進(jìn)行的操作還有:
①記錄C的液面位置;
②待B中不再有氣體產(chǎn)生并恢復(fù)至室溫;
③由A向B中滴加足量NaOH溶液;
④上下移動C,使干燥管和C中液面相平。
上述操作的順序是______________(填序號)。
(5)實(shí)驗(yàn)前后堿式滴定管中液面讀數(shù)分別為V1mL、V2mL(已知Zn的密度為7.14g/cm3,實(shí)驗(yàn)條件的氣體摩爾體積為VmL/mol。則鍍鋅鐵皮的鍍層厚度為_______cm。(寫出數(shù)學(xué)表達(dá)式)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

“白鐵皮”具有較強(qiáng)的耐腐蝕性,是生產(chǎn)中常用的金屬材料之一。鍍鋅層猶如鐵皮的保護(hù)層,這層膜的厚度及均勻度也成了判斷鍍層質(zhì)量的重要指標(biāo)。某研究性學(xué)習(xí)小組為了測定鍍鋅鐵皮的厚度,設(shè)計(jì)了下面的實(shí)驗(yàn)方案:

方案一:取三塊鍍鋅鐵皮(A、B、C,截自同一塊鍍鋅鐵皮),將鍍鋅鐵皮A放入燒杯中,加入40mL 6mol?L1鹽酸,反應(yīng)時(shí)用玻璃棒小心翻動鍍鋅鐵皮,待鋅鍍層反應(yīng)完全時(shí),立即將未反應(yīng)的鐵皮取出,洗滌、小心烘干、稱量。將B、C重復(fù)上面實(shí)驗(yàn)。

(1)鋅鍍層完全反應(yīng)的標(biāo)志是          。

(2)如何檢驗(yàn)鐵片已經(jīng)洗凈          。

(3)該小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄及數(shù)據(jù)處理如下,完成下列表格(鋅的密度為7.14g/cm3

 

數(shù)據(jù)記錄

數(shù)據(jù)處理

鍍鋅鐵皮

長度

/cm

寬度

/cm

鍍鋅鐵皮質(zhì)量/g

鐵皮

質(zhì)量/g

鋅鍍層厚度

(單側(cè))/cm

鋅鍍層平均厚度(單側(cè))/cm

A

5.00

4.90

4.460

4.313

4.201×104

 

B

5.10

5.00

4.421

4.267

4.229×104

C

5.20

5.00

4.640

4.467

4.660×104

計(jì)算鍍鋅鐵皮鋅鍍層平均厚度(單側(cè))          cm。本實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生誤差的原因可能有哪些(任意例舉兩種)          、      

方案二:已知鋅與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)離子方程式為:Zn+2OH+2H2O=[Zn(OH)4]2―+H2↑。某同學(xué)按右圖裝置設(shè)計(jì)了測定鍍鋅鐵皮鍍層厚度的實(shí)驗(yàn)方案,將單側(cè)面積為S cm2、質(zhì)量為m g的鍍鋅鐵皮放入6mol?L1  NaOH溶液中。回答下列問題:

(4)裝置中導(dǎo)管a的作用是          。

(5)檢查氣密性,將藥品和水裝入各儀器中,連接好裝置后,需進(jìn)行的操作還有:①記錄C的液面位置;②待B中不再有氣體產(chǎn)生并恢復(fù)至室溫;③由A向B中滴加足量NaOH溶液;④上下移動C,使干燥管和C中液面相平。上述操作的順序是          (填序號)。

(6)實(shí)驗(yàn)前后堿式滴定管中液面讀數(shù)分別為V1 mL、V2 mL(實(shí)驗(yàn)條件的氣體摩爾體積為Vm mol?L1)。則鍍鋅鐵皮的厚度為          cm。(寫出數(shù)學(xué)表達(dá)式)

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