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1、課題二鍍鋅鐵皮鋅鍍層厚度的測定,【學考報告】,一、知識預(yù)備 1.鋅的電化學腐蝕 鋅的化學性質(zhì)比鐵______，如果鍍鋅鐵皮的鋅鍍層被破壞，將在潮濕空氣中發(fā)生電化學腐蝕，殘留的鋅鍍層作為原電池的____極，____先被腐蝕。將鍍鋅鐵皮放到酸中時，發(fā)生原電池反應(yīng)，鐵皮表面的鋅鍍層溶解，電極反應(yīng)式如下： 負極：____________________ 正極： ____________________ 待鋅在酸中完全溶解后，產(chǎn)生氫氣的速率顯著______，可以借此判斷鋅鍍層是否反應(yīng)完全。,活潑,負,鋅,Zn2e===Zn2,2H2e===H2,減慢,思考1：表面鍍鋅的鐵皮不易生銹，通稱鉛鐵、白鐵。鍍鋅
2、鐵為什么不易生銹呢？ 提示在鐵的表面起到保護層的作用。如果鍍層破壞，還可以形成鋅鐵原電池，鐵作正極，利用犧牲陽極的陰極保護法原理，鐵受到保護。,V2hS,二、課題方案設(shè)計 1.取三塊鍍鋅鐵皮(A、B、C，截自同一塊鍍鋅鐵皮)，分別量出它們的長度與寬度。 2.用__________分別稱量三塊鍍鋅鐵皮(A、B、C)的質(zhì)量。 3.將鍍鋅鐵皮A放入燒杯中，加入40 mL 14稀硫酸。反應(yīng)時用________小心翻動鍍鋅鐵皮，使鐵皮兩邊鋅鍍層都充分反應(yīng)。到反應(yīng)速率突然______時(產(chǎn)生氣泡的速率變得極慢)，立即將未反應(yīng)的鐵片取出，用自來水沖洗掉附著的酸液。,電子天平,玻璃棒,減小,4.將鐵片放在__
3、______上，用酒精燈小火烘干，冷卻后用電子天平稱量。 5.分別用鍍鋅鐵皮B、C重復進行實驗步驟3、4。 6.根據(jù)實驗所得數(shù)據(jù)，求出鍍鋅鐵皮的鋅鍍層厚度。 思考2：為何將鐵片小火烘干而不能高溫烘干？ 提示因鐵在高溫時易被空氣中的氧氣氧化。若烘干時溫度過高，會有部分鐵轉(zhuǎn)化為氧化物而使鐵片質(zhì)量增大，導致實驗結(jié)果偏小。,石棉網(wǎng),點撥一、鍍鋅鐵皮鋅鍍層厚度的測定方案設(shè)計 1.利用電化學腐蝕原理 將一定長度、寬度和質(zhì)量的鍍鋅鐵片放入6 molL1的鹽酸中形成原電池，鋅被反應(yīng)掉，通過觀察產(chǎn)生H2的速率判斷鋅完全溶解，洗凈、烘干，用電子天平稱其質(zhì)量，則反應(yīng)前(m1)與反應(yīng)后(m2)鍍鋅鐵皮的質(zhì)量差就是鋅鍍
4、層的質(zhì)量(m1m2)。,特別提示方案1、方案2只是測鋅鍍層厚度的兩種方法，還有幾種供師生參考： 方案3：氨水法利用鋅溶于氨水而鐵不溶于氨水而設(shè)計。 方案4：利用鋅的化合物的兩性 求出m(Fe)，再推算求出m(Zn)。,2.實驗注意事項 (1)鋅在酸中完全溶解后，產(chǎn)生氫氣的速率由快迅速轉(zhuǎn)慢，準確判斷鋅完全反應(yīng)是本實驗最重要的一環(huán)。若判斷過早則會使鋅未完全溶解；若過遲會使鐵部分溶解，都會增加實驗誤差。 (2)為精確測量鍍鋅鐵片反應(yīng)前后的質(zhì)量，應(yīng)使用電子天平。因電子天平屬精密儀器，要小心使用防止損壞。,(3)電子天平要準確讀數(shù)：由于電子天平精密度高，稍有影響(比如對著它大聲說話)都有可能使它的讀數(shù)發(fā)
5、生變化。所以要等在不受外界影響的情況下，天平顯示數(shù)據(jù)穩(wěn)定下來后再讀數(shù)。 (4)要及時記錄數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)對定量分析實驗是至關(guān)重要的。如果前面有任何一處數(shù)據(jù)忘記記錄，都會使后續(xù)實驗喪失意義。,點撥三、水果中維生素C含量的測定 1.基本原理 (1)維生素C： 存在：不少蔬菜、水果中含有豐富的維生素C。 結(jié)構(gòu)及性質(zhì)：維生素C又稱抗壞血酸，結(jié)構(gòu)簡式為 ，具有強還原性：在酸性溶液中，維生素C將I2還原為I，利用這一反應(yīng)，可以測定果汁中維生素C的含量。,2.實驗記錄與結(jié)論 (1)配制維生素C標準溶液：將5片100 mg的維生素C藥片投入盛有50 mL蒸餾水的燒杯中，用玻璃棒碾壓加速溶解，再轉(zhuǎn)
6、移到250 mL容量瓶中，稀釋至刻度。 (2)準備果汁樣品：取50 mL橙汁，過濾后備用。 (3)維生素C片中維生素C含量的測定：移取中所配溶液 20 mL于錐形瓶中，加入1 mL 0.1 molL1鹽酸，再加1 2 mL淀粉溶液，用0.010 molL1碘水溶液滴定，直到溶液顯藍色且半分鐘內(nèi)不褪色。重復操作兩次，記錄數(shù)據(jù)。,(4)果汁中維生素C含量的測定：移取中所配溶液20 mL于錐形瓶中，加入1 mL 0.1 molL1鹽酸，再加12 mL淀粉溶液，用0.010 molL1碘水溶液滴定，直到溶液顯藍色且半分鐘內(nèi)不褪色。重復操作兩次，記錄數(shù)據(jù)。 (5)實驗數(shù)據(jù)處理。,典例剖析 “白鐵皮”指鍍
7、鋅的鐵皮，具有較強的耐腐蝕性，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。某研究性學習小組為了測定鍍鋅鐵皮的厚度，設(shè)計了下面的實驗方案： 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 molL1鹽酸，反應(yīng)時用玻璃棒小心翻動鍍鋅鐵皮，待鋅鍍層反應(yīng)完全時，立即將未反應(yīng)的鐵皮取出，洗滌、小心烘干、稱量。將B、C重復上面的實驗。,(1)鋅鍍層完全反應(yīng)的標志是____________________________。 (2)如何檢驗鐵片已經(jīng)洗凈？_______________________
8、____。 (3)該小組的實驗數(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),本實驗中產(chǎn)生誤差的地方可能有哪些？(任意列舉兩種) ____________________________________________________、 ____________________________________________________。 方案二：已知鋅與強堿溶液反應(yīng)的離子方程式為Zn2OH2H2O===Zn(OH)42H2。某同學按下圖裝置設(shè)計了測定鍍鋅鐵皮鍍層厚度的實驗方案，將單側(cè)面積為S cm2、質(zhì)量為m g的鍍鋅鐵皮放入6 molL1 NaOH溶液中?；卮?/p>
9、下列問題。,(4)裝置中導管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，需進行的操作還有：記錄C的液面位置；待B中不再有氣體產(chǎn)生并恢復至室溫；由A向B中滴加足量NaOH溶液；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)實驗前后堿式滴定管中液面讀數(shù)分別為V1 mL、V2 mL(實驗條件下的氣體摩爾體積為Vm Lmol1)。則鍍鋅鐵皮的厚度為________cm
10、。(寫出數(shù)學表達式),解析本題考查化學實驗的設(shè)計、分析與評價。 (1)當鋅鍍層完全反應(yīng)后就是鐵與鹽酸反應(yīng)，前后反應(yīng)速率不同，產(chǎn)生氣泡的速率明顯變化。 (2)從溶液中取出的鐵片必然帶有鹽酸及其鹽，當洗凈時也就是不再含有鹽酸及其鹽，所以檢驗鐵片是否洗凈就是檢驗氯離子，也可檢驗其酸性。 (3)由三組所列鋅鍍層厚度數(shù)據(jù)來看，第三組數(shù)據(jù)與另兩組有較大差距，應(yīng)舍去，前兩組數(shù)據(jù)取平均值得4.215104 cm；本實驗中產(chǎn)生誤差的地方可能有：長度和寬度的測量，質(zhì)量的稱量，恰好反應(yīng)的判斷，反應(yīng)后鐵皮的洗滌是否干凈、烘干是否徹底等。,跟蹤訓練 某同學為探究不同水果中維生素C的含量，根據(jù)維生素C的水溶液能夠使高錳
11、酸鉀溶液褪色的原理，自己設(shè)計了如下實驗： 用榨汁機分別榨出水果甲和水果乙的汁液A和汁液B； 將兩種新鮮的汁液分別倒入兩個潔凈、干燥的小燒杯中； 取2支潔凈、干燥的小試管，分別注入汁液A和汁液B各1毫升； 取2支滴管，分別吸取較濃的高錳酸鉀溶液逐滴地滴入2支小試管中，邊滴、邊振蕩、邊觀察，直至高錳酸鉀溶液的顏色不能褪去時為止，記錄此時所用高錳酸鉀溶液的滴數(shù)。,請分析作答： (1)不同滴管的一滴試劑的體積是不同的，因此實驗步驟________有可能增大實驗誤差，為了便于準確地比較，應(yīng)當______________________________。 (2)按修正后的實驗步驟操作，如果滴入汁液A中的高
12、錳酸鉀溶液滴數(shù)比滴入汁液B中的多，則水果甲中維生素C的含量比水果乙中的_________________。 (3)修正后的實驗方案與課本上的相比，創(chuàng)新之處是_________ ___________________________________________________。 (4)寫出一種維生素C含量較高的水果或蔬菜：___________。,解析(1)本實驗是通過滴入高錳酸鉀的滴數(shù)來確定維生素C含量的高低，所以要求每一滴的量要相等，不然就沒有可比性了，因此是不準確的，不能選擇不同的滴管，有可能會增加實驗誤差，應(yīng)該使用同一支滴管來做實驗。 (2)高錳酸鉀溶液的顏色是紫色，維生素C可以使高錳酸鉀溶液褪色，在試管中加入等量的水果汁，再滴加高錳酸鉀溶液，滴入得越少，說明水果汁中含的維生素C越低，反之越高。,(3)課本上是先向試管中加入等量的高錳酸鉀溶液，再加水果汁。改進以后，先加等量的水果汁，再向其中滴高錳酸鉀溶液，使操作更簡便。 (4)維生素C含量較高的水果或蔬菜有獼猴桃，其次是橙子、橘子，還有黃瓜、西紅柿等。 答案(1)使用同一(支)滴管吸取高錳酸鉀 (2)多(3)先加等量的水果汁，再向其中滴高錳酸鉀溶液(使操作更簡便) (4)獼猴桃(其他合理答案均可),
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