高中化學(xué)專題六物質(zhì)的定量分析課題2鍍鋅鐵皮鋅鍍層厚度的測定課件蘇教版.ppt
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課題2 鍍鋅鐵皮鋅鍍層厚度的測定,一、實(shí)驗(yàn)原理 1.鋅的電化學(xué)腐蝕 鋅的化學(xué)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(xué)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:,活潑,負(fù),鋅,負(fù)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。,減慢,Zn-2e-===Zn2+,2H++2e-===H2↑,V=2hS,二、實(shí)驗(yàn)步驟 1.取三塊鍍鋅鐵片(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 1∶4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,用自來水沖冼掉附著的酸液。,電子天平,玻璃棒,減小,4.將鐵片放在_________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(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)步驟3、4。 6.根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù),求出鍍鋅鐵皮的鋅鍍層厚度。,石棉網(wǎng),思考感悟 (1)為何將鐵片小火烘干而不能高溫烘干? (2)請分析該實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的原因有哪些? 【提示】 (1)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(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏小。 (2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和操作可知,會產(chǎn)生誤差的原因有以下幾方面:①鐵皮長、寬量不準(zhǔn)確。②反應(yīng)前后,對鐵皮用電子天平稱量時,讀數(shù)不準(zhǔn)確。③烘干鐵皮后未冷卻就稱量。④與酸反應(yīng)的時間控制不好,取出過早或過晚。,1.鍍鋅鐵皮的鋅鍍層被破壞后將在潮濕的空氣中發(fā)生電化學(xué)腐蝕,相關(guān)描述正確的是( ) A.負(fù)極反應(yīng)式為Fe-2e-===Fe2+ B.負(fù)極反應(yīng)式為Zn-2e-===Zn2+ C.電子從鐵流向鋅 D.鐵不但得不到保護(hù),反而被腐蝕得更快 解析:選B。Zn比Fe活潑,Zn作負(fù)極失電子,電子從Zn流向Fe,鐵得到保護(hù)。,2.電子天平是定量分析中常用的精密儀器,下列關(guān)于電子天平的說法正確的是( ) A.電子天平操作方便、讀數(shù)穩(wěn)定、準(zhǔn)確度高,不同型號的電子天平具有相同的精確度 B.電子天平是電子儀器,十分精密,不需要校準(zhǔn)和調(diào)零 C.電子天平具有歸零鍵,因此燒杯不潔凈或者潮濕都不影響使用 D.天平使用時,要關(guān)上附近的窗戶,不要撞擊使用天平所在的桌子;讀數(shù)時,側(cè)門應(yīng)關(guān)閉,防止氣流影響稱重,解析:選D。電子天平是一種精密儀器,但不同型號仍具有不同精確度,操作時和托盤天平一樣也要校準(zhǔn)調(diào)零,由于它比較靈敏,讀數(shù)時應(yīng)關(guān)上門窗防止氣流影響稱重。,解析:選C。鐵的氧化物為堿性氧化物,而鋅的氧化物為兩性氧化物。,1.鋅的電化學(xué)腐蝕 鋅的化學(xué)性質(zhì)比鐵活潑,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(xué)腐蝕,殘留的鋅鍍層作為原電池的負(fù)極,鋅先被腐蝕。將鍍鋅鐵皮放到酸中時,發(fā)生原電池反應(yīng),電極反應(yīng)如下: 負(fù)極 Zn-2e-===Zn2+ 正極 2H++2e-===H2↑ 待鋅在酸中完全溶解后,產(chǎn)生氫氣的速率顯著減慢,可以借此判斷鋅鍍層是否反應(yīng)完全。,3.測定步驟,白鐵即鍍鋅鐵皮,某學(xué)習(xí)小組的三位同學(xué)為了測定鍍鋅層的厚度,提出了各自的設(shè)計(jì)方案。 Ⅰ.甲同學(xué)的方案是:先用鹽酸將鍍鋅鐵皮表面的鋅反應(yīng)掉,通過差量算出鋅的質(zhì)量,然后再由查得的鋅的密度算出鋅層的體積,最后由體積除以鍍鋅鐵皮面積得鋅層厚度。 (1)配制1 mol·L-1的鹽酸100 mL,需取用36.5%(ρ=1.81 g·cm-3)的鹽酸________mL;配制過程中要用到的玻璃儀器除量筒、燒杯、玻璃棒外,還有_____________________________。,(2)將相同大小相同厚度的普通鋅片和鍍鋅鐵皮放入兩支試管,各加入等量1 mol·L-1的鹽酸,觀察鍍鋅鐵皮比普通鋅片與鹽酸反應(yīng)速率更快,產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是__________________________;在翻動橫放在燒杯中鍍鋅鐵皮時,發(fā)現(xiàn)溶液上方的鋅層變薄的速率比下方的鋅層快得多,其原因可能是________________________。 (3)判斷鍍鋅鐵皮表面鋅恰好反應(yīng)的現(xiàn)象是 ______________________________________________________________。,Ⅱ.乙同學(xué)的意見及方案。 (1)意見:因?yàn)殡y以避免鐵會反應(yīng),所以甲同學(xué)測出鋅的厚度會________(選“偏大”或“偏小”)。 (2)方案:通過查閱資料,知道Zn(OH)2既可以和酸反應(yīng)又可以和堿反應(yīng),于是設(shè)計(jì)了如下方案:,步驟③的操作是________________;若使用的鍍鋅鐵皮的質(zhì)量為28.156 g,最后稱得灼燒后固體的質(zhì)量為40.000 g,鍍鋅鐵皮長5.10 cm,寬5.00 cm,鋅的密度ρ=7.14 g·cm-3,則鋅鍍層的單側(cè)厚度h為________cm。 Ⅲ.丙同學(xué)查得Fe(OH)2、Zn(OH)2開始沉淀的pH分別為6.5和5.6,認(rèn)為也可以用容量法(即滴定法)檢測且準(zhǔn)確度更高。該方法的要點(diǎn)是:準(zhǔn)確稱取m g白鐵,加入過量c mol·L-1的鹽酸b mL,再用標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液滴定過量的鹽酸,為了防止生成沉淀,應(yīng)選用的指示劑是________(選擇序號)。 a.酚酞 b.石蕊 c.甲基橙,【解析】 本題將本課題有關(guān)鍍鋅鐵皮鋅鍍層的厚度測定實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了前伸后延式的考查。 Ⅰ.(1)是對物質(zhì)的量濃度溶液配制的考查,非?;A(chǔ);(2)是對鍍鋅鐵皮鋅鍍層的厚度測定實(shí)驗(yàn)過程有關(guān)“異?!爆F(xiàn)象的解釋。鍍鋅鐵皮比普通鋅片與鹽酸反應(yīng)速率更快,與電化學(xué)腐蝕有關(guān);而溶液上方的鋅層變薄的速率比下方的鋅層快得多,需要從上方的鋅層與下方鋅層所處環(huán)境的不同,考慮下方鋅層反應(yīng)產(chǎn)生的氣泡對反應(yīng)的影響。 Ⅲ.丙同學(xué)則選用滴定法來進(jìn)行實(shí)驗(yàn),在用標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液滴定過量的鹽酸時,為了防止生成沉淀,應(yīng)選用在酸性范圍變色的甲基橙為指示劑。,【答案】 Ⅰ.(1)5.5 100 mL容量瓶、膠頭滴管 (2)鍍鋅鐵皮發(fā)生了原電池反應(yīng) 下方的氣泡阻止了酸液與鋅層的接觸 (3)產(chǎn)生氣泡的速率明顯減慢 Ⅱ.(1)偏大 (2)過濾、洗滌 4.28×10-4 Ⅲ.c,變式訓(xùn)練 某同學(xué)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、質(zhì)量為m1的鍍鋅鐵皮放入6 mol·L-1 HCl溶液中,當(dāng)氣泡產(chǎn)生速率顯著減小時,用水沖洗,烘干后稱量,得到質(zhì)量為m2。下列說法錯誤的是( ) A.當(dāng)鐵皮產(chǎn)生氣泡速率減慢時,立即取出鐵皮,不沖洗就用酒精燈加熱烘干,鐵皮可能繼續(xù)與殘留的酸反應(yīng),導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏高 B.實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生氣泡的速率先慢,然后逐漸加快,再顯著減緩,這是原電池和溫度共同影響的結(jié)果,水果中維生素C含量的測定 1.實(shí)驗(yàn)原理 維生素C具有強(qiáng)還原性,它可將碘單質(zhì)還原為碘離子。利用這一反應(yīng),可以通過實(shí)驗(yàn)測定果汁中維生素C的含量。 C6H8O6+I(xiàn)2―→C6H6O6+2HI,維生素C是一種水溶性維生素(其水溶液呈酸性),它的分子式是C6H8O6,人體缺乏這種維生素會得壞血癥,所以維生素C又稱抗壞血酸。維生素C在空氣中易被氧化,新鮮的水果、蔬菜、乳制品中都富含維生素C。某校課外活動小組測定了某牌子的軟包裝橙汁中維生素C的含量。下面是測定實(shí)驗(yàn)分析報告。(請?zhí)顚懴铝锌瞻?,(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y定××牌軟包裝橙汁中維生素C的含量。 (2)實(shí)驗(yàn)原理:C6H8O6+I(xiàn)2―→C6H6O6+2H++2I- (3)實(shí)驗(yàn)用品及試劑 ①儀器和用品:(自選,略) ②試劑:測定樣品中維生素C的指示劑________(填名稱)、濃度為7.50×10-3 mol·L-1標(biāo)準(zhǔn)碘溶液、蒸餾水等。 (4)實(shí)驗(yàn)過程 ①洗滌儀器,檢查滴定管是否漏液,潤洗后裝好標(biāo)準(zhǔn)碘溶液待用。,②打開橙汁包裝,目測顏色:橙黃色;配制溶液,目測橙清度:好。用________(填儀器名稱)向錐形瓶中移入20.00 mL待測橙汁,滴入2滴指示劑。 ③用左手控制滴定管的________(填部位),右手搖動錐形瓶,眼睛注視________________,直到滴定終點(diǎn)。滴定至終點(diǎn)的現(xiàn)象是________________________________。重復(fù)上述操作一次。,(5)數(shù)據(jù)記錄與處理(請?jiān)O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)記錄和處理的表格,不必填數(shù)據(jù))。 若經(jīng)數(shù)據(jù)處理,滴定中消耗標(biāo)準(zhǔn)碘溶液的體積是15.00 mL,則此橙汁中維生素C的含量是________mg·L-1。 (6)問題討論:滴定時能否劇烈搖動錐形瓶?為什么?,【思路點(diǎn)撥】,【答案】 (3)②淀粉溶液 (4)②酸式滴定管(或移液管) ③活塞(或旋塞) 錐形瓶中溶液顏色的變化 溶液變藍(lán)且半分鐘內(nèi)不褪色 (5)數(shù)據(jù)記錄與處理的表格,990 (6)不能劇烈搖動錐形瓶,劇烈搖動錐形瓶會增大溶液與空氣接觸面積,使維生素C被氧化,影響測定結(jié)果。,- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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