高中化学 6.2 镀锌铁皮锌镀层厚度的测定5 苏教版选修6

2．锌镀层厚度的测定 称量与酸反应前后铁皮的质量(分别为 m1、m2)，两 者之差就是锌镀层的质量(m1－m2)，则锌镀层的总 体积为 V＝m1－ρ m2，式中 ρ 为锌的密度，一般为 7.14 g·cm－3。 若已知锌镀层单侧面积为 S(可测)，锌镀层单侧厚度 为 h，则 V＝2hS。 由以上两式可得m1－ρ m2＝2hS，所以 h＝m12－ρSm2。
解析：选D。电子天平是一种精密仪器，但不同 型号仍具有不同精确度，操作时和托盘天平一样 也要校准调零，由于它比较灵敏，读数时应关上 门窗防止气流影响称重。
3．下列关于铁和锌的性质的说法中不．正确的是 () A．锌的金属性比铁活泼 B．锌能与 NaOH 溶液反应，铁不能 C．铁和锌的氧化物均为碱性氧化物 D．锌的氢氧化物能溶于氨水而铁的不能 解析：选C。铁的氧化物为碱性氧化物，而锌的氧
2．电子天平是定量分析中常用的精密仪器，下列 关于电子天平的说法正确的是( ) A．电子天平操作方便、读数稳定、准确度高，不 同型号的电子天平具有相同的精确度 B．电子天平是电子仪器，十分精密，不需要校准 和调零 C．电子天平具有归零键，因此烧杯不洁净或者潮 湿都不影响使用 D．天平使用时，要关上附近的窗户，不要撞击使 用天平所在的桌子；读数时，侧门应关闭，防止 气流影响称重
二、实验步骤 1．取三块镀锌铁片(A、B、C，截自同一块镀锌铁 皮)，分别量出它们的长度与宽度。 2．用_电__子__天__平___分别称量三块镀锌铁皮(A、B、C) 的质量。 3．将镀锌铁皮A放入烧杯中，加入40 mL 1∶4稀 硫酸。反应时用__玻__璃__棒__小心翻动镀锌铁皮，使铁 皮两边锌镀层都充分反应。到反应速率突然 __减__小___时(产生气泡的速率变得极慢)，立即将未 反应的铁片取出，用自来水冲冼掉附着的酸液。
(2)将相同大小相同厚度的普通锌片和镀锌铁皮放 入两支试管，各加入等量1 mol·L－1的盐酸，观察 镀锌铁皮比普通锌片与盐酸反应速率更快，产生 此现象的原因是__________________________； 在翻动横放在烧杯中镀锌铁皮时，发现溶液上方 的锌层变薄的速率比下方的锌层快得多，其原因 可能是________________________。 (3)判断镀锌铁皮表面锌恰好反应的现象是 ___________________________________________ ___________________。
4．将铁片放在__石__棉__网___上，用酒精灯小火烘干， 冷却后用电子天平称量。 5．分别用镀锌铁皮B、C重复进行实验步骤3、4。 6．根据实验所得数据，求出镀锌铁皮的锌镀层厚 度。
思考感悟
(1)为何将铁片小火烘干而不能温烘干？ (2)请分析该实验产生误差的原因有哪些？ 【提示】 (1)因铁在高温时易被空气中的氧气氧 化。若烘干时温度过高，会有部分铁转化为氧化 物而使铁片质量增大，导致实验结果偏小。 (2)根据实验原理和操作可知，会产生误差的原因 有以下几方面：①铁皮长、宽量不准确。②反应 前后，对铁皮用电子天平称量时，读数不准确。 ③烘干铁皮后未冷却就称量。④与酸反应的时间 控制不好，取出过早或过晚。
负极：_Z__n_－__2_e_－_=_=_=_Z__n_2＋_ 正极： _2_H__＋_＋__2_e_－__=_=_=_H__2↑__ 待锌在酸中完全溶解后，产生氢气的速率显著 __减__慢___，可以借此判断锌镀层是否反应完全。
2．镀锌层厚度的测定 称量与酸反应前后铁皮的质量(分别为 m1、m2)，两 者之差就是锌镀层的质量(m1－m2)，则锌镀层的总 体积为_V__＝__m_1_－_ρ_m__2__，式中 ρ 为锌的密度，一般 为 7.14 g·cm－3。 若已知锌镀层单侧面积为 S(可测)，锌镀层单侧厚 度 由为以上h，二则式_可V__＝得__2m_h1_S－_ρ_m。2＝2hS，所以_h_＝__m__12－_ρ_Sm_。2
自主体验
1．(2011年绍兴高二检测)镀锌铁皮的锌镀层被破 坏后将在潮湿的空气中发生电化学腐蚀，相关描 述正确的是( ) A．负极反应式为Fe－2e－===Fe2＋ B．负极反应式为Zn－2e－===Zn2＋ C．电子从铁流向锌 D．铁不但得不到保护，反而被腐蚀得更快 解析：选B。Zn比Fe活泼，Zn作负极失电子，电 子从Zn流向Fe，铁得到保护。
题
2 探究整合应用
课前自主学案
一、实验原理 1．锌的电化学腐蚀 锌的化学性质比铁_活__泼___，如果镀锌铁皮的锌镀 层被破坏，将在潮湿空气中发生电化学腐蚀，残 留的锌镀层作为原电池的_负___极，__锌___先被腐 蚀。将镀锌铁皮放到酸中时，发生原电池反应， 铁皮表面的锌镀层溶解，电极反应式如下：
化物为两性氧化物。
课堂互动讲练
要点 镀锌铁皮锌镀层厚度的测定
1．锌的电化学腐蚀 锌的化学性质比铁活泼，如果镀锌铁皮的锌镀层被 破坏，将在潮湿空气中发生电化学腐蚀，残留的锌 镀层作为原电池的负极，锌先被腐蚀。将镀锌铁皮 放到酸中时，发生原电池反应，电极反应如下： 负极 Zn－2e－===Zn2＋ 正极 2H＋＋2e－===H2↑ 待锌在酸中完全溶解后，产生氢气的速率显著减慢, 可以借此判断锌镀层是否反应完全。
3．测定步骤
截取镀锌铁皮 ↓
称量镀锌铁皮质量 — 电子天平的使用 ↓
与稀硫酸反应除去锌镀层 — 原电池原理、反应终点判断 ↓
烘干称量铁皮质量 — 电子天平的使用 ↓
重复实验 ↓
数据记录处理 — 平均值法
例 (2011年杭州高二检测)白铁即镀锌铁皮，某 学习小组的三位同学为了测定镀锌层的厚度，提 出了各自的设计方案。 Ⅰ.甲同学的方案是：先用盐酸将镀锌铁皮表面的 锌反应掉，通过差量算出锌的质量，然后再由查 得的锌的密度算出锌层的体积，最后由体积除以 镀锌铁皮面积得锌层厚度。 (1)配制1 mol·L－1的盐酸100 mL，需取用36.5%(ρ ＝1.81 g·cm－3)的盐酸________mL；配制过程中要 用到的玻璃仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外，还有 _____________________________。
课题2 镀锌铁皮锌镀层厚度的测定
学习目标 1.学会用电子天平称量物质的质量。 2.会设计用化学方法测定镀锌铁皮锌镀层厚度的多 种实验方案,并能根据实验条件比较方案的优劣。 3.了解测定过程中产生误差的原因，并能对实验中 的数据进行处理，学会书写定量测定与分析实验 报告。
课前自主学案
课
课堂互动讲练