课题2镀锌铁皮锌镀层厚度的测定一、锌镀层厚度的测定为了减缓露置在空气中的铁的电化学腐蚀,在铁皮表面往往镀上一薄层锌,形成“白铁皮”。“白铁皮”具有较强的耐腐蚀性,是生产中常用的金属材料之一。锌镀层犹如铁皮的保护膜,这层膜的厚度及均匀度也就成了判断镀层质量的重要指标。测定锌镀层质量的实验方案除“知识预备”中所介绍的之外,还有多种方案。(1)锌能溶于强碱溶液中,反应的化学方程式为:Zn+2NaOH+2H2O===Na2[Zn(OH)4]+H2↑而铁不与强碱反应,通过称量反应前后铁皮的质量,该质量差就是锌镀层的质量。(2)把铁与锌看作是双组分混合物,使它们全部与稀硫酸完全反应,通过测定生成的氢气的体积,计算混合物中锌的质量。【例1】某同学设计了测定镀锌铁皮镀层厚度的实验方案,将单侧面积为S、质量为m1的镀锌铁皮放入6mol·L-1HCl溶液中,当气泡产生速率显著减小时,用水冲洗,烘干后称量,得到质量为m2。下列说法错误的是()A.当铁皮产生气泡速率减慢时,立即取出铁皮,不冲洗就用酒精灯加热烘干,铁皮可能继续与残留的酸反应,导致实验结果偏高B.实验过程中产生气泡的速率先慢,然后逐渐加快,再显著减缓,这是微电池和温度共同影响的结果C.锌和铁在酸溶液中形成原电池,外电路中电流从铁流向锌D.设锌镀层厚度为h,锌的密度为ρ,则h=解析:锌和铁在酸性溶液中形成原电池,锌为负极,铁为正极,故外电路电流从正极(Fe)流向负极(Zn)。因为镀锌铁皮是双面镀锌,故锌层的总体积V=2hS,所以h=,D选项错误。答案:D1-1在测定镀锌铁皮锌镀层厚度的实验过程中,下列操作①用托盘天平称量反应前后镀锌铁皮的质量;②反应速率突然减小时,立即将在酸液中的铁片取出;③未用自来水冲洗掉铁片附着的酸液;④将铁片放在酒精灯火焰上烘干。造成实验误差的是()A.①②③B.①③④C.②③④D.全部二、准确地测定固体或气体的质量、液体或气体的体积以及反应体系温度等物理量定量实验是在定性实验基础上研究某些量及某些量之间的关系而展开的,因此能力要求和试题难度等将有所提升。定量实验中需要测定的量(即“待测量”)一般无法直接测定,对它的测量通常根据某化学原理并在限定实验条件下通过测量某种可以直接测量的关系量(即“可测量”),利用两者间关系计算而得。因此,根据实验原理确定可测量并准确测定成为定量实验的关键。从中学化学来看,定量实验要测的量主要是固体或气体的质量、液体或气体的体积以及反应体系温度等。如何准确地测定这三类物理量呢?对于固体质量、液体体积和反应体系温度,根据实验要求分别采用托盘天平、量筒或滴定管以及温度计测量即可。由于上述三者的测定较为直接,这里不再阐述。对于气体质量和气体体积,一般无法直接用天平和量筒来测定,而要通过间接的方法来实现。如何测定气体的质量或者体积呢?(1)气体质量测定主要有两种方法:一是利用差量法。即通过测定反应体系反应前后质量的差异,确定气体的质量(反应体系反应前的质量减反应后的质量即为气体质量);另一种方法是利用所测气体的某些性质(如酸碱性或溶解性)、采用合适的吸收剂(如浓硫酸、碱石灰)和实验装置(如洗气瓶、干燥管)来吸收,通过测量吸收装置吸收前后质量差得到气体的质量。(2)对于气体体积的确定,一般也有两种方法:①通过上述方法测其质量,再利用密度或气体摩尔体积进行换算;②对于无法采用上述方法确定其质量的气体(如H2、O2、CO等),通常采用排水量气法测量它们的体积(装置如图),根据排出的水的体积来确定气体的体积。值得注意的是,定量实验必须尽可能减小实验误差、提高实验精确度。实验中如何实现这一要求?通常采用的措施是:①根据实验要求和条件精选精度比较高的计量仪器(如量体积时,尽可能用滴定管或移液管)。②准确规范读数(如读量筒或移液管中液体体积时,视线应该与管中的凹液面最低处平齐)。③重视测量实验中的“恒量”操作和重复测量。在重复测量时,要确保两次测量之间的差异符合实验要求(按分析化学要求,两次测量之间的差异不超过0.5%),计算时取两次(或多次)测量值之间的平均值。④注意外界条件的影响(如温度对气体体积的影响;压强对气体体积...