苏教版高中化学选修六《镀锌铁皮锌镀层厚度测定》同步练习
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《镀锌铁皮锌镀层厚度测定》同步练习
1．下列结论均出自《实验化学》中的实验，其中错误的是( )
A．往新配制的可溶性淀粉溶液中滴加碘水，溶液显蓝色，用CCl4不能从中萃取出碘
B．当锌完全溶解后，铁与酸反应产生氢气的速率会显著减慢，此现象可作为判断镀锌铁皮中锌镀层是否完全被反应掉的依据
C．镀锌铁皮发生电化学腐蚀时，锌发生氧化反应
D．食醋的总酸含量是指食醋中醋酸的总物质的量浓度
2．在镀锌铁皮的锌镀层厚度的测定过程中，下列操作会导致测定结果偏高的是( )
A．过早判断反应终点
B．过迟判断反应终点
C．锌在酸中溶解后，铁皮未烘干就去称重
D．在测定铁皮的面积时测得面积比铁皮的实际面积大
3．已知锌能溶解在NaOH溶液中，产生H2。某同学据此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的镀锌铁皮与石墨用导线相连，放入6 mol·L－1 NaOH溶液中，当石墨棒上不再有气泡产生时，取出铁片用水冲洗、烘干后称量，得质量为m2。下列说法正确的是(双选)( )
A．设锌镀层单侧厚度为h，锌的密度为ρ，则m1－m22ρS＝h
B．锌电极上发生还原反应
C．锌和石墨形成原电池，外电路中电流从锌流向石墨
D．当石墨不再产生气泡时，应立即取出铁皮
4.利用维生素C能使淀粉碘溶液褪色的性质，通过实验(如图所示)比较加入苹果汁和橙汁的多少来确定它们中维生素C含量的多少。要得出正确结论，在实验时需要控制的条件是( )
A．实验时必须向两烧杯中同时滴加液体
B．淀粉碘溶液的体积和浓度必须相等
C．胶头滴管滴出的果汁的滴数必须相等
D．胶头滴管滴出的每滴果汁的体积不用相等
5． “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。镀锌层犹如铁皮的保护层，这层膜的厚度及均匀度也成了判断镀层质量的重要指标。某研究性学习小组为了测定镀锌铁皮的厚度，设计了下面的实验方案：
方案一：取三块镀锌铁皮(A、B、C，截自同一块镀锌铁皮)，将镀锌铁皮A放入烧杯中，加入40 mL 6 mol·L－1盐酸，反应时用玻璃棒小心翻动镀锌铁皮，待锌镀层反应完全时，立即将未反应的铁皮取出，洗涤、小心烘干、称量。将B、C重复上面的实验。
(1)锌镀层完全反应的标志是
________________________________________________________________________。
(2)如何检验铁片已经洗净
________________________________________________________________________。
(3)该小组的实验数据记录及数据处理如下，完成下列表格。(锌的密度为7.14 g/cm3)
数据记录 数据处理
镀锌铁皮 长度/cm 宽度/cm 镀锌铁皮质量/g 铁皮质量/g 锌镀层厚度(单侧)/cm 锌镀层平均厚度(单侧)/cm
A 5.00 4.90 4.460 4.313 4.201×10－4
B 5.10 5.00 4.421 4.267 4.229×10－4
C 5.20 5.00 4.640 4.467 4.660×10－4
计算镀锌铁皮锌镀层平均厚度(单侧)________cm。本实验中产生误差的地方可能有哪些(任意列举两种)_____________________、_______________。
方案二：已知锌与强碱溶液反应的离子方程式为：Zn＋2OH－＋2H2O===[Zn(OH)4]2－＋H2↑。某同学按下图装置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 cm2、质量为m g的镀锌铁皮放入6 mol·L－1 NaOH溶液中。回答下列问题。
(4)装置中导管a的作用是
________________________________________________________________________。
(5)检查气密性，将药品和水装入各仪器中，连接好装置后，需进行的操作还有：①记录C的液面位置；②待B中不再有气体产生并恢复至室温；③由A向B中滴加足量NaOH溶液；④上下移动C，使干燥管和C中液面相平。上述操作的顺序是 ____________________________________________________(填序号)。
(6)实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V1 mL、V2 mL(实验条件下的气体摩尔体积为Vm
L·mol－1)。则镀锌铁皮的厚度为
______________________________________________cm。(写出数学表达式) 答案：
1．解析：选D。食醋中含有醋酸等有机酸。食醋总酸含量是指每100 mL食醋中含酸(以醋酸计)的质量，也称食醋的酸度。
2．解析：选B。过迟判断反应终点导致部分铁溶解，m1－m2偏大而引起结果偏高。过早判断反应终点、铁皮未烘干就去称重则使m1－m2偏小而引起结果偏低。
3．解析：选AD。镀锌铁皮与石墨用导线相连，放入6 mol·L－1 NaOH溶液中，构成的原电池中，锌为负极被氧化而溶解，石墨为正极，当石墨棒上不再有气泡(氢气)产生时，锌溶解完毕，因此应立即取出铁皮，否则，铁和石墨构成原电池在氢氧化钠溶液中会发生吸氧腐蚀，引起实验误差。
4.解析：选B。因为要比较加入苹果汁和橙汁的多少来确定它们中维生素C含量的多少，所以不必同时加入，滴数也不必相等，但碘的量要相等，每滴果汁的体积也必须相等才能进行比较。
5解析：本题考查化学实验的设计、分析与评价。
(1)当锌镀层完全反应后就是铁与盐酸反应，由于锌和铁的活泼性不同，反应速率就不同。
(2)从溶液中取出的铁片必然带有盐酸及其盐，当洗净时也就是不再含有盐酸及其盐，所以检验铁片是否洗净就是检验氯离子，也可检验其酸性。
(3)由三组所列锌镀层厚度数据来看，第三组数据与另两组有较大差距，应舍去，取前两组数据取平均值得4.215×10－4 cm；本实验中产生误差的地方可能有：长度和宽度的测量，质量的测量，恰好反应的判断，反应后铁皮的洗涤是否干净、烘干是否彻底等。
(4)随着分液漏斗内的液体不断流下，其内部压强变小，不利于液体流下。
(5)本实验的关键是测量气体的体积。根据此装置的原理，应两次记录C中的读数，取其差值就是所得气体的体积，所以第一步就应该是④。
(6)V(H2)＝(V2－V1) mL，n(Zn)＝n(H2)＝(V2－V1)/(1000·Vm)，m(Zn)＝65 g·mol－1 n(Zn)，锌的密度是7.14 g·cm－3，V(Zn)＝m(Zn)/7.14，由于铁片表面有上、下两层，所以每一层的厚度h＝V(Zn)/2S，代入即得答案。
答案：(1)产生气泡的速率突然减小
(2)取最后一次洗涤液，加入AgNO3溶液，若无白色沉淀生成，则铁片已洗净(或用玻璃棒蘸取最后一次洗涤液，滴在蓝色石蕊试纸上，若不变红色，则铁片已洗净)
(3)4.215×10－4 镀锌铁皮长、宽测量；反应前后铁皮质量称量；终点判断；反应后铁皮洗涤；铁皮烘干程度(任选两个)
(4)使分液漏斗和锥形瓶内气压相同，以便于NaOH溶液能顺利滴下
(5)④①③②④①(回答④①③②也可)
(6)h＝V2－V11000 Vm×652S×7.14
