Question

（2012?南京二模）某學習小組的幾位同學為測定鍍鋅鐵皮的鋅鍍層的厚度，提出了各自的設計方案．（忽略鋅鍍層的氧化）
（1）在鐵皮表面鍍鋅是由于

B

（填字母）
A．鋅沒有鐵活潑，鍍在鐵的表面可防止生銹
B．鋅比鐵活潑，并且在空氣中容易形成致密的氧化膜，防止生銹
（2）甲同學的方案是先用鹽酸將鍍鋅鐵皮表面的鋅反應掉，通過差量計算出鋅的質(zhì)量，然后再由鋅的密度算出鋅層的體積，最后由體積除以鍍鋅鐵皮的面積計算得到鋅層的厚度．在實際操作中，甲同學的方案存在一個很大的問題是

由于鐵也會與鹽酸反應產(chǎn)生氫氣，因此很難判斷什么時候鋅正好反應掉而鐵沒有反應

．
（3）
a．寫出步驟①中發(fā)生反應的化學方程式

Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑

；

Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑

．
b．步驟③的操作是洗滌沉淀，為證明沉淀已洗凈，寫出操作和現(xiàn)象

取最后一次洗滌液于試管中，滴幾滴酚酞并振蕩，若溶液不變色，則表示沉淀已洗凈

．
（4）丙同學的方案是通過右圖所示裝置，測量鍍鋅鐵皮與酸反應產(chǎn)生氣體的質(zhì)量來計算鋅層的厚度．若使用濃鹽酸，則測出鋅的厚度會

偏小

（填“偏大”、“偏小”、或“無影響”）．丁同學認為，即使丙同學改用稀硫酸進行實驗，測量結果仍不準確，你認為他的理由是

鋅和鐵的相對原子質(zhì)量差異不大，鍍鋅鐵皮中兩者的比例的改變造成與酸反應后產(chǎn)生氫氣質(zhì)量的改變非常微小，對稱量的要求很高．另外在實驗的過程中隨著氣體的產(chǎn)生也會帶走水蒸氣，造成實驗結果的不可靠

．
（5）丁同學設計通過測量鍍鋅鐵皮與酸反應產(chǎn)生氣體的體積來計算鋅層的厚度，他設計了如圖所示裝置：
①檢查量氣裝置氣密性的方法是：連接好裝置，關閉彈簧夾，從量氣管注水，若觀察到

量氣管中液面與左邊液面形成高度差，一段時間后，兩邊高度差不變

，說明該量氣裝置氣密性良好．
②反應前應將液面調(diào)節(jié)到量氣管的“0”刻度，并使兩邊液面相平，反應后讀數(shù)時，還需要進行的操作是

上下移動量氣管，直到與左邊液面相平后再讀數(shù)（寫出一條即可）

．
③若分液漏斗上方不連接導管a，則測出氣體體積會

偏大

（選填“偏小”、“偏大”或“沒有影響”）．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)鐵和鋅的金屬活動性判斷；
（2）根據(jù)鐵和鋅都能和鹽酸反應分析；
（3）根據(jù)鐵、鋅與酸反應書寫化學方程式，檢驗洗滌結果實質(zhì)就是檢驗溶液中是否含有堿溶液；
（4）從鹽酸的揮發(fā)性和實驗數(shù)據(jù)的可測量性分析；
（5）根據(jù)裝置的特點和反應過程中氣體體積變化分析．

解答：解：（1）在鐵皮表面鍍鋅是由于鋅比鐵活潑，并且在空氣中容易形成致密的氧化膜，防止生銹；
（2）由于鐵也會與鹽酸反應產(chǎn)生氫氣，因此很難判斷什么時候鋅正好反應掉而鐵沒有反應，故甲同學的方案不合理；
（3）a．鍍鋅鐵片與鹽酸發(fā)生反應的化學方程式為 Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑； Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑．
b．在洗滌沉淀過程中，為證明沉淀已洗凈，可  取最后一次洗滌液于試管中，滴幾滴酚酞并振蕩，若溶液不變色，則表示沉淀已洗凈．
（4）因為濃鹽酸具有揮發(fā)性，且鋅和鐵的相對原子質(zhì)量差異不大，鍍鋅鐵皮中兩者的比例的改變造成與酸反應后產(chǎn)生氫氣質(zhì)量的改變非常微小，對稱量的要求很高．另外在實驗的過程中隨著氣體的產(chǎn)生也會帶走水蒸氣，造成實驗結果的不可靠；
（5）①檢查量氣裝置氣密性的方法是：連接好裝置，關閉彈簧夾，從量氣管注水，若觀察到 量氣管中液面與左邊液面形成高度差，一段時間后，兩邊高度差不變，說明該量氣裝置氣密性良好．
②反應前應將液面調(diào)節(jié)到量氣管的“0”刻度，并使兩邊液面相平，為了測量結果準確，反應后讀數(shù)時，還需要進行的操作是上下移動量氣管，直到與左邊液面相平后再讀數(shù)．
③若分液漏斗上方不連接導管a，則測出氣體體積會偏大．
故答案為：（1）B
（2）由于鐵也會與鹽酸反應產(chǎn)生氫氣，因此很難判斷什么時候鋅正好反應掉而鐵沒有反應．（3）Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑；Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑； 取最后一次洗滌液于試管中，滴幾滴酚酞并振蕩，若溶液不變色，則表示沉淀已洗凈．（合理均給分）
（4）偏小  鋅和鐵的相對原子質(zhì)量差異不大，鍍鋅鐵皮中兩者的比例的改變造成與酸反應后產(chǎn)生氫氣質(zhì)量的改變非常微小，對稱量的要求很高．另外在實驗的過程中隨著氣體的產(chǎn)生也會帶走水蒸氣，造成實驗結果的不可靠．
（5）①量氣管中液面與左邊液面形成高度差，一段時間后，兩邊高度差不變    ②上下移動量氣管，直到與左邊液面相平后再讀數(shù)（寫出一條即可）  ③偏大

點評：此題通過多個實驗設計來驗證鐵片鍍鋅的厚度，要從實驗的可操作性，嚴密性，準確性等方面進行分析解答．