Question

（16分）

“白鐵皮”即鍍鋅鐵皮，鍍鋅層猶如鐵皮的保護(hù)層,具有較強(qiáng)的耐腐蝕性,這層膜的厚度是判斷白鐵皮質(zhì)量的重要指標(biāo)，某研究性學(xué)習(xí)小組為了測定鍍膜厚度,設(shè)計了下面的實(shí)驗(yàn)方案。

已知：

鋅與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)的離子方程式為 :Zn+20H^-=Zn0₂^2-+H₂↑

鋅的密度為dg/cm³

某學(xué)習(xí)小組同學(xué)設(shè)計了下圖裝置,使單側(cè)面積為Scm²、質(zhì)量為mg，的鍍鋅鐵皮完全浸人6mol·L^-1NaOH溶液中，充分反應(yīng)。

回答下列問題 :

（1）儀器名稱A        _B        

（2）裝置中導(dǎo)管 a 的作用是_________________________,

（3）干燥管C與量氣管D （具有刻度的細(xì)長玻璃管）在反應(yīng)前后液面高度有何要求：

反應(yīng)前_______________,反應(yīng)后              ,（答：“C中液面高于D中液面”，“C中液面低于D中液面”，“C中液面與D中液面相平”）其目的是_______________________。

（4）除了鋅之外，另一種常見金屬與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)的離子方程式為             。

（5）請設(shè)計實(shí)驗(yàn)證明，鐵并未與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)而進(jìn)入溶液                   。

（6）實(shí)驗(yàn)前后量氣管中液面讀數(shù)分別為 V₁mL、V₂mL，（實(shí)驗(yàn)條件的氣體摩爾體積為V_m L·mol^-1), 則鍍鋅鐵皮的厚度為h=_______________________cm（寫出數(shù)學(xué)表達(dá)式）。

（7）請另設(shè)計一種測鍍鋅膜的厚度的方案，并用簡單的方式表述出來：

 

Answer 1

【答案】

（1）分液漏斗，錐形瓶

（2）將AB連通，平衡兩者氣壓，使液體能順利流下

（3）C中液面與D中液面相平；C中液面與D中液面相平；保證BC裝置內(nèi)的氣壓始終恒定。

（4）2Al + 2OH^— + 2H₂O = 2AlO₂^— + 3H₂↑

(5)參考方案：取B 反應(yīng)后剩余液，加入足量稀硝酸酸化，再滴入KSCN溶液，未見變紅（其他方案合理亦可）

(6) h=

(7) 參考1：鍍鋅鐵皮與強(qiáng)堿反應(yīng)后，測剩余鐵的質(zhì)量，獲得鋅的質(zhì)量，再進(jìn)行換算

參考2：鍍鋅鐵皮與鹽酸反應(yīng)后，根據(jù)金屬的質(zhì)量及產(chǎn)生氫氣的體積進(jìn)行換算

參考3：鍍鋅鐵皮與鹽酸反應(yīng)后，在余下液體中加入足量強(qiáng)堿，過濾洗滌灼燒根據(jù)產(chǎn)生的氧化鐵質(zhì)量換算

（其他方案：在中學(xué)生所知范圍內(nèi)，合理即可）

【解析】

試題分析：（1）在做制備氯氣的實(shí)驗(yàn)中用過這些一起，A為分液漏斗。B為錐形瓶。（2）為了使反應(yīng)順利進(jìn)行，反應(yīng)漏斗的試劑順利滴下，需要保持壓強(qiáng)的內(nèi)外一致，因此需要導(dǎo)管a這個裝置，裝置中導(dǎo)管 a 的作用是：將AB連通，平衡兩者氣壓，使液體能順利流下。（3）本實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是測量氣體的體積。根據(jù)此裝置的原理，應(yīng)兩次記錄C中的讀數(shù)，取其差值就是所得氣體的體積，因此干燥管C與量氣管D（具有刻度的細(xì)長玻璃管）在反應(yīng)前后液面高度都是相平的。（4）根據(jù)所學(xué)知識，鋁可與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，離子方程式為：2Al + 2OH^— + 2H₂O = 2AlO₂^— + 3H₂↑。（5）利用鐵離子（Fe^3＋）的特征反應(yīng)，遇KSCN溶液變紅來檢驗(yàn)鐵是否參與了反應(yīng)，方案為：取B 反應(yīng)后剩余液，加入足量稀硝酸酸化，再滴入KSCN溶液，未見變紅（其他方案合理亦可）。（6）根據(jù)體積只差算出放出H₂的體積，利用化學(xué)方程式：Zn+20H^-=Zn0₂^2-+H₂↑，計算出Zn的質(zhì)量，再用m=ρV=ρSh,得出h=m/(ρS)，帶入數(shù)據(jù)，解得h=。（7）這題是開放題，只要符合題意的方案都是可以的。

考點(diǎn)：化學(xué)實(shí)驗(yàn) 化學(xué)計算

點(diǎn)評：本題考查的是化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作及相關(guān)計算，測重基本實(shí)驗(yàn)操作能力考查�；瘜W(xué)計算注重解題技巧，尤其是最后一題考查思維的深刻性和靈活性。