Question

“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，这层膜的厚度是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镀锌层的厚度，查阅了资料，并设计了下面的实验方案．
【查阅资料】
A．锌既能与酸反应，也能与碱溶液反应．与碱溶液反应的化学方程式为：
Zn+2NaOH+2H₂O=Na₂[Zn（OH）₄]+H₂↑
B．ZnCl₂、FeCl₂都能与NaOH溶液反应，生成难溶于水Zn（OH）₂和Fe（OH）₂．
C．Zn（OH）₂既可以溶于酸也可以溶于碱，Fe（OH）₂则只能溶于酸．
【问题讨论】在铁皮表面镀锌是为了

 

．（填字母）
a．锌没有铁活泼，镀在铁的表面可防止生锈
b．锌比铁活泼，并且在空气中容易形成致密的氧化膜，防止生锈
【设计实验】
（1）甲同学设计的方案是将镀锌铁皮浸泡在盐酸中，先用盐酸将镀锌铁皮表面的锌反应掉，通过测量因产生气体而形成差量计算出锌的质量，然后再计算得到锌层的厚度（如图1）．但是乙同学回顾起上课时老师演示的“用足量盐酸除铁锈”的实验现象，马上对甲同学的方案的可行性提出了异议，乙同学的理由是

 

．该实验中锌镀层已完全反应的标志是

 

．
（2）乙同学拟通过称量镀锌铁皮和氧化铁的质量，计算锌皮的厚度．方案如图所示：
步骤②中加入足量氢氧化钠溶液的目的是

 

．
（3）丙同学拟通过测量镀锌铁皮与某溶液反应产生气体的体积来计算锌层的厚度，装置如图2所示．
Ⅰ．为了尽可能减少误差，仪器A中盛放的是镀锌铁皮，仪器B中最好盛放

 

．
A．氢氧化钠溶液   B．浓硫酸    C．浓盐酸   D．稀硫酸
Ⅱ．检查量气装置气密性：连接好装置，关闭弹簧夹，从量气管注水，若观察到

 

，说明该量气装置气密性良好．
Ⅲ．检查气密性后，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记录量气管中的液面位置；②待A中不再有气体产生并恢复至室温；③由B向A中滴加足量某溶液；④上下移动量气管，使干燥管和量气管中液面相平．上述操作的顺序是

 

（填序号）．
Ⅳ．若分液漏斗上方不连接导管a，则测出气体体积会

 

（选填“偏小”、“偏大”或“没有影响”）．

Answer 1

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,检查装置的气密性,气体的净化（除杂）,金属的化学性质,酸的化学性质

专题：科学探究

分析：【问题讨论】
金属活动性顺序中，锌排在铁的前面，说明锌比铁活泼；
【设计实验】
（1）锌、铁的化学性质比较活泼，都能够和稀盐酸反应生成相应的盐和氢气；
金属越活泼，与稀盐酸反应的速率越快；
（2）氢氧化锌能和氢氧化钠溶液反应而溶解；
氯化亚铁和氢氧化钠反应生成氯化钠和氢氧化亚铁，氢氧化亚铁容易被空气中的氧气氧化成氢氧化铁，氢氧化铁受热分解生成氧化铁和水；
（3）锌能和氢氧化钠溶液反应，铁不能和氢氧化钠溶液反应，因此仪器B中最好盛放氢氧化钠溶液，以尽可能减少误差；
凡是有气体参加或产生的实验，实验前一定要检查装置的气密性，以防装置漏气影响实验结果；
实验要按照合理的步骤进行，如果操作或设计不当，会影响实验结果．

解答：解：【问题讨论】
在铁皮表面镀锌是因为锌比铁活泼，并且在空气中容易形成致密的氧化膜，从而可以防止生锈．
故填：b．
【设计实验】
（1）乙同学的理由是铁也能和稀盐酸反应生成气体，很难控制只让锌反应，不让铁反应；
该实验中锌镀层已完全反应的标志是反应速率突然减小．
故填：铁也能和稀盐酸反应生成气体，很难控制只让锌反应，不让铁反应；反应速率突然减小．
（2）步骤②中加入足量氢氧化钠溶液的目的是让氢氧化锌全部溶解，与氢氧化铁分离．
故填：让氢氧化锌全部溶解，与氢氧化铁分离．
（3）Ⅰ．为了尽可能减少误差，仪器A中盛放的是镀锌铁皮，仪器B中最好盛放氢氧化钠溶液．
故填：A．
Ⅱ．检查量气装置气密性：连接好装置，关闭弹簧夹，从量气管注水，若观察到量气管和干燥管内形成液面差，一段时间后液面差没有变化，说明该量气装置气密性良好．
故填：量气管和干燥管内形成液面差，一段时间后液面差没有变化．
Ⅲ．检查气密性后，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记录量气管中的液面位置；②待A中不再有气体产生并恢复至室温；③由B向A中滴加足量某溶液；④上下移动量气管，使干燥管和量气管中液面相平．上述操作的顺序是：先记录量气管中的液面位置，再由B向A中滴加足量某溶液，再待A中不再有气体产生并恢复至室温，再上下移动量气管，使干燥管和量气管中液面相平，最后记录量气管中的液面位置；或先记录量气管中的液面位置，再记录量气管中的液面位置，再由B向A中滴加足量某溶液，再待A中不再有气体产生并恢复至室温，再上下移动量气管，使干燥管和量气管中液面相平，最后记录量气管中的液面位置．
 故填：①③②④①或④①③②④①．
Ⅳ．若分液漏斗上方不连接导管a，则会导致锥形瓶中的压强增大，进一步会导致测出的气体体积会偏大．
故填：偏大．

点评：合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．