“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

图1 图2

(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。方案如下图所示:

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”)。

央视《是真的吗?》栏目中有一段视频:将“锡纸”剪成一段两头宽中间窄的纸条,然后两头分别连接电池的正负极,观察到“锡纸”立即燃烧。据此,某实验小组同学取某种“锡纸”进行了以下探究。

(1)“锡纸”燃烧的原因:“锡纸”两端接入电池两极后造成短路致使“锡纸”燃烧,从燃烧的条件开始“锡纸”不燃烧,但短路后却能燃烧的原因是  

(2)探究“锡纸”中金属的成分:“锡纸”中的金属是锡吗?

(查阅资料)①“锡纸”是锡箔或铝箔和纸粘合而成;②锌粉是一种深灰色固体;

③ 锡(Sn)与酸或盐溶液反应生成+2价的锡盐。

(提出猜想)猜想Ⅰ:“锡纸”中的金属是锡; 猜想Ⅱ:“锡纸”中的金属是铝。

(进行实验)设计方案并进行实验。

实验操作

实验现象

实验分析与结论

取打磨后的“锡纸”片放入试管中,滴加氯化锌溶液

“锡纸”表面有深灰色固体析出

根据实验现象,结合金属活动性顺序可知猜想   (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)成立;反应的化学方程式为:

(交流讨论)①实验中打磨“锡纸”的目的是  

②下列物质的溶液不可以替代氯化锌溶液完成上述实验的是   (填序号)。

A.氯化铜 B.硝酸银 C.硫酸钠 D.硫酸亚铁

(反思应用)

电器短路会引起火灾,我们要严加防范。如果电器着火应该采取的灭火方法是:

(探究拓展)该小组为了测定镁铜合金中镁的质量分数,取出3g合金样品,将60g稀硫酸分为6等份依次加入样品中,充分反应后过滤、洗涤、干燥、称重,得到的实验数据如下:

稀硫酸用量

第1份

第2份

第3份

第4份

第5份

第6份

剩余固体质量

m

2.0g

1.5g

1.0g

0.6g

0.6g

(3)表格中,m=  

(4)合金样品中镁的质量=  

(5)计算所用稀硫酸中H2SO4的质量分数。(要求写出计算过程,下同)

(6)计算当加入第4份硫酸溶液且充分反应后所得溶液中溶质的质量分数。

某兴趣小组在准备化学实验基本技能考试时,对以下问题进行了探究。

I.探究酸和碱能否发生反应

方案l:甲同学向盛有少量NaOH溶液的试管中滴几滴无色酚酞试液,振荡,继续加入稀硫酸,观察到溶液由_____色变成无色。甲同学得出结论:酸和碱能发生反应。

方案2:乙同学取少量NaOH溶液,测得溶液pH为10,向该溶液中加入一定量稀硫酸后,测得溶液pH为9,乙同学发现溶液pH减小了,得出结论:酸和碱能发生反应。

交流讨论:大家同意甲同学的结论,对乙同学的实验过程提出质疑,溶液pH减小的原因还可能是稀硫酸中的水稀释了NaOH溶液;大家认为,乙同学向NaOH溶液中加入稀硫酸后,测得溶液的pH必须_______(填“小于”或“小于或等于”)才能证明酸和碱能发生反应。

请写出稀硫酸和氢氧化钠溶液反应的化学方程式______________。

II.探究酸和碱反应后溶液中溶质的成分

丙问学对探究I中甲同学实验后的无色溶液展开探究。

(提出问题)试管中无色溶液的溶质除了酚酞还有什么?

(提出猜想)(l)Na2SO4;(2)Na2SO4和_______ 。

(设计实验)


 

实验操作
 

实验现象
 

实验结论
 

方案I
 

向试管中加入少量锌粒,然后加入甲同学实验后的无色溶液
 

锌粒逐渐减少,有_____产生
 

猜想(2)成立
 

方案II
 

向试管中加入少量甲同学实验后的无色溶液,然后慢慢滴加NaOH溶液,并不断振荡试管
 

开始无明显现象,过一会发现________。
 

(实验反思)为了验证猜想(2)成立,你认为还可以选择的药品是_____(填字母序号)

A.BaCl2溶液 B.Cu C.Fe2O3

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