8.“白铁皮”是一种广泛应用于生产生活的金属材料. 某班级分两个兴趣小组开展了对“白铁皮”相关性质及应用的调查研究活动.
Ⅰ.查阅资料:“白铁皮”是指表面镀锌的铁皮,不易生锈,有较强的耐腐蚀性.
Ⅱ.提出问题:“白铁皮”比铁更耐腐蚀的原因是什么?
Ⅲ.作出猜想:
第一小组猜想:“白铁皮”表面锌的化学性质没有铁活泼,所以不易被腐蚀;
第二小组猜想:“白铁皮”耐腐蚀是因为表面的锌对铁起到了保护作用;
你认为第一小组猜想是错误的,请用一个反应的事实向该小组同学说明Zn+FeSO4═ZnSO4+Fe(用化学方程式表示).
IV.进行实验:
【目的】测定“白铁皮”的中锌的质量分数.
第一组实验:剪取一块质量为m1克的“白铁皮”,放入烧杯中,加入足量稀盐酸,反应一段时间后,立即将剩余铁皮取出,洗涤、小心烘干、称量,质量为m2克.
【现象】实验中,当稀盐酸加入时,观察到“白铁皮”表面产生气泡,相关反应的化学方程式是Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑.但一段时间后反应速率突然减小,表明锌已经完全反应,此时,应立即将剩余铁皮取出.
【结论】小组同学根据实验测定数据,计算出该“白铁皮”中锌的质量分数为$\frac{m_{1}-m_{2}}{m_{1}}$×100%(用字母表达).
【反思】1.若取出的剩余铁皮不清洗,会导致测得锌的质量分数偏小(填“偏大”、“偏小”或“不变”).检验剩余铁皮表面已洗净的方法是取最后一次洗涤液,滴加硝酸银溶液,无白色沉淀产生.
      2.实验操作中,洗净的铁片一定要小心烘干,主要是为了防止铁片被氧化.
      3.小组中有同学认为该方案可能导致测得锌的质量分数偏大,你认为可能的原因是部分铁和稀盐酸反应.(写出一点即可)
第二组实验:针对第一组实验方案的不足,第二组的同学查阅资料得知,锌和氢氧化钠溶液反应生成锌酸钠(Na2ZnO2)和氢气,
铁不能与强碱溶液反应.于是设计了如图所示装置.
【原理】写出锌和氢氧化钠溶液反应的化学方程式Zn+2NaOH═Na2ZnO2+H2↑,该反应的基本类型为置换反应.
【装置】图中导管a的作用是使分液漏斗和锥形瓶内气压相同,NaOH溶液能顺利滴下.
【步骤】检查气密性,将药品装入各仪器中,连接好装置,
进行以下操作:
①记录C中液面位置;②待B中不再有气体产生并恢复至室温;③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.
则正确的操作步骤为:④→①→③→②→④→①
【结论】若实验中“白铁皮”样品质量为1g,测得生成氢气的体积为11.2mL(标准状况下氢气的密度为
0.0899g/L),则“白铁皮”中锌的质量分数为3.25%(结果保留两位小数).
【应用】1.生活中,不能用钢丝球打磨“白铁皮”表面,原因是会破坏表面的锌镀层.
       2.工厂不能(填“能”或“不能”)用“白铁皮”桶长期盛放稀硫酸溶液,理由是Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑,Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑(用化学方程式表示).
 0  145850  145858  145864  145868  145874  145876  145880  145886  145888  145894  145900  145904  145906  145910  145916  145918  145924  145928  145930  145934  145936  145940  145942  145944  145945  145946  145948  145949  145950  145952  145954  145958  145960  145964  145966  145970  145976  145978  145984  145988  145990  145994  146000  146006  146008  146014  146018  146020  146026  146030  146036  146044  211419 

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