Question

（已知锌与铝具有一定的相似性，如都能在强碱性溶液中形成酸根阴离子。实验室分析白铁（镀锌的铁）样品成分，称取1.00 g样品放在烧杯中，加入过量盐酸，然后用玻璃片盖住烧杯，首先观察到有大量气体冒出，后来放出气体速率变慢，至不再放出气体。接着加入过量的NaOH溶液，过滤分离出灰绿色沉淀，该沉淀在空气中加强热至质量不变，最后得到1.20 g红色粉末。

（1）白铁镀锌的作用是______________；盖玻璃片的作用是____________。

（2）放出气体速率由快变慢的原因是_______________________________________。

（3）为什么要加入过量NaOH溶液__________________________________________。

（4）样品中锌的质量分数是_______________。

Answer 1

解析：锌在空气中可形成一层致密的氧化膜保护层，阻止里面铁的锈蚀。当金属与酸反应时，随着气泡的放出，会有少部分液体飞溅，加盖是为了不使溶液飞溅出烧杯，减小实验误差。当向反应后的溶液（含Zn²⁺、Fe²⁺）中加入过量NaOH溶液时，Zn²⁺转化为Zn而存在于溶液中，而沉淀是Fe（OH）₂，但氢氧化亚铁不稳定，在空气中即被氧化成红褐色的氢氧化铁，强热后得到的1.20 g是Fe₂O₃，根据铁元素守恒，原金属混合物中含有铁×2×56 g·mol^-1=0.84 g。

答案：（1）在铁表面形成保护层，减缓铁的锈蚀  防止气泡逸出时使溶液溅出

（2）一开始是锌与酸反应，锌与铁构成原电池，后来仅是铁反应

（3）使铁元素转化成碱沉淀，而锌元素则以Zn形式存在在溶液中

（4）16%