题目内容
已知Zn（OH）2能溶于NaOH（aq）转变成Na2ZnO2．为了测定某白铁皮中锌的质量分数，进行如下实验：取a g白铁皮样品于烧杯中，加入过量稀盐酸，用表面皿盖好，开始时产生气泡的速度很快，以后逐渐变慢．待试样全部溶解后，向烧杯中加入过量NaOH溶液，充分搅拌后过滤，将所得沉淀在空气中加强热至质量不变，称得残留固体质量为b g，试回答：
（1）白铁皮镀锌的目的是 ．
（2）气泡产生速度先快后慢的原因是 ．
（3）溶液中加入过量NaOH溶液，发生反应的离子方程式是（不是离子反应的写化学方程式） ．
（4）最后残留的固体是 ，得到该固体的反应化学方程式是 ．
（5）白铁皮含锌的质量分数是 ．
（1）白铁皮镀锌的目的是
（2）气泡产生速度先快后慢的原因是
（3）溶液中加入过量NaOH溶液，发生反应的离子方程式是（不是离子反应的写化学方程式）
（4）最后残留的固体是
（5）白铁皮含锌的质量分数是
考点：探究物质的组成或测量物质的含量
专题：实验探究和数据处理题
分析：（1）白铁皮镀锌的目的是为了保护内部的Fe，增加Fe的抗腐蚀能力；
（2）Zn、Fe在稀盐酸中形成原电池，反应速率快，随着H+浓度的不断减小，表面Zn溶解，原电池作用逐渐减弱，反应速率逐渐减慢；
（3）结合题给信息和所学化学知识，可以写出（3）中的离子方程式；
（4）Fe（OH）3不稳定，受热时易发生分解，所以得到的固体是Fe2O3；
（5）根据残留固体氧化铁的质量b g可得铁元素的质量为：
bg，所以a g白铁皮中锌的质量为（a-
b） g，从而可以计算出锌的质量分数；
（2）Zn、Fe在稀盐酸中形成原电池，反应速率快，随着H+浓度的不断减小，表面Zn溶解，原电池作用逐渐减弱，反应速率逐渐减慢；
（3）结合题给信息和所学化学知识，可以写出（3）中的离子方程式；
（4）Fe（OH）3不稳定，受热时易发生分解，所以得到的固体是Fe2O3；
（5）根据残留固体氧化铁的质量b g可得铁元素的质量为：
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解答：
解：（1）依据原电池原理分析，锌活泼性大于铁，白铁皮镀锌的目的是为了保护内部的Fe，增加Fe的抗腐蚀能力；
故答案为：保护内部的铁，增加铁的抗腐蚀能力；
（2）开始时，氢离子浓度大，Zn、Fe在稀盐酸中形成原电池，反应速率快，随着H+浓度的不断减小，表面Zn溶解，原电池作用逐渐减弱，反应速率逐渐减慢；
故答案为：开始时，氢离子浓度大，加上锌与铁构成无数微小的原电池，反应速度快；随着反应的进行，溶液中氢离子浓度减小，表面锌溶解后，原电池作用逐渐减小以至不存在，反应速率明显减慢；
（3）溶液中加入过量NaOH溶液，发生反应为亚铁离子交换氢氧根离子形成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁氧化为氢氧化铁，锌离子交换氢氧根离子生成氢氧化锌具有两性，溶解于氢氧化钠溶液生成Na2ZnO2．结合题给信息和所学化学知识，可以写出（3）中的离子方程式：
Zn2++2OH-=Zn（OH）2↓
Zn（OH）2+2OH-=ZnO22-+2H2O
Fe2++2OH-=Fe（OH）2↓
4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；
故答案为：Zn2++2OH-=Zn（OH）2↓
Zn（OH）2+2OH-=ZnO22-+2H2O
Fe2++2OH-=Fe（OH）2↓
4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；
（4）Fe（OH）3不稳定，受热时易发生分解，所以最后残留的固体是Fe2O3，2Fe（OH）3
Fe2O3+3H2O；
故答案为：Fe2O3，2Fe（OH）3
Fe2O3+3H2O；
（5）根据残留固体氧化铁的质量b g可得铁元素的质量为：
bg，所以a g白铁皮中锌的质量为（a-
b） g，从而可以计算出锌的质量分数=
×100%=
×100%=
%；
故答案为：
%；
故答案为：保护内部的铁，增加铁的抗腐蚀能力；
（2）开始时，氢离子浓度大，Zn、Fe在稀盐酸中形成原电池，反应速率快，随着H+浓度的不断减小，表面Zn溶解，原电池作用逐渐减弱，反应速率逐渐减慢；
故答案为：开始时，氢离子浓度大，加上锌与铁构成无数微小的原电池，反应速度快；随着反应的进行，溶液中氢离子浓度减小，表面锌溶解后，原电池作用逐渐减小以至不存在，反应速率明显减慢；
（3）溶液中加入过量NaOH溶液，发生反应为亚铁离子交换氢氧根离子形成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁氧化为氢氧化铁，锌离子交换氢氧根离子生成氢氧化锌具有两性，溶解于氢氧化钠溶液生成Na2ZnO2．结合题给信息和所学化学知识，可以写出（3）中的离子方程式：
Zn2++2OH-=Zn（OH）2↓
Zn（OH）2+2OH-=ZnO22-+2H2O
Fe2++2OH-=Fe（OH）2↓
4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；
故答案为：Zn2++2OH-=Zn（OH）2↓
Zn（OH）2+2OH-=ZnO22-+2H2O
Fe2++2OH-=Fe（OH）2↓
4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；
（4）Fe（OH）3不稳定，受热时易发生分解，所以最后残留的固体是Fe2O3，2Fe（OH）3
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故答案为：Fe2O3，2Fe（OH）3
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（5）根据残留固体氧化铁的质量b g可得铁元素的质量为：
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| 112 |
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a-
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| a |
| a-0.7b |
| a |
| 100a-70b |
| a |
故答案为：
| 100a-70b |
| a |
点评：本题考查了物质组成的含量实验测定方法，原电池原理的分析应用，掌握基础是关键，题目难度中等．
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