2020学年高中化学专题六物质的定量分析6.2镀锌铁皮锌镀层厚度的测定ppt课件

1、课题2 2镀锌铁皮锌镀层厚度的测定一、锌的电化学腐蚀锌的化学性质比铁活泼,如果镀锌铁皮的锌镀层被破坏,将在潮湿空气中发生电化学腐蚀,残留的锌镀层作为原电池的负极,锌先被腐蚀。将镀锌铁皮放到酸中时,发生原电池反应,来溶解铁皮表面的锌镀层,电极反应如下:待锌在酸中完全溶解后,产生氢气的速率显著减慢,可以借此判断锌镀层是否反应完全。铁和锌的化学性质有何不同?提示铁和锌化学性质的不同主要有:锌的金属性比铁活泼。锌能与NaOH溶液反应,铁不能。铁的氧化物为碱性氧化物,而锌的氧化物为两性氧化物;氢氧化锌是两性氢氧化物。氢氧化锌还能溶于氨水:Zn(OH)2+4NH3(溶液)Zn(NH3)4(OH)2。二、镀

2、锌层厚度的测定称量与酸反应前后铁皮的质量(分别为m1、m2),两者之差就是锌镀层的质量(m1-m2),则锌镀层的总体积为若已知锌镀层单侧面积为S(可测),锌镀层单侧厚度为h,则V=2hS。三、电子天平的一般操作方法通电预热一定时间;调整水平,待零点显示稳定后,用电子天平配套的标准砝码进行校准;取下标准砝码,零点显示稳定后即可进行称量;当天平显示的称量值达到所需要求且不变时,表示称量完成;轻按开关按钮,关闭天平,拔下电源插头。知识点一知识点二锌镀层质量测定的方法【例题1】 白铁即镀锌铁皮,某学习小组的三位同学为了测定锌镀层的厚度,提出了各自的设计方案。.甲同学的方案:先用盐酸将镀锌铁皮表面的锌反

3、应掉,通过差量算出锌的质量,然后再由查得的锌的密度算出锌层的体积,最后由体积除以镀锌铁皮面积得锌层厚度。(1)配制1 molL-1的盐酸100 mL,需取用36.5%(=1.81 gcm-3)的盐酸 mL;配制过程中要用到的玻璃仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外,还有。 (2)将相同大小、相同厚度的普通锌片和镀锌铁皮放入两支试管,各加入等量1 molL-1的盐酸,观察到镀锌铁皮比普通锌片与盐酸反应速率更快,产生此现象的原因是;在翻动横放在烧杯中的镀锌铁皮时,发现溶液上方的锌层变薄的速率比下方的锌层快得多,其原因可能是 。 (3)判断镀锌铁皮表面锌恰好反应的现象是。 知识点一知识点二.乙同学的意见及方案

4、。(1)意见:因为难以避免铁会反应,所以甲同学测出锌的厚度会(填“偏大”或“偏小”)。 (2)方案:通过查阅资料,知道Zn(OH)2既可以和酸反应又可以和碱反应,于是设计了如下方案: 步骤的操作是;若使用的镀锌铁片的质量为28.156 g,最后称得灼烧后固体的质量为40.000 g,镀锌铁皮长5.10 cm,宽5.00 cm,锌的密度=7.14 gcm-3,则锌镀层的厚度为 cm。 知识点一知识点二.丙同学查得Fe(OH)2、Zn(OH)2开始沉淀的pH分别为6.5和5.6,认为也可以用容量法(即滴定法)检测且准确度更高。该方法的要点是:准确称取m g白铁,加入过量c molL-1的盐酸b m

5、L,再用标准NaOH溶液滴定过量的盐酸,为了防止生成沉淀,应选用的指示剂是(选择序号)。 a.酚酞b.石蕊c.甲基橙知识点一知识点二解析.(1)是对一定物质的量浓度溶液配制的考查;(2)是对镀锌铁皮锌镀层的厚度测定实验过程有关“异常”现象的解释。镀锌铁皮比普通锌片与盐酸反应速率更快,与电化学腐蚀有关;而溶液上方的锌层变薄的速率比下方的锌层快得多,需要从上方的锌层与下方锌层所处环境的不同,考虑下方锌层反应产生的氢气泡对反应的影响。.丙同学则选用滴定法来进行实验,在用标准NaOH溶液滴定过量的盐酸时,为了防止生成沉淀,应选用在酸性范围变色的甲基橙为指示剂。答案.(1)5.5100 mL容量瓶、胶头

6、滴管(2)镀锌铁皮发生了原电池反应下方的气泡阻止了酸液与锌层的接触(3)产生气泡的速率明显下降.(1)偏大(2)过滤、洗涤4.2810-4 . c知识点一知识点二【针对训练1】 (2016浙江海宁中学检测)在镀锌铁皮的锌镀层厚度的测定过程中,下列操作会导致测定结果偏高的是()A.过早判断反应终点B.过迟判断反应终点C.锌在酸中溶解后,铁皮未烘干就去称量D.在测定铁皮的面积时测得面积比铁皮的实际面积大答案B知识点一知识点二准确测定气体质量或气体体积的方法【例题2】 为了测定m g氢氧化钠和碳酸钠固体混合物中碳酸钠的质量分数,甲、乙两位同学分别设计了如下的实验方案:(一)甲同学的方案是:将样品溶解

7、,加过量氯化钡溶液,过滤洗涤,取沉淀烘干,称量得固体n g。(1)混合物中碳酸钠的质量分数为(用m、n表示)。 (2)甲同学洗涤沉淀的操作是。 知识点一知识点二(二)乙同学的方案如图所示:(1)根据乙同学的实验装置图分析,在每次实验中,完成测定过程至少要进行次称量操作。 (2)他重复正确操作了三次,结果数据出现了较大的偏差,你认为主要原因可能是(只写三个):;。 知识点一知识点二解析此题考查的是化学实验的基本操作、分离实验的设计、对实验的评价和改进及根据化学方程式的计算等知识要点。(一)(1)根据Na2CO3BaCO3106197m(Na2CO3)n g(2)洗涤沉淀的操作中绝对不能用玻璃棒搅

8、拌,否则会将湿润的滤纸弄破。(3)因为测定的数值越小,出现的误差会越大,故选用BaCl2与之反应生成碳酸钡沉淀,又因为CaCl2与之反应会有微溶于水的Ca(OH)2生成,使该实验的误差更大。知识点一知识点二(二)(1)2(2)装置中原有的空气中的二氧化碳气体没有排出,也被碱石灰吸收反应完成后,装置中的二氧化碳没有全部被碱石灰吸收空气中的水蒸气和二氧化碳被碱石灰吸收每次加入硫酸的量不同,若硫酸的量不足不能使所有的碳酸钠都发生反应,产生的二氧化碳的量小于理论值,则可能造成误差(任选三个)知识点一知识点二注意对经常考查的以下“操作”的正确叙述: 知识点一知识点二【针对训练2】 根据下面给出的药品和实验装置,设计一个实验,粗略测定由铜和锌两种金属组成的合金黄铜中锌的质量分数(黄铜已加工成粉末)。知识点一知识点二药品:稀硫酸、浓硫酸、氧化铜。实验装置:另有托盘天平可用。根据你设计的实验方案回答下列问题:(1)你选用的药品是。 (2)你选用的实验装置有(填装置编号)。若需要组装,则连接的顺序是(用装置接口处的编号表示)( 若不需要组装,则不填)。 (3)称取a g黄铜粉样品进行实验,实验中你测定的其他有效数据是。 A.生成H2