课题2镀锌铁皮的测定

1、专题专题6 6 物质的定量分析物质的定量分析课题课题2 2 镀锌铁皮锌镀层厚度的测定镀锌铁皮锌镀层厚度的测定 有些盛放食品的铁罐是用有些盛放食品的铁罐是用“马口铁马口铁”( (镀锡铁皮镀锡铁皮) )制的制的, ,当当“马口铁马口铁”铁罐被腐蚀时，锈斑呈点状分布，锈孔容易铁罐被腐蚀时，锈斑呈点状分布，锈孔容易穿透铁罐；穿透铁罐； 屋檐的水槽、浇花用的水壶和水桶等器具一般是用屋檐的水槽、浇花用的水壶和水桶等器具一般是用白白铁皮铁皮( (镀锌铁皮镀锌铁皮) )制成的制成的, ,而白铁皮水槽被腐蚀时，锈斑容而白铁皮水槽被腐蚀时，锈斑容易在表面上扩展开来，镀锌层先被腐蚀而内部的铁却不易易在表面上扩展开来

2、，镀锌层先被腐蚀而内部的铁却不易被锈蚀。被锈蚀。你知道造成这种现象的原因吗你知道造成这种现象的原因吗? ?镀锌铁皮的腐蚀（白铁皮）镀锌铁皮的腐蚀（白铁皮）负极：负极：Zn 2e Zn2+正极：正极：2H 2e H2 析氢腐蚀析氢腐蚀 2H2O O2 4e 4OH 吸氧腐蚀吸氧腐蚀镀锡铁皮的腐蚀（马口铁）镀锡铁皮的腐蚀（马口铁）负极：负极：Fe 2e Fe2+正极：正极：2H 2e H2 析氢腐蚀析氢腐蚀 2H2O O2 4e 4OH 吸氧腐蚀吸氧腐蚀检索咨询检索咨询牺牲阳极的阴极保护牺牲阳极的阴极保护在被保护的金属器件上附着一种更易失去电子的金属或在被保护的金属器件上附着一种更易失去电子的金属

3、或合金的方法，称为合金的方法，称为“牺牲阳极的阴极保护牺牲阳极的阴极保护”。这种方法。这种方法 可以应用于防止水下的船壳、可以应用于防止水下的船壳、 钢铁设备和地下管道的腐钢铁设备和地下管道的腐蚀。蚀。通过适当的途径与方法，测定出镀锌铁通过适当的途径与方法，测定出镀锌铁皮 中 锌 的 质 量 （皮 中 锌 的 质 量 （ m mZ nZ n) ) ， 然 后 根 据， 然 后 根 据 mZnhs2, ,计算求得镀锌层的厚度计算求得镀锌层的厚度h h镀锌铁皮锌镀层厚度的测定原理镀锌铁皮锌镀层厚度的测定原理设计化学实验方案的基本要求设计化学实验方案的基本要求1 1、科学性、科学性2 2、安全性、安

4、全性3 3、可行性、可行性4 4、简约性、简约性方案方案1.1.将一定质量的镀锌铁皮投入到足量的盐酸溶液将一定质量的镀锌铁皮投入到足量的盐酸溶液中，使其完全溶解，通过测量氢气的体积，计算铁皮中，使其完全溶解，通过测量氢气的体积，计算铁皮上的锌的质量。上的锌的质量。（1 1）下列装置中不能用于测量气体体积的装置是）下列装置中不能用于测量气体体积的装置是 E E 评价： 反应反应所需时间太长；所需时间太长； 测量氢气体测量氢气体积易产生误差积易产生误差方案方案2.2.将一定质量的镀锌铁皮（将一定质量的镀锌铁皮（W W1 1）投入到足量的）投入到足量的FeSOFeSO4 4溶液中，一段时间后，取出铁

5、片，洗净、烘干、称量溶液中，一段时间后，取出铁片，洗净、烘干、称量（W W2 2），计算铁皮上的锌的质量。），计算铁皮上的锌的质量。Zn FeSO4 ZnSO4 Fe W 56 9W W1W2评价： 锌与铁的活动性差异不大，反应几乎难以进行。锌与铁的活动性差异不大，反应几乎难以进行。方案方案3.3.将一定质量的镀锌铁皮投入到足量的将一定质量的镀锌铁皮投入到足量的NaOHNaOH溶液中，溶液中，充分反应后，取出铁片，洗涤、烘干后称量。充分反应后，取出铁片，洗涤、烘干后称量。Zn 2NaOH + 2H2O Na2Zn(OH) 4 H2评价： 操作简单，但反应速率过慢，时间较长。操作简单，但反应速率

6、过慢，时间较长。方案方案4.4.将一定质量的镀锌铁皮投入到足量的盐酸溶液中，将一定质量的镀锌铁皮投入到足量的盐酸溶液中，使其完全溶解，再在所得溶液中加入过量的使其完全溶解，再在所得溶液中加入过量的NaOHNaOH溶液，溶液，过滤、洗涤、烘干、灼烧沉淀，最后称量。过滤、洗涤、烘干、灼烧沉淀，最后称量。Zn 2HCl ZnCl2 H2Fe 2HCl FeCl2 H2ZnCl24NaOH Na2Zn(OH )4 2NaClFeCl22NaOH Fe(OH)2 + 2NaCl4Fe(OH)2+ O2 + 2H2O = 4Fe(OH)32Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O 评价：操作麻烦，沉淀

7、的获沉淀的获取和称量较为困取和称量较为困难，精度不高。难，精度不高。方案方案5.5.将一定质量的镀锌铁皮与另一纯铁片用导线连接，将一定质量的镀锌铁皮与另一纯铁片用导线连接，放入放入FeSOFeSO4 4溶液中，一段时间后，取出铁片，洗涤、烘干溶液中，一段时间后，取出铁片，洗涤、烘干后称量。后称量。FeFeZnFeSO4溶溶液液负极：负极：Zn 2e Zn2+正极：正极：Fe2+ 2e Fe 评价：设计较为合评价：设计较为合理，但不易判断锌理，但不易判断锌什么时候反应完。什么时候反应完。方案方案6.6.将一定质量的镀锌铁皮与石墨用导线连接，放入将一定质量的镀锌铁皮与石墨用导线连接，放入NaOHN

8、aOH溶液中，一段时间后（当石墨表面无气泡析出时），溶液中，一段时间后（当石墨表面无气泡析出时），取出铁片，洗涤、烘干后称量。取出铁片，洗涤、烘干后称量。石墨石墨FeZnNaOH溶溶液液负极：负极：Zn 2e Zn2+正极：正极：2H +2e H2 评价：操作较简单，设计合理。设计合理。精确度较高精确度较高教材实验教材实验原理分析原理分析开始：产生氢气速率较快（原电池原理）开始：产生氢气速率较快（原电池原理）后期：产生氢气速率显著减慢（原电池消失）后期：产生氢气速率显著减慢（原电池消失）实验原理实验原理mZn2Sh h m2Sm：用用_测量反应前后的质量测量反应前后的质量 用用_来溶解铁皮表面的锌镀层来溶解铁皮表面的锌镀层电子天平电子天平(0.001g)稀稀H2SO4（1:4）实验现象：实验现象：操作要点：操作要点：一些思考一些思考另外一种测量其厚度的方法：另