Question

（7分）下圖為用鍍鋅鐵片制成的日常用品。鍍鋅鐵是指通過鍍鋅工藝在鐵皮上進行鍍鋅而制成的一種產(chǎn)品，熱鍍鋅產(chǎn)品廣泛用于建筑、家電、車船、容器制造業(yè)、機電業(yè)等，幾乎涉及到衣食住行各個領(lǐng)域。

為測定鐵片鍍鋅層的厚度實驗過程如下。

【實驗步驟】

⑴ 剪取一片鍍鋅鐵片，量得長度=2.0cm，寬度=1.9cm。

⑵ 用電子天平稱量質(zhì)量0.857g。

⑶ 實驗中需要溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為10%的稀鹽酸200mL（密度=1.05g/mL），需要量取溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為37%的濃鹽酸（密度=1.18g/mL） mL（保留至小數(shù)點后1位），然后稀釋。

⑷ 將鍍鋅鐵片放入溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為10%鹽酸中。當觀察到 ，可以判斷鍍鋅層恰好反應(yīng)。

⑸ 將溶液中的鐵片取出清洗、擦干、烘干后用電子天平稱量質(zhì)量0.837g。

【計算結(jié)果】

⑴ 鐵片鍍鋅層的質(zhì)量有 g。

⑵ 已知鋅的密度7.1g/cm3，計算出鐵片鍍鋅層厚度mm（保留至小數(shù)點后2位）。

 

【實驗反思】

實際計算結(jié)果偏大，同學(xué)們分析，這是因為很難通過觀察現(xiàn)象判斷鍍鋅層恰好反應(yīng)，造成鍍鋅鐵片浸泡在鹽酸中時間 。（填“偏長”、“偏短”）

【實驗改進】

資料卡片：如圖1所示，兩種金屬活動性不同的金屬放入酸堿鹽溶液中，會有電子的流動，從而產(chǎn)生電流。

將上述實驗改進成如圖2的裝置，當觀察到 ，此時鋅層恰好反應(yīng)。

 

 

Answer 1

【實驗步驟】（3）48.1mL （4）氣泡產(chǎn)生的速率突然減慢

【計算結(jié)果】（1）0.02g （2）0.37mm

【實驗反思】偏長

【實驗改進】電流計指針指向“0”

【解析】

試題分析：【實驗步驟】（3）這是一個溶液配制的稀釋問題，抓住稀釋過程中溶質(zhì)的質(zhì)量不變列等式，可設(shè)需要濃鹽酸的體積為V，則200ml×1.05g/ml×10%=V×1.18g/ml×37%，解得V=48.1ml

（4）根據(jù)鋅的活動性比鐵強，與鹽酸反應(yīng)時，鋅的反應(yīng)速率更快，所以將鍍鋅鐵片放入溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為10%鹽酸中。當觀察到：氣泡產(chǎn)生的速率突然減慢，可以判斷鍍鋅層恰好反應(yīng)

【計算結(jié)果】（1）反應(yīng)開始前用電子天平稱量質(zhì)量0.857g，反應(yīng)結(jié)束后將溶液中的鐵片取出清洗、擦干、烘干后用電子天平稱量質(zhì)量0.837g，所以鐵片鍍鋅層的質(zhì)量=0.857g-0.837g=0.02g

（2）根據(jù)密度的公式：V=0.02g/7.1g/ cm3=0.0028 cm3，再根據(jù)體積的計算公式：計算出鐵片鍍鋅層厚度0.37mm

【實驗反思】實際計算結(jié)果偏大，同學(xué)們分析，這是因為很難通過觀察現(xiàn)象判斷鍍鋅層恰好反應(yīng)，造成鍍鋅鐵片浸泡在鹽酸中時間偏長

【實驗改進】根據(jù)兩種金屬活動性不同的金屬放入酸堿鹽溶液中，會有電子的流動，從而產(chǎn)生電流所以將上述實驗改進成如圖2的裝置，當觀察到：電流計指針指向“0”，此時鋅層恰好反應(yīng)

考點：金屬的活動性，實驗的設(shè)計