Question

“白鐵皮”具有較強(qiáng)的耐腐蝕性，是生產(chǎn)中常用的金屬材料之一．鍍鋅層猶如鐵皮的保護(hù)層，這層膜的厚度是判斷鍍層質(zhì)量的重要指標(biāo)．某研究性學(xué)習(xí)小組為了測定鍍鋅鐵皮鍍鋅層的厚度，查閱了資料，并設(shè)計了下面的實驗方案．
【查閱資料】
A．鋅既能與酸反應(yīng)，也能與堿溶液反應(yīng)．與堿溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
Zn+2NaOH+2H₂O=Na₂[Zn（OH）₄]+H₂↑
B．ZnCl₂、FeCl₂都能與NaOH溶液反應(yīng)，生成難溶于水Zn（OH）₂和Fe（OH）₂．
C．Zn（OH）₂既可以溶于酸也可以溶于堿，F(xiàn)e（OH）₂則只能溶于酸．
【問題討論】在鐵皮表面鍍鋅是為了

 

．（填字母）
a．鋅沒有鐵活潑，鍍在鐵的表面可防止生銹
b．鋅比鐵活潑，并且在空氣中容易形成致密的氧化膜，防止生銹
【設(shè)計實驗】
（1）甲同學(xué)設(shè)計的方案是將鍍鋅鐵皮浸泡在鹽酸中，先用鹽酸將鍍鋅鐵皮表面的鋅反應(yīng)掉，通過測量因產(chǎn)生氣體而形成差量計算出鋅的質(zhì)量，然后再計算得到鋅層的厚度（如圖1）．但是乙同學(xué)回顧起上課時老師演示的“用足量鹽酸除鐵銹”的實驗現(xiàn)象，馬上對甲同學(xué)的方案的可行性提出了異議，乙同學(xué)的理由是

 

．該實驗中鋅鍍層已完全反應(yīng)的標(biāo)志是

 

．
（2）乙同學(xué)擬通過稱量鍍鋅鐵皮和氧化鐵的質(zhì)量，計算鋅皮的厚度．方案如圖所示：
步驟②中加入足量氫氧化鈉溶液的目的是

 

．
（3）丙同學(xué)擬通過測量鍍鋅鐵皮與某溶液反應(yīng)產(chǎn)生氣體的體積來計算鋅層的厚度，裝置如圖2所示．
Ⅰ．為了盡可能減少誤差，儀器A中盛放的是鍍鋅鐵皮，儀器B中最好盛放

 

．
A．氫氧化鈉溶液   B．濃硫酸    C．濃鹽酸   D．稀硫酸
Ⅱ．檢查量氣裝置氣密性：連接好裝置，關(guān)閉彈簧夾，從量氣管注水，若觀察到

 

，說明該量氣裝置氣密性良好．
Ⅲ．檢查氣密性后，將藥品和水裝入各儀器中，連接好裝置后，需進(jìn)行的操作還有：①記錄量氣管中的液面位置；②待A中不再有氣體產(chǎn)生并恢復(fù)至室溫；③由B向A中滴加足量某溶液；④上下移動量氣管，使干燥管和量氣管中液面相平．上述操作的順序是

 

（填序號）．
Ⅳ．若分液漏斗上方不連接導(dǎo)管a，則測出氣體體積會

 

（選填“偏小”、“偏大”或“沒有影響”）．

Answer 1

考點：實驗探究物質(zhì)的組成成分以及含量,檢查裝置的氣密性,氣體的凈化（除雜）,金屬的化學(xué)性質(zhì),酸的化學(xué)性質(zhì)

專題：科學(xué)探究

分析：【問題討論】
金屬活動性順序中，鋅排在鐵的前面，說明鋅比鐵活潑；
【設(shè)計實驗】
（1）鋅、鐵的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，都能夠和稀鹽酸反應(yīng)生成相應(yīng)的鹽和氫氣；
金屬越活潑，與稀鹽酸反應(yīng)的速率越快；
（2）氫氧化鋅能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)而溶解；
氯化亞鐵和氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉和氫氧化亞鐵，氫氧化亞鐵容易被空氣中的氧氣氧化成氫氧化鐵，氫氧化鐵受熱分解生成氧化鐵和水；
（3）鋅能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，鐵不能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，因此儀器B中最好盛放氫氧化鈉溶液，以盡可能減少誤差；
凡是有氣體參加或產(chǎn)生的實驗，實驗前一定要檢查裝置的氣密性，以防裝置漏氣影響實驗結(jié)果；
實驗要按照合理的步驟進(jìn)行，如果操作或設(shè)計不當(dāng)，會影響實驗結(jié)果．

解答：解：【問題討論】
在鐵皮表面鍍鋅是因為鋅比鐵活潑，并且在空氣中容易形成致密的氧化膜，從而可以防止生銹．
故填：b．
【設(shè)計實驗】
（1）乙同學(xué)的理由是鐵也能和稀鹽酸反應(yīng)生成氣體，很難控制只讓鋅反應(yīng)，不讓鐵反應(yīng)；
該實驗中鋅鍍層已完全反應(yīng)的標(biāo)志是反應(yīng)速率突然減�。�
故填：鐵也能和稀鹽酸反應(yīng)生成氣體，很難控制只讓鋅反應(yīng)，不讓鐵反應(yīng)；反應(yīng)速率突然減�。�
（2）步驟②中加入足量氫氧化鈉溶液的目的是讓氫氧化鋅全部溶解，與氫氧化鐵分離．
故填：讓氫氧化鋅全部溶解，與氫氧化鐵分離．
（3）Ⅰ．為了盡可能減少誤差，儀器A中盛放的是鍍鋅鐵皮，儀器B中最好盛放氫氧化鈉溶液．
故填：A．
Ⅱ．檢查量氣裝置氣密性：連接好裝置，關(guān)閉彈簧夾，從量氣管注水，若觀察到量氣管和干燥管內(nèi)形成液面差，一段時間后液面差沒有變化，說明該量氣裝置氣密性良好．
故填：量氣管和干燥管內(nèi)形成液面差，一段時間后液面差沒有變化．
Ⅲ．檢查氣密性后，將藥品和水裝入各儀器中，連接好裝置后，需進(jìn)行的操作還有：①記錄量氣管中的液面位置；②待A中不再有氣體產(chǎn)生并恢復(fù)至室溫；③由B向A中滴加足量某溶液；④上下移動量氣管，使干燥管和量氣管中液面相平．上述操作的順序是：先記錄量氣管中的液面位置，再由B向A中滴加足量某溶液，再待A中不再有氣體產(chǎn)生并恢復(fù)至室溫，再上下移動量氣管，使干燥管和量氣管中液面相平，最后記錄量氣管中的液面位置；或先記錄量氣管中的液面位置，再記錄量氣管中的液面位置，再由B向A中滴加足量某溶液，再待A中不再有氣體產(chǎn)生并恢復(fù)至室溫，再上下移動量氣管，使干燥管和量氣管中液面相平，最后記錄量氣管中的液面位置．
 故填：①③②④①或④①③②④①．
Ⅳ．若分液漏斗上方不連接導(dǎo)管a，則會導(dǎo)致錐形瓶中的壓強(qiáng)增大，進(jìn)一步會導(dǎo)致測出的氣體體積會偏大．
故填：偏大．

點評：合理設(shè)計實驗，科學(xué)地進(jìn)行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結(jié)論的前提，因此要學(xué)會設(shè)計實驗、進(jìn)行實驗、分析實驗，為學(xué)好化學(xué)知識奠定基礎(chǔ)．