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品，熱鍍鋅產品廣泛用于建筑、家電、車船、容器制造業、機電業等，幾乎涉及到衣食住行各個領域。

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 用電子天平稱量質量0.857g。
⑶ 實驗中需要溶質質量分數為10%的稀鹽酸200mL（密度=1.05g/mL），需要量取溶質質量分數為37%的濃鹽酸（密度=1.18g/mL）       mL（保留至小數點后1位），然后稀釋。
⑷ 將鍍鋅鐵片放入溶質質量分數為10%鹽酸中。當觀察到               ，可以判斷鍍鋅層恰好反應。
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量0.837g。
【計算結果】
⑴ 鐵片鍍鋅層的質量有       g。
⑵ 已知鋅的密度7.1g/cm³，計算出鐵片鍍鋅層厚度mm（保留至小數點后2位）。
【實驗反思】
實際計算結果偏大，同學們分析，這是因為很難通過觀察現象判斷鍍鋅層恰好反應，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。

Answer 1

【實驗步驟】（3）48.1mL   （4）氣泡產生的速率突然減慢
【計算結果】（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的質量不變列等式，可設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）根據鋅的活動性比鐵強，與鹽酸反應時，鋅的反應速率更快，所以將鍍鋅鐵片放入溶質質量分數為10%鹽酸中。當觀察到：氣泡產生的速率突然減慢，可以判斷鍍鋅層恰好反應
【計算結果】（1）反應開始前用電子天平稱量質量0.857g，反應結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量0.837g，所以鐵片鍍鋅層的質量=0.857g-0.837g=0.02g
（2）根據密度的公式：V="0.02g/7.1g/" cm³="0.0028" cm³，再根據體積的計算公式：計算出鐵片鍍鋅層厚度0.37mm
【實驗反思】實際計算結果偏大，同學們分析，這是因為很難通過觀察現象判斷鍍鋅層恰好反應，造成鍍鋅鐵片浸泡在鹽酸中時間偏長
【實驗改進】根據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
考點：金屬的活動性，實驗的設計