Question

某學習小組的幾位同學為測定鍍鋅鐵皮的鋅鍍層的厚度，提出了各自的設計方案．（忽略鋅鍍層的氧化）
（1）在鐵皮表面鍍鋅是由于______（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
（2）甲同學的方案是先用鹽酸將鍍鋅鐵皮表面的鋅反應掉，通過差量計算出鋅的質量，然后再由鋅的密度算出鋅層的體積，最后由體積除以鍍鋅鐵皮的面積計算得到鋅層的厚度．在實際操作中，甲同學的方案存在一個很大的問題是______．
（3）乙同學是通過查閱資料，知道Zn（OH）₂既可以與酸也可與堿反應生成溶于水的鹽，于是設計了如下方案：

a．寫出步驟①中發(fā)生反應的化學方程式______；______．
b．步驟③的操作是洗滌沉淀，為證明沉淀已洗凈，寫出操作和現象______．
（4）丙同學的方案是通過右圖所示裝置，測量鍍鋅鐵皮與酸反應產生氣體的質量來計算鋅層的厚度．若使用濃鹽酸，則測出鋅的厚度會______（填“偏大”、“偏小”、或“無影響”）．丁同學認為，即使丙同學改用稀硫酸進行實驗，測量結果仍不準確，你認為他的理由是______．
（5）丁同學設計通過測量鍍鋅鐵皮與酸反應產生氣體的體積來計算鋅層的厚度，他設計了如圖所示裝置：
①檢查量氣裝置氣密性的方法是：連接好裝置，關閉彈簧夾，從量氣管注水，若觀察到______，說明該量氣裝置氣密性良好．
②反應前應將液面調節(jié)到量氣管的“0”刻度，并使兩邊液面相平，反應后讀數時，還需要進行的操作是______．
③若分液漏斗上方不連接導管a，則測出氣體體積會______（選填“偏小”、“偏大”或“沒有影響”）．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據鐵和鋅的金屬活動性判斷；
（2）根據鐵和鋅都能和鹽酸反應分析；
（3）根據鐵、鋅與酸反應書寫化學方程式，檢驗洗滌結果實質就是檢驗溶液中是否含有堿溶液；
（4）從鹽酸的揮發(fā)性和實驗數據的可測量性分析；
（5）根據裝置的特點和反應過程中氣體體積變化分析．
解答：解：（1）在鐵皮表面鍍鋅是由于鋅比鐵活潑，并且在空氣中容易形成致密的氧化膜，防止生銹；
（2）由于鐵也會與鹽酸反應產生氫氣，因此很難判斷什么時候鋅正好反應掉而鐵沒有反應，故甲同學的方案不合理；
（3）a．鍍鋅鐵片與鹽酸發(fā)生反應的化學方程式為 Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑； Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑．
b．在洗滌沉淀過程中，為證明沉淀已洗凈，可  取最后一次洗滌液于試管中，滴幾滴酚酞并振蕩，若溶液不變色，則表示沉淀已洗凈．
（4）因為濃鹽酸具有揮發(fā)性，且鋅和鐵的相對原子質量差異不大，鍍鋅鐵皮中兩者的比例的改變造成與酸反應后產生氫氣質量的改變非常微小，對稱量的要求很高．另外在實驗的過程中隨著氣體的產生也會帶走水蒸氣，造成實驗結果的不可靠；
（5）①檢查量氣裝置氣密性的方法是：連接好裝置，關閉彈簧夾，從量氣管注水，若觀察到 量氣管中液面與左邊液面形成高度差，一段時間后，兩邊高度差不變，說明該量氣裝置氣密性良好．
②反應前應將液面調節(jié)到量氣管的“0”刻度，并使兩邊液面相平，為了測量結果準確，反應后讀數時，還需要進行的操作是上下移動量氣管，直到與左邊液面相平后再讀數．
③若分液漏斗上方不連接導管a，則測出氣體體積會偏大．
故答案為：（1）B
（2）由于鐵也會與鹽酸反應產生氫氣，因此很難判斷什么時候鋅正好反應掉而鐵沒有反應．（3）Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑；Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑； 取最后一次洗滌液于試管中，滴幾滴酚酞并振蕩，若溶液不變色，則表示沉淀已洗凈．（合理均給分）
（4）偏小  鋅和鐵的相對原子質量差異不大，鍍鋅鐵皮中兩者的比例的改變造成與酸反應后產生氫氣質量的改變非常微小，對稱量的要求很高．另外在實驗的過程中隨著氣體的產生也會帶走水蒸氣，造成實驗結果的不可靠．
（5）①量氣管中液面與左邊液面形成高度差，一段時間后，兩邊高度差不變    ②上下移動量氣管，直到與左邊液面相平后再讀數（寫出一條即可）  ③偏大
點評：此題通過多個實驗設計來驗證鐵片鍍鋅的厚度，要從實驗的可操作性，嚴密性，準確性等方面進行分析解答．