Question

（2012?南京二模）某學(xué)習(xí)小組的幾位同學(xué)為測(cè)定鍍鋅鐵皮的鋅鍍層的厚度，提出了各自的設(shè)計(jì)方案．（忽略鋅鍍層的氧化）
（1）在鐵皮表面鍍鋅是由于

B

（填字母）
A．鋅沒(méi)有鐵活潑，鍍?cè)阼F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(xué)的方案是先用鹽酸將鍍鋅鐵皮表面的鋅反應(yīng)掉，通過(guò)差量計(jì)算出鋅的質(zhì)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(jì)算得到鋅層的厚度．在實(shí)際操作中，甲同學(xué)的方案存在一個(gè)很大的問(wèn)題是

由于鐵也會(huì)與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，因此很難判斷什么時(shí)候鋅正好反應(yīng)掉而鐵沒(méi)有反應(yīng)

．
（3）
a．寫出步驟①中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑

；

Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑

．
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(xiàn)象

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）丙同學(xué)的方案是通過(guò)右圖所示裝置，測(cè)量鍍鋅鐵皮與酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體的質(zhì)量來(lái)計(jì)算鋅層的厚度．若使用濃鹽酸，則測(cè)出鋅的厚度會(huì)

偏小

（填“偏大”、“偏小”、或“無(wú)影響”）．丁同學(xué)認(rèn)為，即使丙同學(xué)改用稀硫酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)量結(jié)果仍不準(zhǔn)確，你認(rèn)為他的理由是

鋅和鐵的相對(duì)原子質(zhì)量差異不大，鍍鋅鐵皮中兩者的比例的改變?cè)斐膳c酸反應(yīng)后產(chǎn)生氫氣質(zhì)量的改變非常微小，對(duì)稱量的要求很高．另外在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中隨著氣體的產(chǎn)生也會(huì)帶走水蒸氣，造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果的不可靠

．
（5）丁同學(xué)設(shè)計(jì)通過(guò)測(cè)量鍍鋅鐵皮與酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體的體積來(lái)計(jì)算鋅層的厚度，他設(shè)計(jì)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(guān)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(shí)間后，兩邊高度差不變

，說(shuō)明該量氣裝置氣密性良好．
②反應(yīng)前應(yīng)將液面調(diào)節(jié)到量氣管的“0”刻度，并使兩邊液面相平，反應(yīng)后讀數(shù)時(shí)，還需要進(jìn)行的操作是

上下移動(dòng)量氣管，直到與左邊液面相平后再讀數(shù)（寫出一條即可）

．
③若分液漏斗上方不連接導(dǎo)管a，則測(cè)出氣體體積會(huì)

偏大

（選填“偏小”、“偏大”或“沒(méi)有影響”）．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)鐵和鋅的金屬活動(dòng)性判斷；
（2）根據(jù)鐵和鋅都能和鹽酸反應(yīng)分析；
（3）根據(jù)鐵、鋅與酸反應(yīng)書寫化學(xué)方程式，檢驗(yàn)洗滌結(jié)果實(shí)質(zhì)就是檢驗(yàn)溶液中是否含有堿溶液；
（4）從鹽酸的揮發(fā)性和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可測(cè)量性分析；
（5）根據(jù)裝置的特點(diǎn)和反應(yīng)過(guò)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(huì)與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，因此很難判斷什么時(shí)候鋅正好反應(yīng)掉而鐵沒(méi)有反應(yīng)，故甲同學(xué)的方案不合理；
（3）a．鍍鋅鐵片與鹽酸發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑； Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑．
b．在洗滌沉淀過(guò)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?yàn)闈恹}酸具有揮發(fā)性，且鋅和鐵的相對(duì)原子質(zhì)量差異不大，鍍鋅鐵皮中兩者的比例的改變?cè)斐膳c酸反應(yīng)后產(chǎn)生氫氣質(zhì)量的改變非常微小，對(duì)稱量的要求很高．另外在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中隨著氣體的產(chǎn)生也會(huì)帶走水蒸氣，造成實(shí)驗(yàn)結(jié)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(guān)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(shí)間后，兩邊高度差不變，說(shuō)明該量氣裝置氣密性良好．
②反應(yīng)前應(yīng)將液面調(diào)節(jié)到量氣管的“0”刻度，并使兩邊液面相平，為了測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確，反應(yīng)后讀數(shù)時(shí)，還需要進(jìn)行的操作是上下移動(dòng)量氣管，直到與左邊液面相平后再讀數(shù)．
③若分液漏斗上方不連接導(dǎo)管a，則測(cè)出氣體體積會(huì)偏大．
故答案為：（1）B
（2）由于鐵也會(huì)與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，因此很難判斷什么時(shí)候鋅正好反應(yīng)掉而鐵沒(méi)有反應(yīng)．（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(duì)原子質(zhì)量差異不大，鍍鋅鐵皮中兩者的比例的改變?cè)斐膳c酸反應(yīng)后產(chǎn)生氫氣質(zhì)量的改變非常微小，對(duì)稱量的要求很高．另外在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中隨著氣體的產(chǎn)生也會(huì)帶走水蒸氣，造成實(shí)驗(yàn)結(jié)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(shí)間后，兩邊高度差不變    ②上下移動(dòng)量氣管，直到與左邊液面相平后再讀數(shù)（寫出一條即可）  ③偏大

點(diǎn)評(píng)：此題通過(guò)多個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)來(lái)驗(yàn)證鐵片鍍鋅的厚度，要從實(shí)驗(yàn)的可操作性，嚴(yán)密性，準(zhǔn)確性等方面進(jìn)行分析解答．