Question

“白鐵皮”具有較強的耐腐蝕性，是生產中常用的金屬材料之一。鍍鋅層猶如鐵皮的保護層，這層膜的厚度及均勻度也成了判斷鍍層質量的重要指標。某研究性學習小組為了測定鍍鋅鐵皮的厚度，設計了下面的實驗方案：

方案一：取三塊鍍鋅鐵皮（A、B、C，截自同一塊鍍鋅鐵皮），將鍍鋅鐵皮A放入燒杯中，加入40mL 6mol?L^―1鹽酸，反應時用玻璃棒小心翻動鍍鋅鐵皮，待鋅鍍層反應完全時，立即將未反應的鐵皮取出，洗滌、小心烘干、稱量。將B、C重復上面實驗。

（1）鋅鍍層完全反應的標志是          。

（2）如何檢驗鐵片已經洗凈          。

（3）該小組的實驗數據記錄及數據處理如下，完成下列表格（鋅的密度為7.14g/cm³）

	數據記錄				數據處理
鍍鋅鐵皮	長度 /cm	寬度 /cm	鍍鋅鐵皮質量/g	鐵皮 質量/g	鋅鍍層厚度 （單側）/cm	鋅鍍層平均厚度（單側）/cm
A	5.00	4.90	4.460	4.313	4.201×10―4
B	5.10	5.00	4.421	4.267	4.229×10―4
C	5.20	5.00	4.640	4.467	4.660×10―4

計算鍍鋅鐵皮鋅鍍層平均厚度（單側）          cm。本實驗中產生誤差的原因可能有哪些（任意例舉兩種）          、      

方案二：已知鋅與強堿溶液反應離子方程式為：Zn+2OH^―+2H₂O=[Zn(OH)₄]^2―+H₂↑。某同學按右圖裝置設計了測定鍍鋅鐵皮鍍層厚度的實驗方案，將單側面積為S cm²、質量為m g的鍍鋅鐵皮放入6mol?L^―1  NaOH溶液中。回答下列問題：

（4）裝置中導管a的作用是          。

（5）檢查氣密性，將藥品和水裝入各儀器中，連接好裝置后，需進行的操作還有：①記錄C的液面位置；②待B中不再有氣體產生并恢復至室溫；③由A向B中滴加足量NaOH溶液；④上下移動C，使干燥管和C中液面相平。上述操作的順序是          （填序號）。

（6）實驗前后堿式滴定管中液面讀數分別為V₁ mL、V₂ mL（實驗條件的氣體摩爾體積為V_m mol?L^―1）。則鍍鋅鐵皮的厚度為          cm。（寫出數學表達式）

Answer 1

（1）反應速率突然減小（1分）。

（2）取最后一次洗滌液，加AgNO₃溶液，若無白色沉淀，則鐵片已洗凈。

【或用玻璃棒蘸取最后一次洗滌液，滴在藍色石蕊試紙上，若不變紅色，則鐵片已洗凈】  （1分）

（3）4.215×10^-4（1分）；  鍍鋅鐵片長、寬測量；反應前后鐵皮質量稱量；終點判斷；

反應后鐵皮洗滌；鐵皮未烘干。（任意兩點給2分，其他合理答案也給分）

（4）使分液漏斗和錐形瓶內氣壓相同，NaOH溶液能順利滴下。（1分）

（5）④①③②④①  （2分，回答④①③②或③②④①給1分）

  （6）  （2分）