Question

（16分）
“白鐵皮”即鍍鋅鐵皮，鍍鋅層猶如鐵皮的保護層,具有較強的耐腐蝕性,這層膜的厚度是判斷白鐵皮質量的重要指標，某研究性學習小組為了測定鍍膜厚度,設計了下面的實驗方案。
已知：
鋅與強堿溶液反應的離子方程式為 :Zn+20H^-=Zn0₂^2-+H₂↑
鋅的密度為dg/cm³
某學習小組同學設計了下圖裝置,使單側面積為Scm²、質量為mg，的鍍鋅鐵皮完全浸人6mol·L^-1NaOH溶液中，充分反應。

回答下列問題 :
（1）儀器名稱A        _B        
（2）裝置中導管 a 的作用是_________________________,
（3）干燥管C與量氣管D （具有刻度的細長玻璃管）在反應前后液面高度有何要求：
反應前_______________,反應后              ,（答：“C中液面高于D中液面”，“C中液面低于D中液面”，“C中液面與D中液面相平”）其目的是_______________________。
（4）除了鋅之外，另一種常見金屬與強堿溶液反應的離子方程式為             。
（5）請設計實驗證明，鐵并未與強堿溶液反應而進入溶液                   。
（6）實驗前后量氣管中液面讀數分別為 V₁mL、V₂mL，（實驗條件的氣體摩爾體積為V_m L·mol^-1), 則鍍鋅鐵皮的厚度為h=_______________________cm（寫出數學表達式）。
（7）請另設計一種測鍍鋅膜的厚度的方案，并用簡單的方式表述出來：

Answer 1

（1）分液漏斗，錐形瓶
（2）將AB連通，平衡兩者氣壓，使液體能順利流下
（3）C中液面與D中液面相平；C中液面與D中液面相平；保證BC裝置內的氣壓始終恒定。
（4）2Al + 2OH^— + 2H₂O = 2AlO₂^— + 3H₂↑
(5)參考方案：取B 反應后剩余液，加入足量稀硝酸酸化，再滴入KSCN溶液，未見變紅（其他方案合理亦可）
(6) h=
(7) 參考1：鍍鋅鐵皮與強堿反應后，測剩余鐵的質量，獲得鋅的質量，再進行換算
參考2：鍍鋅鐵皮與鹽酸反應后，根據金屬的質量及產生氫氣的體積進行換算
參考3：鍍鋅鐵皮與鹽酸反應后，在余下液體中加入足量強堿，過濾洗滌灼燒根據產生的氧化鐵質量換算
（其他方案：在中學生所知范圍內，合理即可）

試題分析：（1）在做制備氯氣的實驗中用過這些一起，A為分液漏斗。B為錐形瓶。（2）為了使反應順利進行，反應漏斗的試劑順利滴下，需要保持壓強的內外一致，因此需要導管a這個裝置，裝置中導管 a 的作用是：將AB連通，平衡兩者氣壓，使液體能順利流下。（3）本實驗的關鍵是測量氣體的體積。根據此裝置的原理，應兩次記錄C中的讀數，取其差值就是所得氣體的體積，因此干燥管C與量氣管D（具有刻度的細長玻璃管）在反應前后液面高度都是相平的。（4）根據所學知識，鋁可與強堿溶液反應，離子方程式為：2Al + 2OH^— + 2H₂O = 2AlO₂^— + 3H₂↑。（5）利用鐵離子（Fe^3＋）的特征反應，遇KSCN溶液變紅來檢驗鐵是否參與了反應，方案為：取B 反應后剩余液，加入足量稀硝酸酸化，再滴入KSCN溶液，未見變紅（其他方案合理亦可）。（6）根據體積只差算出放出H₂的體積，利用化學方程式：Zn+20H^-=Zn0₂^2-+H₂↑，計算出Zn的質量，再用m=ρV=ρSh,得出h=m/(ρS)，帶入數據，解得h=。（7）這題是開放題，只要符合題意的方案都是可以的。
點評：本題考查的是化學實驗的基本操作及相關計算，測重基本實驗操作能力考查。化學計算注重解題技巧，尤其是最后一題考查思維的深刻性和靈活性。