高中化学62镀锌铁皮锌镀层厚度的测定试题1苏教版选修6.docx
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高中化学62镀锌铁皮锌镀层厚度的测定试题1苏教版选修6
镀锌铁皮锌镀层厚度的测定
1.下列结论均出自《实验化学》中的实验,其中错误的是( )
A.往新配制的可溶性淀粉溶液中滴加碘水,溶液显蓝色,用CCl4不能从中萃取出碘
B.当锌完全溶解后,铁与酸反应产生氢气的速率会显著减慢,此现象可作为判断镀锌铁皮中锌镀层是否完全被反应掉的依据
C.镀锌铁皮发生电化学腐蚀时,锌发生氧化反应
D.食醋的总酸含量是指食醋中醋酸的总物质的量浓度
解析:
选D。
食醋中含有醋酸等有机酸。
食醋总酸含量是指每100mL食醋中含酸(以醋酸计)的质量,也称食醋的酸度。
2.在镀锌铁皮的锌镀层厚度的测定过程中,下列操作会导致测定结果偏高的是( )
A.过早判断反应终点
B.过迟判断反应终点
C.锌在酸中溶解后,铁皮未烘干就去称重
D.在测定铁皮的面积时测得面积比铁皮的实际面积大
解析:
选B。
过迟判断反应终点导致部分铁溶解,m1-m2偏大而引起结果偏高。
过早判断反应终点、铁皮未烘干就去称重则使m1-m2偏小而引起结果偏低。
3.(2011年厦门高二检测)已知锌能溶解在NaOH溶液中,产生H2。
某同学据此设计了测定镀锌铁皮镀层厚度的实验方案,将单侧面积为S、质量为m1的镀锌铁皮与石墨用导线相连,放入6mol·L-1NaOH溶液中,当石墨棒上不再有气泡产生时,取出铁片用水冲洗、烘干后称量,得质量为m2。
下列说法正确的是(双选)( )
A.设锌镀层单侧厚度为h,锌的密度为ρ,则
=h
B.锌电极上发生还原反应
C.锌和石墨形成原电池,外电路中电流从锌流向石墨
D.当石墨不再产生气泡时,应立即取出铁皮
解析:
选AD。
镀锌铁皮与石墨用导线相连,放入6mol·L-1NaOH溶液中,构成的原电池中,锌为负极被氧化而溶解,石墨为正极,当石墨棒上不再有气泡(氢气)产生时,锌溶解完毕,因此应立即取出铁皮,否则,铁和石墨构成原电池在氢氧化钠溶液中会发生吸氧腐蚀,引起实验误差。
4.利用维生素C能使淀粉碘溶液褪色的性质,通过实验(如图所示)比较加入苹果汁和橙汁的多少来确定它们中维生素C含量的多少。
要得出正确结论,在实验时需要控制的条件是( )
A.实验时必须向两烧杯中同时滴加液体
B.淀粉碘溶液的体积和浓度必须相等
C.胶头滴管滴出的果汁的滴数必须相等
D.胶头滴管滴出的每滴果汁的体积不用相等
解析:
选B。
因为要比较加入苹果汁和橙汁的多少来确定它们中维生素C含量的多少,所以不必同时加入,滴数也不必相等,但碘的量要相等,每滴果汁的体积也必须相等才能进行比较。
5.(2011年无锡高二检测)“白铁皮”具有较强的耐腐蚀性,是生产中常用的金属材料之一。
镀锌层犹如铁皮的保护层,这层膜的厚度及均匀度也成了判断镀层质量的重要指标。
某研究性学习小组为了测定镀锌铁皮的厚度,设计了下面的实验方案:
方案一:
取三块镀锌铁皮(A、B、C,截自同一块镀锌铁皮),将镀锌铁皮A放入烧杯中,加入40mL6mol·L-1盐酸,反应时用玻璃棒小心翻动镀锌铁皮,待锌镀层反应完全时,立即将未反应的铁皮取出,洗涤、小心烘干、称量。
将B、C重复上面的实验。
(1)锌镀层完全反应的标志是
________________________________________________________________________。
(2)如何检验铁片已经洗净
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)该小组的实验数据记录及数据处理如下,完成下列表格。
(锌的密度为7.14g/cm3)
数据记录
数据处理
镀锌铁皮
长度/cm
宽度/cm
镀锌铁皮质量/g
铁皮质量/g
锌镀层厚度(单侧)/cm
锌镀层平均厚度(单侧)/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
计算镀锌铁皮锌镀层平均厚度(单侧)________cm。
本实验中产生误差的地方可能有哪些(任意列举两
种)________________________________________________________________________
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
方案二:
已知锌与强碱溶液反应的离子方程式为:
Zn+2OH-+2H2O===[Zn(OH)4]2-+H2↑。
某同学按下图装置设计了测定镀锌铁皮镀层厚度的实验方案,将单侧面积为Scm2、质量为mg的镀锌铁皮放入6mol·L-1NaOH溶液中。
回答下列问题。
(4)装置中导管a的作用是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)检查气密性,将药品和水装入各仪器中,连接好装置后,需进行的操作还有:
①记录C的液面位置;②待B中不再有气体产生并恢复至室温;③由A向B中滴加足量NaOH溶液;④上下移动C,使干燥管和C中液面相平。
上述操作的顺序是
____________________________________________________(填序号)。
(6)实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V1mL、V2mL(实验条件下的气体摩尔体积为VmL·mol-1)。
则镀锌铁皮的厚度为
________________________________________________________cm。
(写出数学表达式)
解析:
本题考查化学实验的设计、分析与评价。
(1)当锌镀层完全反应后就是铁与盐酸反应,由于锌和铁的活泼性不同,反应速率就不同。
(2)从溶液中取出的铁片必然带有盐酸及其盐,当洗净时也就是不再含有盐酸及其盐,所以检验铁片是否洗净就是检验氯离子,也可检验其酸性。
(3)由三组所列锌镀层厚度数据来看,第三组数据与另两组有较大差距,应舍去,取前两组数据取平均值得4.215×10-4cm;本实验中产生误差的地方可能有:
长度和宽度的测量,质量的测量,恰好反应的判断,反应后铁皮的洗涤是否干净、烘干是否彻底等。
(4)随着分液漏斗内的液体不断流下,其内部压强变小,不利于液体流下。
(5)本实验的关键是测量气体的体积。
根据此装置的原理,应两次记录C中的读数,取其差值就是所得气体的体积,所以第一步就应该是④。
(6)V(H2)=(V2-V1)mL,n(Zn)=n(H2)=(V2-V1)/(1000·Vm),m(Zn)=65g·mol-1n(Zn),锌的密度是7.14g·cm-3,V(Zn)=m(Zn)/7.14,由于铁片表面有上、下两层,所以每一层的厚度h=V(Zn)/2S,代入即得答案。
答案:
(1)产生气泡的速率突然减小
(2)取最后一次洗涤液,加入AgNO3溶液,若无白色沉淀生成,则铁片已洗净(或用玻璃棒蘸取最后一次洗涤液,滴在蓝色石蕊试纸上,若不变红色,则铁片已洗净)
(3)4.215×10-4 镀锌铁皮长、宽测量;反应前后铁皮质量称量;终点判断;反应后铁皮洗涤;铁皮烘干程度(任选两个)
(4)使分液漏斗和锥形瓶内气压相同,以便于NaOH溶液能顺利滴下
(5)④①③②④①(回答④①③②也可)
(6)h=
1.(2011年莆田高二检测)把锌片投入到下列溶液中,锌片溶解且溶液质量减轻,又没有气体产生的是( )
A.H2SO4 B.CuSO4
C.ZnSO4D.AgNO3
解析:
选D。
根据锌与H2SO4、CuSO4、AgNO3反应的方程式Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑,Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu,Zn+2AgNO3===Zn(NO3)2+2Ag,分析实验现象及溶液质量的变化可得答案。
2.下列事实不能用电化学原理解释的是( )
A.铝片不用特殊方法保护
B.轮船水线下的船体上装一定数量的锌块
C.纯锌与稀硫酸反应时,滴入少量CuSO4溶液后速率增大
D.镀锌铁比镀锡铁耐用
答案:
A
3.下列叙述中正确的是( )
A.构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属
B.由Cu、Zn作电极与CuSO4溶液组成的原电池中,Cu是负极
C.马口铁(镀锡铁)破损后若与电解质溶液接触,锡先被腐蚀
D.铜锌原电池工作时,若有13g锌被溶解,则电路中有0.4mol电子通过
解析:
选D。
两种活泼性不同的金属与电解质溶液能够构成原电池,但不能因此说构成原电池的材料一定是金属,例如锌与石墨电极也能与电解质溶液构成原电池。
在原电池中,活泼电极失去的电子流向不活泼的电极,因此活泼电极是负极。
镀锡铁表皮破损后与电解质溶液构成原电池,铁比锡活泼,铁先失电子被腐蚀。
铜锌原电池工作,锌作负极,失电子,电极反应为Zn-2e-===Zn2+,则13g锌(0.2mol)被溶解时电路中有0.4mol电子通过。
4.(2011年宁波高二检测)下列关于定量实验中的基本操作和仪器的描述正确的是(双选)( )
A.用托盘天平称取20.00gNaOH固体
B.用酸式滴定管准确量取20.00mLK2Cr2O7溶液
C.用电子(分析)天平测得铁片质量是15.524g
D.在配制一定物质的量浓度的溶液时,定容后,经摇匀发现液面低于刻度线,此时再加入蒸馏水使其液面与刻度线持平
解析:
选BC。
托盘天平只能称准至小数点后一位数,故A不正确;配制一定物质的量浓度的溶液时,定容摇匀后不能再加入蒸馏水,故D不正确。
5.某铁件需长期浸在水下,为减少腐蚀,想采取下列措施,其中正确的是(双选)( )
A.在铁件上铆上一些锌片
B.在制造铁件时,在铁中掺入一定量的铜制合金
C.在铁件表面涂上一层较厚的沥青
D.给铁件通入直流电,把铁件与电源正极相连
解析:
选AC。
A项铁、锌、水形成原电池,锌比铁活泼,铁被保护,B项铁比铜活泼,加快铁的腐蚀,C项涂上沥青,阻止铁与空气、水接触,可减少腐蚀,D项铁作阳极,加快腐蚀。
故选A、C。
6.(2011年镇江高二检测)某种含有Mg2+和Zn2+的溶液,欲将其中的Zn2+沉淀出来,应该采取的正确方法是( )
A.加入过量的NaOH溶液
B.加入过量的氨水
C.加入过量NaOH溶液,过滤,在滤液中通入过量CO2
D.加入过量的氨水,过滤,在沉淀中加入过量盐酸
解析:
选C。
Mg2+和Zn2+都能与NaOH溶液或氨水反应生成沉淀,但当NaOH溶液过量时,氢氧化锌沉淀与过量的NaOH反应生成锌酸盐,向其溶液中通入CO2可重新得到氢氧化锌沉淀。
7.下列物质与反应的分类正确的是( )
A.纯碱、醋酸钠分别属于碱和盐
B.钢和目前流通的硬币都是金属单质
C.氯水和氨水都属于弱电解质
D.锌与强酸、强碱的反应都是氧化还原反应
解析:
选D。
A项中纯碱、醋酸钠都属于盐,A错误;B项中钢和目前流通
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