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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