“白鐵皮”具有較強的耐腐蝕性,是生產(chǎn)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(zhì)量的重要指標。某研究性學(xué)習(xí)小組為了測定鍍鋅鐵皮的厚度,設(shè)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40 mL 6 mol·L-1鹽酸,反應(yīng)時用玻璃棒小心翻動鍍鋅鐵皮,待鋅鍍層反應(yīng)完全時,立即將未反應(yīng)的鐵皮取出,洗滌、小心烘干、稱量。將B、C重復(fù)上面的實驗。
(1)鋅鍍層完全反應(yīng)的標志是
________________________________________________________________________。
(2)如何檢驗鐵片已經(jīng)洗凈
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)該小組的實驗數(shù)據(jù)記錄及數(shù)據(jù)處理如下,完成下列表格。(鋅的密度為7.14 g/cm3)
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數(shù)據(jù)記錄 |
數(shù)據(jù)處理 |
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鍍鋅鐵皮 |
長度/cm |
寬度/cm |
鍍鋅鐵皮質(zhì)量/g |
鐵皮質(zhì)量/g |
鋅鍍層厚度(單側(cè))/cm |
鋅鍍層平均厚度(單側(cè))/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 |
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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(cè))________cm。本實驗中產(chǎn)生誤差的地方可能有哪些(任意列舉兩
種)________________________________________________________________________
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
方案二:已知鋅與強堿溶液反應(yīng)的離子方程式為:Zn+2OH-+2H2O===[Zn(OH)4]2-+H2↑。某同學(xué)按下圖裝置設(shè)計了測定鍍鋅鐵皮鍍層厚度的實驗方案,將單側(cè)面積為S cm2、質(zhì)量為m g的鍍鋅鐵皮放入6 mol·L-1 NaOH溶液中;卮鹣铝袉栴}。
(4)裝置中導(dǎo)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(chǎn)生并恢復(fù)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(shù)分別為V1 mL、V2 mL(實驗條件下的氣體摩爾體積為Vm L·mol-1)。則鍍鋅鐵皮的厚度為
________________________________________________________cm。(寫出數(shù)學(xué)表達式)
(1)產(chǎn)生氣泡的速率突然減小
(2)取最后一次洗滌液,加入AgNO3溶液,若無白色沉淀生成,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)
(3)4.215×10-4 鍍鋅鐵皮長、寬測量;反應(yīng)前后鐵皮質(zhì)量稱量;終點判斷;反應(yīng)后鐵皮洗滌;鐵皮烘干程度(任選兩個)
(4)使分液漏斗和錐形瓶內(nèi)氣壓相同,以便于NaOH溶液能順利滴下
(5)④①③②④①(回答④①③②也可)
(6)h=
【解析】
試題分析:(1)當鋅鍍層完全反應(yīng)后就是鐵與鹽酸反應(yīng),由于鋅和鐵的活潑性不同,反應(yīng)速率就不同。
(2)從溶液中取出的鐵片必然帶有鹽酸及其鹽,當洗凈時也就是不再含有鹽酸及其鹽,所以檢驗鐵片是否洗凈就是檢驗氯離子,也可檢驗其酸性。
(3)由三組所列鋅鍍層厚度數(shù)據(jù)來看,第三組數(shù)據(jù)與另兩組有較大差距,應(yīng)舍去,取前兩組數(shù)據(jù)取平均值得4.215×10-4 cm;本實驗中產(chǎn)生誤差的地方可能有:長度和寬度的測量,質(zhì)量的測量,恰好反應(yīng)的判斷,反應(yīng)后鐵皮的洗滌是否干凈、烘干是否徹底等。
(4)隨著分液漏斗內(nèi)的液體不斷流下,其內(nèi)部壓強變小,不利于液體流下。
(5)本實驗的關(guān)鍵是測量氣體的體積。根據(jù)此裝置的原理,應(yīng)兩次記錄C中的讀數(shù),取其差值就是所得氣體的體積,所以第一步就應(yīng)該是④。
(6)V(H2)=(V2-V1) mL,n(Zn)=n(H2)=(V2-V1)/(1000·Vm),m(Zn)=65 g·mol-1n(Zn),鋅的密度是7.14 g·cm-3,V(Zn)=m(Zn)/7.14,由于鐵片表面有上、下兩層,所以每一層的厚度h=V(Zn)/2S,代入即得答案。
考點:考查化學(xué)實驗的設(shè)計、分析與評價
點評:化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,所以有化學(xué)實驗即科學(xué)探究之說法?v觀近幾年高考,主要以考察探究性實驗和物質(zhì)制備實驗為主。這些探究性和制備性實驗的試題,綜合性強,理論和實踐的聯(lián)系緊密,有的還提供一些新的信息,這就要求學(xué)生必須認真、細致的審題,聯(lián)系所學(xué)過的知識和技能,進行知識的類比、遷移、重組,全面細致的思考才能得出正確的結(jié)論,有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合實驗?zāi)芰Γ嵘龑W(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解
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2S×7.14 |
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2S×7.14 |
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科目:高中化學(xué) 來源:2012屆吉林省吉林一中高三上學(xué)期期末質(zhì)量檢測化學(xué)試卷 題型:實驗題
“白鐵皮”具有較強的耐腐蝕性,是生產(chǎn)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(zhì)量的重要指標。某研究性學(xué)習(xí)小組為了測定鍍鋅鐵皮的厚度,設(shè)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(yīng)時用玻璃棒小心翻動鍍鋅鐵皮,待鋅鍍層反應(yīng)完全時,立即將未反應(yīng)的鐵皮取出,洗滌、小心烘干、稱量。將B、C重復(fù)上面的實驗。
(1)鋅鍍層完全反應(yīng)的標志是 。
(2)如何檢驗鐵片已經(jīng)洗凈
。
方案二:已知鋅與強堿溶液反應(yīng)的離子方程式為:Zn+2OH—+2H2O=[Zn(OH)4]2—+H2↑。某同學(xué)按右圖裝置設(shè)計了測定鍍鋅鐵皮鍍層厚度的實驗方案,將單側(cè)面積為S cm2、質(zhì)量為mg的鍍鋅鐵皮放入6mol·L—1 NaOH溶液中;卮鹣铝袉栴}:
(3)裝置中導(dǎo)管a的作用是 。
(4)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(chǎn)生并恢復(fù)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)。
(5)實驗前后堿式滴定管中液面讀數(shù)分別為V1 mL、V2 mL(已知Zn的密度為7.14g/cm3,實驗條件的氣體摩爾體積為Vm L / mol)。則鍍鋅鐵皮的鍍層厚度為 cm。(寫出數(shù)學(xué)表達式)
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科目:高中化學(xué) 來源:浙江省期末題 題型:實驗題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解
“白鐵皮”具有較強的耐腐蝕性,是生產(chǎn)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(zhì)量的重要指標。某研究性學(xué)習(xí)小組為了測定鍍鋅鐵皮的厚度,設(shè)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(yīng)時用玻璃棒小心翻動鍍鋅鐵皮,待鋅鍍層反應(yīng)完全時,立即將未反應(yīng)的鐵皮取出,洗滌、小心烘干、稱量。將B、C重復(fù)上面實驗。
(1)鋅鍍層完全反應(yīng)的標志是 。
(2)如何檢驗鐵片已經(jīng)洗凈 。
(3)該小組的實驗數(shù)據(jù)記錄及數(shù)據(jù)處理如下,完成下列表格(鋅的密度為7.14g/cm3)
| 數(shù)據(jù)記錄 | 數(shù)據(jù)處理 | ||||
鍍鋅鐵皮 | 長度 /cm | 寬度 /cm | 鍍鋅鐵皮質(zhì)量/g | 鐵皮 質(zhì)量/g | 鋅鍍層厚度 (單側(cè))/cm | 鋅鍍層平均厚度(單側(cè))/cm |
A | 5.00 | 4.90 | 4.460 | 4.313 | 4.201×10―4 |
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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(cè)) cm。本實驗中產(chǎn)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(yīng)離子方程式為:Zn+2OH―+2H2O=[Zn(OH)4]2―+H2↑。某同學(xué)按右圖裝置設(shè)計了測定鍍鋅鐵皮鍍層厚度的實驗方案,將單側(cè)面積為S cm2、質(zhì)量為m g的鍍鋅鐵皮放入6mol?L―1 NaOH溶液中;卮鹣铝袉栴}:
(4)裝置中導(dǎo)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(chǎn)生并恢復(fù)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(shù)分別為V1 mL、V2 mL(實驗條件的氣體摩爾體積為Vm mol?L―1)。則鍍鋅鐵皮的厚度為 cm。(寫出數(shù)學(xué)表達式)
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