浙江专用2018-2019版高中化学专题6物质的定量分析课题二镀锌铁皮锌镀层厚度的测定学案苏教版选修6

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1、课题二　镀锌铁皮锌镀层厚度的测定【学考报告】知识条目加试要求①电子天平的使用②镀锌铁皮锌镀层厚度测定的原理（与酸或碱反应）和操作流程③实验数据的处理和测定过程中产生误差的原因分析abc一、知识预备1.锌的电化学腐蚀锌的化学性质比铁活泼，如果镀锌铁皮的锌镀层被破坏，将在潮湿空气中发生电化学腐蚀，残留的锌镀层作为原电池的负极，锌先被腐蚀。将镀锌铁皮放到酸中时，发生原电池反应，铁皮表面的锌镀层溶解，电极反应式如下：负极：Zn－2e－===Zn2＋正极：2H＋＋2e－===H2↑待锌在酸中完全溶解后，产生氢气的速率显著减

2、慢，可以借此判断锌镀层是否反应完全。思考1：表面镀锌的铁皮不易生锈，通称铅铁、白铁。镀锌铁为什么不易生锈呢？提示　①在铁的表面起到保护层的作用。②如果镀层破坏，还可以形成锌铁原电池，铁作正极，利用牺牲阳极的阴极保护法原理，铁受到保护。2.镀锌层厚度的测定称量与6mol·L－1盐酸反应前后铁皮的质量（分别为m1、m2），两者之差就是锌镀层的质量（m1－m2），则锌镀层的总体积为V＝，式中ρ为锌的密度，一般为7.14g·cm－3。若已知锌镀层单侧面积为S（可测），锌镀层单侧厚度为h，则V＝2hS。由以上两式可得＝2h

3、S，所以h＝。二、课题方案设计1.取三块镀锌铁皮（A、B、C，截自同一块镀锌铁皮），分别量出它们的长度与宽度。2.用电子天平分别称量三块镀锌铁皮（A、B、C）的质量。3.将镀锌铁皮A放入烧杯中，加入40mL1∶4稀硫酸。反应时用玻璃棒小心翻动镀锌铁皮，使铁皮两边锌镀层都充分反应。到反应速率突然减小时（产生气泡的速率变得极慢），立即将未反应的铁片取出，用自来水冲洗掉附着的酸液。4.将铁片放在石棉网上，用酒精灯小火烘干，冷却后用电子天平称量。5.分别用镀锌铁皮B、C重复进行实验步骤3、4。6.根据实验所得数据，求出镀

4、锌铁皮的锌镀层厚度。思考2：为何将铁片小火烘干而不能高温烘干？提示　因铁在高温时易被空气中的氧气氧化。若烘干时温度过高，会有部分铁转化为氧化物而使铁片质量增大，导致实验结果偏小。点拨一、镀锌铁皮锌镀层厚度的测定方案设计1.利用电化学腐蚀原理将一定长度、宽度和质量的镀锌铁片放入6mol·L－1的盐酸中形成原电池，锌被反应掉，通过观察产生H2的速率判断锌完全溶解，洗净、烘干，用电子天平称其质量，则反应前（m1）与反应后（m2）镀锌铁皮的质量差就是锌镀层的质量（m1－m2）。2.利用锌与铁的性质不同进行测量锌与铝类似，

5、溶于强碱溶液中Zn＋2NaOH＋2H2O===Na2[Zn（OH）4]＋H2↑，而铁不与强碱反应，通过称量反应前后铁皮的质量，求出两者的质量差，该质量差就是锌镀层的质量。利用方案1或方案2所求锌镀层的质量求锌镀层的厚度：h＝（ρ—密度，S—表面积）特别提示　方案1、方案2只是测锌镀层厚度的两种方法，还有几种供师生参考：方案3：氨水法——利用锌溶于氨水而铁不溶于氨水而设计。方案4：利用锌的化合物的两性求出m（Fe），再推算求出m（Zn）。点拨二、实验测定的注意事项1.测定步骤　↓—　↓—　　　↓—　↓　↓—2.实验

6、注意事项（1）锌在酸中完全溶解后，产生氢气的速率由快迅速转慢，准确判断锌完全反应是本实验最重要的一环。若判断过早则会使锌未完全溶解；若过迟会使铁部分溶解，都会增加实验误差。（2）为精确测量镀锌铁片反应前后的质量，应使用电子天平。因电子天平属精密仪器，要小心使用防止损坏。（3）电子天平要准确读数：由于电子天平精密度高，稍有影响（比如对着它大声说话）都有可能使它的读数发生变化。所以要在不受外界影响的情况下，天平显示数据稳定下来后再读数。（4）要及时记录数据：数据对定量分析实验是至关重要的。如果前面有任何一处数据忘记记

7、录，都会使后续实验丧失意义。点拨三、水果中维生素C含量的测定1.基本原理（1）维生素C：①存在：不少蔬菜、水果中含有丰富的维生素C。②结构及性质：维生素C又称抗坏血酸，结构简式为，具有强还原性：在酸性溶液中，维生素C将I2还原为I－，利用这一反应，可以测定果汁中维生素C的含量。（2）测定原理：①用医用维生素C片配制一定浓度amg·L－1的维生素C标准溶液。向一定体积的维生素标准溶液中滴加稀碘水，用淀粉溶液作指示剂，至加入碘水溶液呈蓝色且半分钟内不褪色为止，记录加入碘水的体积（V1）。②在相同体积的果汁中，用淀粉溶

8、液作指示剂，滴加相同浓度的碘水，记录溶液显蓝色且半分钟内不褪色时消耗碘水的体积（V2）。则水果中维生素C的含量为·a。2.实验记录与结论（1）配制维生素C标准溶液：将5片100mg的维生素C药片投入盛有50mL蒸馏水的烧杯中，用玻璃棒搅拌加速溶解，再转移到250mL容量瓶中，稀释至刻度线。（2）准备果汁样品：取50mL橙汁，过滤后备用。（3）维生素C片中维生素C含量的测定