Question

【題目】（7分）如圖為用鍍鋅鐵片制成的日常用品。鍍鋅鐵是指通過鍍鋅工藝在鐵皮上進行鍍鋅而制成的一種產品，熱鍍鋅產品廣泛用于建筑、家電、車船、容器制造業、機電業等，幾乎涉及衣食住行各個領域。為測定鐵片鍍鋅層的厚度實驗過程如下。

【實驗步驟】

（1）剪取一片鍍鋅鐵片，量得長度=2．0 cm，寬度=l．9 cm。

（2）用電子天平稱量質量0．857g。

（3）實驗中需要溶質質量分數為10％的稀鹽酸200 mL（密度=1．05g／mL），需要量取溶質質量分數為37％的濃鹽酸（密度=1．18g／mL）____（保留至小數點后1位）mL，然后稀釋。

（4）將鍍鋅鐵片放入溶質質量分數為10％鹽酸中。當觀察到_______，可以判斷鍍鋅層恰好反應。

（5）將溶液中的鐵片取出清洗、擦干、烘干后用電子天平稱量質量0．837g。

【計算結果】

（1）鐵片鍍鋅層的質量有____g。

（2）已知鋅的密度7．1g／cm3，計算出鐵片鍍鋅層厚度mm。

【實驗反思】

實際計算結果偏大，同學們分析，這是因為很難通過觀察現象判斷鍍鋅層恰好反應，造成鍍鋅鐵片浸泡在鹽酸中時間____（填“偏長”或“偏短”）。

【實驗改進】

資料卡片：如圖甲所示，兩種金屬活動性不同的金屬放入酸、堿、鹽溶液中，會有電子的流動，從而產生電流。

將上述實驗改進成如圖乙的裝置，當觀察到____，此時鋅層恰好反應。

Answer 1

【答案】【實驗步驟】48．1 （1分） 氣泡產生的速率突然減慢 （1分）

【計算結果】（1）0．02g（1分） （2）0．37（2分）

【實驗反思】偏長（1分）

【實驗改進】電流計指針指向“0” （1分）

【解析】

試題分析：【實驗步驟】（3）溶液稀釋前后，溶質質量不變：

設需取用37%（ρ=1．18g/cm3）的鹽酸的體積為x

10%×200mL×1．05g/mL=37%×1．18g/mL×x

x≈48．1mL；

（4）當鋅鍍層完全反應后就是鐵與鹽酸反應，由于鋅和鐵的活潑性不同，反應速率就不同，可觀察到產生氣泡的速率明顯下降；當反應速率明顯降低時，可說明鍍鋅鐵皮表面鋅恰好反應；

【計算結果】（1）鐵片鍍鋅層的質量=原鍍鋅鐵片的質量-烘干后鐵片的質量：0．857g-0.837g=0．02g；

（2）根據題意可知鋅的質量為0．02g，鋅的密度為7．1g/cm3；鋅層厚度==≈0．037cm=0．37mm；

【實驗反思】鐵也會與鹽酸反應產生氫氣，因此很難判斷什么時候鋅正好反應掉而鐵沒有反應；當鍍鋅鐵片浸泡在鹽酸中時間過長時，鋅反應完畢，鐵就會與鹽酸反應，所以經過稱量得到鋅的質量偏大；

【實驗改進】用鐵、鋅作電極，稀鹽酸作電解質溶液設計原電池，鋅的金屬性比鐵強，會有電子的流動，從而產生電流．鋅作負極，鐵作正極，電子從負極沿導線流向正極．當反應停止時，電子停止流動，電流為0，鋅恰好反應．