人教版高中化学 专题六 物质的定量分析 课题2 镀锌铁皮锌镀层厚度的测定课件 苏教选修6.ppt

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1、课题课题2镀锌铁皮锌镀层厚度的测定镀锌铁皮锌镀层厚度的测定2021/8/9 星期一1一、实验原理一、实验原理1锌的电化学腐蚀锌的电化学腐蚀锌锌的的化化学学性性质质比比铁铁_，如如果果镀镀锌锌铁铁皮皮的的锌锌镀镀层层被被破破坏坏，将将在在潮潮湿湿空空气气中中发发生生电电化化学学腐腐蚀蚀，残残留留的的锌锌镀镀层层作作为为原原电电池池的的_极极，_先先被被腐腐蚀蚀。将将镀镀锌锌铁铁皮皮放放到到酸酸中中时时，发发生生原原电电池池反反应应，铁皮表面的锌镀层溶解，电极反应式如下：铁皮表面的锌镀层溶解，电极反应式如下：活泼活泼负负锌锌2021/8/9 星期一2负极：负极：_正极：正极：_待待锌锌在在酸酸中中

2、完完全全溶溶解解后后，产产生生氢氢气气的的速速率率显显著著_，可以借此判断锌镀层是否反应完全。，可以借此判断锌镀层是否反应完全。减慢减慢Zn2e=Zn22H2e=H22021/8/9 星期一3V2hS2021/8/9 星期一4二、实验步骤二、实验步骤1取取三三块块镀镀锌锌铁铁片片(A、B、C，截截自自同同一一块块镀镀锌锌铁铁皮皮)，分别量出它们的长度与宽度。，分别量出它们的长度与宽度。2用用_分分别别称称量量三三块块镀镀锌锌铁铁皮皮(A、B、C)的质量。的质量。3将将镀镀锌锌铁铁皮皮A放放入入烧烧杯杯中中，加加入入40 mL 14稀稀硫硫酸酸。反反应应时时用用_小小心心翻翻动动镀镀锌锌铁铁皮皮

3、，使使铁铁皮皮两两边边锌锌镀镀层层都都充充分分反反应应。到到反反应应速速率率突突然然_时时(产产生生气气泡泡的的速速率率变变得得极极慢慢)，立立即即将将未未反反应应的的铁铁片取出，用自来水冲冼掉附着的酸液。片取出，用自来水冲冼掉附着的酸液。电子天平电子天平玻璃棒玻璃棒减小减小2021/8/9 星期一54将将铁铁片片放放在在_上上，用用酒酒精精灯灯小小火火烘烘干干，冷却后用电子天平称量。冷却后用电子天平称量。5分别用镀锌铁皮分别用镀锌铁皮B、C重复进行实验步骤重复进行实验步骤3、4。6根根据据实实验验所所得得数数据据，求求出出镀镀锌锌铁铁皮皮的的锌锌镀镀层层厚厚度。度。石棉网石棉网2021/8/

4、9 星期一6思考感悟思考感悟(1)为何将铁片小火烘干而不能高温烘干？为何将铁片小火烘干而不能高温烘干？(2)请分析该实验产生误差的原因有哪些？请分析该实验产生误差的原因有哪些？【提提示示】(1)因因铁铁在在高高温温时时易易被被空空气气中中的的氧氧气气氧氧化化。若若烘烘干干时时温温度度过过高高，会会有有部部分分铁铁转转化化为为氧氧化化物而使铁片质量增大，导致实验结果偏小。物而使铁片质量增大，导致实验结果偏小。(2)根根据据实实验验原原理理和和操操作作可可知知，会会产产生生误误差差的的原原因因有有以以下下几几方方面面：铁铁皮皮长长、宽宽量量不不准准确确。反反应应前前后后，对对铁铁皮皮用用电电子子天

5、天平平称称量量时时，读读数数不不准准确确。烘烘干干铁铁皮皮后后未未冷冷却却就就称称量量。与与酸酸反反应应的的时时间间控制不好，取出过早或过晚。控制不好，取出过早或过晚。2021/8/9 星期一7自主体自主体验验1镀镀锌锌铁铁皮皮的的锌锌镀镀层层被被破破坏坏后后将将在在潮潮湿湿的的空空气气中中发生电化学腐蚀，相关描述正确的是发生电化学腐蚀，相关描述正确的是()A负极反应式为负极反应式为Fe2e=Fe2B负极反应式为负极反应式为Zn2e=Zn2C电子从铁流向锌电子从铁流向锌D铁不但得不到保护，反而被腐蚀得更快铁不但得不到保护，反而被腐蚀得更快解解析析：选选B。Zn比比Fe活活泼泼，Zn作作负负极极

6、失失电电子子，电电子从子从Zn流向流向Fe，铁得到保护。，铁得到保护。2021/8/9 星期一82电电子子天天平平是是定定量量分分析析中中常常用用的的精精密密仪仪器器，下下列列关于电子天平的说法正确的是关于电子天平的说法正确的是()A电电子子天天平平操操作作方方便便、读读数数稳稳定定、准准确确度度高高，不不同型号的电子天平具有相同的精确度同型号的电子天平具有相同的精确度B电电子子天天平平是是电电子子仪仪器器，十十分分精精密密，不不需需要要校校准准和调零和调零C电电子子天天平平具具有有归归零零键键，因因此此烧烧杯杯不不洁洁净净或或者者潮潮湿都不影响使用湿都不影响使用D天天平平使使用用时时，要要关

7、关上上附附近近的的窗窗户户，不不要要撞撞击击使使用用天天平平所所在在的的桌桌子子；读读数数时时，侧侧门门应应关关闭闭，防防止止气流影响称重气流影响称重2021/8/9 星期一9解解析析：选选D。电电子子天天平平是是一一种种精精密密仪仪器器，但但不不同同型型号号仍仍具具有有不不同同精精确确度度，操操作作时时和和托托盘盘天天平平一一样样也也要要校校准准调调零零，由由于于它它比比较较灵灵敏敏，读读数数时时应应关关上上门窗防止气流影响称重。门窗防止气流影响称重。2021/8/9 星期一10解解析析：选选C。铁铁的的氧氧化化物物为为碱碱性性氧氧化化物物，而而锌锌的的氧氧化物为两性氧化物。化物为两性氧化物

8、。2021/8/9 星期一11要点要点镀锌铁皮锌镀层厚度的测定镀锌铁皮锌镀层厚度的测定1锌的电化学腐蚀锌的电化学腐蚀锌锌的的化化学学性性质质比比铁铁活活泼泼，如如果果镀镀锌锌铁铁皮皮的的锌锌镀镀层层被被破破坏坏，将将在在潮潮湿湿空空气气中中发发生生电电化化学学腐腐蚀蚀，残残留留的的锌锌镀镀层层作作为为原原电电池池的的负负极极，锌锌先先被被腐腐蚀蚀。将将镀镀锌锌铁铁皮皮放到酸中时，发生原电池反应，电极反应如下：放到酸中时，发生原电池反应，电极反应如下：负极负极Zn2e=Zn2正极正极2H2e=H2待待锌锌在在酸酸中中完完全全溶溶解解后后，产产生生氢氢气气的的速速率率显显著著减减慢慢,可以借此判断

9、锌镀层是否反应完全。可以借此判断锌镀层是否反应完全。2021/8/9 星期一122021/8/9 星期一133测定步骤测定步骤2021/8/9 星期一14 白白铁铁即即镀镀锌锌铁铁皮皮，某某学学习习小小组组的的三三位位同同学学为为了测定镀锌层的厚度，提出了各自的设计方案。了测定镀锌层的厚度，提出了各自的设计方案。.甲甲同同学学的的方方案案是是：先先用用盐盐酸酸将将镀镀锌锌铁铁皮皮表表面面的的锌锌反反应应掉掉，通通过过差差量量算算出出锌锌的的质质量量，然然后后再再由由查查得得的的锌锌的的密密度度算算出出锌锌层层的的体体积积，最最后后由由体体积积除除以以镀锌铁皮面积得锌层厚度。镀锌铁皮面积得锌层厚

10、度。(1)配配制制1 molL1的的盐盐酸酸100 mL，需需取取用用36.5%(1.81 gcm3)的的盐盐酸酸_mL；配配制制过过程程中中要要用用到到的的玻玻璃璃仪仪器器除除量量筒筒、烧烧杯杯、玻玻璃璃棒棒外外，还还有有_。例例例例2021/8/9 星期一15(2)将相同大小相同厚度的普通锌片和镀锌铁皮放将相同大小相同厚度的普通锌片和镀锌铁皮放入两支试管，各加入等量入两支试管，各加入等量1 molL1的盐酸，观察的盐酸，观察镀锌铁皮比普通锌片与盐酸反应速率更快，产生镀锌铁皮比普通锌片与盐酸反应速率更快，产生此现象的原因是此现象的原因是_；在翻动横放在烧杯中镀锌铁皮时，发现溶液上方在翻动横放

11、在烧杯中镀锌铁皮时，发现溶液上方的锌层变薄的速率比下方的锌层快得多，其原因的锌层变薄的速率比下方的锌层快得多，其原因可能是可能是_。(3)判断镀锌铁皮表面锌恰好反应的现象是判断镀锌铁皮表面锌恰好反应的现象是_。2021/8/9 星期一16.乙同学的意见及方案。乙同学的意见及方案。(1)意意见见：因因为为难难以以避避免免铁铁会会反反应应，所所以以甲甲同同学学测测出锌的厚度会出锌的厚度会_(选选“偏大偏大”或或“偏小偏小”)。(2)方方案案：通通过过查查阅阅资资料料，知知道道Zn(OH)2既既可可以以和和酸酸反应又可以和碱反应，于是设计了如下方案：反应又可以和碱反应，于是设计了如下方案：2021/

12、8/9 星期一17步步骤骤的的操操作作是是_；若若使使用用的的镀镀锌锌铁铁皮皮的的质质量量为为28.156 g，最最后后称称得得灼灼烧烧后后固固体体的的质质量量为为40.000 g，镀镀锌锌铁铁皮皮长长5.10 cm，宽宽5.00 cm，锌锌的的密密度度7.14 gcm3，则则锌锌镀镀层层的的单单侧侧厚厚度度h为为_cm。.丙丙同同学学查查得得Fe(OH)2、Zn(OH)2开开始始沉沉淀淀的的pH分分别别为为6.5和和5.6，认认为为也也可可以以用用容容量量法法(即即滴滴定定法法)检检测测且且准准确确度度更更高高。该该方方法法的的要要点点是是：准准确确称称取取m g白白铁铁，加加入入过过量量c

13、 molL1的的盐盐酸酸b mL，再再用用标标准准NaOH溶溶液液滴滴定定过过量量的的盐盐酸酸，为为了了防防止止生生成成沉沉淀淀，应选用的指示剂是应选用的指示剂是_(选择序号选择序号)。a酚酞酚酞b石蕊石蕊c甲基橙甲基橙2021/8/9 星期一18【解解析析】本本题题将将本本课课题题有有关关镀镀锌锌铁铁皮皮锌锌镀镀层层的的厚度测定实验进行了前伸后延式的考查。厚度测定实验进行了前伸后延式的考查。.(1)是是对对物物质质的的量量浓浓度度溶溶液液配配制制的的考考查查，非非常常基基础础；(2)是是对对镀镀锌锌铁铁皮皮锌锌镀镀层层的的厚厚度度测测定定实实验验过过程程有有关关“异异常常”现现象象的的解解释

14、释。镀镀锌锌铁铁皮皮比比普普通通锌锌片片与与盐盐酸酸反反应应速速率率更更快快，与与电电化化学学腐腐蚀蚀有有关关；而而溶溶液液上上方方的的锌锌层层变变薄薄的的速速率率比比下下方方的的锌锌层层快快得得多多，需需要要从从上上方方的的锌锌层层与与下下方方锌锌层层所所处处环环境境的的不不同同，考虑下方锌层反应产生的气泡对反应的影响。考虑下方锌层反应产生的气泡对反应的影响。.丙丙同同学学则则选选用用滴滴定定法法来来进进行行实实验验，在在用用标标准准NaOH溶溶液液滴滴定定过过量量的的盐盐酸酸时时，为为了了防防止止生生成成沉沉淀淀,应选用在酸性范围变色的甲基橙为指示剂。应选用在酸性范围变色的甲基橙为指示剂。

15、2021/8/9 星期一19【答答案案】.(1)5.5100 mL容容量量瓶瓶、胶胶头头滴滴管管(2)镀镀锌锌铁铁皮皮发发生生了了原原电电池池反反应应下下方方的的气气泡泡阻阻止了酸液与锌层的接触止了酸液与锌层的接触(3)产生气泡的速率明显减慢产生气泡的速率明显减慢.(1)偏大偏大(2)过滤、洗涤过滤、洗涤4.28104.c2021/8/9 星期一20变变式式训训练练某某同同学学设设计计了了测测定定镀镀锌锌铁铁皮皮镀镀层层厚厚度度的的实实验验方方案案，将将单单侧侧面面积积为为S、质质量量为为m1的的镀镀锌锌铁铁皮皮放放入入6 molL1 HCl溶溶液液中中，当当气气泡泡产产生生速速率率显显著著减

16、减小小时时，用用水水冲冲洗洗，烘烘干干后后称称量量，得得到到质质量量为为m2。下列说法错误的是。下列说法错误的是()A当当铁铁皮皮产产生生气气泡泡速速率率减减慢慢时时，立立即即取取出出铁铁皮皮，不不冲冲洗洗就就用用酒酒精精灯灯加加热热烘烘干干，铁铁皮皮可可能能继继续续与与残残留的酸反应，导致实验结果偏高留的酸反应，导致实验结果偏高B实实验验过过程程中中产产生生气气泡泡的的速速率率先先慢慢，然然后后逐逐渐渐加加快快，再再显显著著减减缓缓，这这是是原原电电池池和和温温度度共共同同影影响响的的结果结果2021/8/9 星期一212021/8/9 星期一22水果中维生素水果中维生素C含量的测定含量的测

17、定1实验原理实验原理维维生生素素C具具有有强强还还原原性性，它它可可将将碘碘单单质质还还原原为为碘碘离离子子。利利用用这这一一反反应应，可可以以通通过过实实验验测测定定果果汁汁中中维生素维生素C的含量。的含量。C6H8O6I2C6H6O62HI2021/8/9 星期一232021/8/9 星期一24 维维生生素素C是是一一种种水水溶溶性性维维生生素素(其其水水溶溶液液呈呈酸酸性性)，它它的的分分子子式式是是C6H8O6，人人体体缺缺乏乏这这种种维维生生素素会会得得坏坏血血症症，所所以以维维生生素素C又又称称抗抗坏坏血血酸酸。维维生生素素C在在空空气气中中易易被被氧氧化化，新新鲜鲜的的水水果果、

18、蔬蔬菜菜、乳乳制制品品中中都都富富含含维维生生素素C。某某校校课课外外活活动动小小组组测测定定了了某某牌牌子子的的软软包包装装橙橙汁汁中中维维生生素素C的的含含量量。下下面面是是测测定定实实验分析报告。验分析报告。(请填写下列空白请填写下列空白)例例例例2021/8/9 星期一25(1)实实验验目目的的：测测定定牌牌软软包包装装橙橙汁汁中中维维生生素素C的的含量。含量。(2)实验原理：实验原理：C6H8O6I2C6H6O62H2I(3)实验用品及试剂实验用品及试剂仪器和用品：仪器和用品：(自选，略自选，略)试试剂剂：测测定定样样品品中中维维生生素素C的的指指示示剂剂_(填填名名称称)、浓浓度度

19、为为7.50103 molL1标标准准碘碘溶溶液液、蒸蒸馏水等。馏水等。(4)实验过程实验过程洗洗涤涤仪仪器器，检检查查滴滴定定管管是是否否漏漏液液，润润洗洗后后装装好好标标准碘溶液待用。准碘溶液待用。2021/8/9 星期一26打开橙汁包装，目测颜色：橙黄色；配制溶液，打开橙汁包装，目测颜色：橙黄色；配制溶液，目测橙清度：好。用目测橙清度：好。用_(填仪器名称填仪器名称)向锥形向锥形瓶中移入瓶中移入20.00 mL待测橙汁，滴入待测橙汁，滴入2滴指示剂。滴指示剂。用左手控制滴定管的用左手控制滴定管的_(填部位填部位)，右手摇，右手摇动锥形瓶，眼睛注视动锥形瓶，眼睛注视_，直到滴，直到滴定终点

20、。滴定至终点的现象是定终点。滴定至终点的现象是_。重复上述。重复上述操作一次。操作一次。2021/8/9 星期一27(5)数数据据记记录录与与处处理理(请请设设计计数数据据记记录录和和处处理理的的表表格格,不必填数据不必填数据)。若若经经数数据据处处理理，滴滴定定中中消消耗耗标标准准碘碘溶溶液液的的体体积积是是15.00 mL，则则 此此 橙橙 汁汁 中中 维维 生生 素素 C的的 含含 量量 是是_mgL1。(6)问问题题讨讨论论：滴滴定定时时能能否否剧剧烈烈摇摇动动锥锥形形瓶瓶？为为什什么？么？2021/8/9 星期一28【思路点拨思路点拨】2021/8/9 星期一292021/8/9 星

21、期一30【答案】【答案】(3)淀粉溶液淀粉溶液(4)酸酸式式滴滴定定管管(或或移移液液管管)活活塞塞(或或旋旋塞塞)锥锥形形瓶瓶中中溶溶液液颜颜色色的的变变化化溶溶液液变变蓝蓝且且半半分分钟钟内内不不褪色褪色(5)数据记录与处理的表格数据记录与处理的表格滴定滴定次数次数待测橙待测橙汁体积汁体积标准碘溶液的体积标准碘溶液的体积平均平均值值滴定前滴定前刻度刻度滴定后滴定后刻度刻度实际实际体积体积第一次第一次20.00 mL第二次第二次20.00 mL2021/8/9 星期一31990(6)不不能能剧剧烈烈摇摇动动锥锥形形瓶瓶，剧剧烈烈摇摇动动锥锥形形瓶瓶会会增增大大溶溶液液与与空空气气接接触触面面积积，使使维维生生素素C被被氧氧化化，影影响响测定结果。测定结果。2021/8/9 星期一32