单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,专题六 物质的定量分析,苏教版,实验化学,课题,2,镀锌铁皮镀锌层厚度的测定,有些盛放食品的铁罐是用,“,马口铁,”,(,镀锡铁皮,),制的,当,“,马口铁,”,铁罐被腐蚀时，锈斑呈点状分布，锈孔容易穿透铁罐；,屋檐的水槽、浇花用的水壶和水桶等器具一般是用,白铁皮,(,镀锌铁皮,),制成的,而白铁皮水槽被腐蚀时，锈斑容易在表面上扩展开来，镀锌层先被腐蚀而内部的铁却不易被锈蚀。,你知道造成这种现象的原因吗,?,镀锌铁皮的腐蚀（白铁皮）,负极：,Zn,2e,Zn,2+,正极：,H,2e,H,2,析氢腐蚀,2H,2,O,O,2,4e,4OH,吸氧腐蚀,镀锡铁皮的腐蚀（马口铁）,负极：,Fe,2e,Fe,2+,正极：,H,2e,H,2,析氢腐蚀,2H,2,O,O,2,4e,4OH,吸氧腐蚀,检索咨询,牺牲阳极的阴极保护,在被保护的金属器件上 附着一种更易失去电子的金属或合金的方法，称为,“,牺牲阳极的阴极保护,”,。这种方法 可以应用于防止水下的船壳、钢铁设备和地下管道的腐蚀。,镀锌量标准值：,镀锌量是表示镀锌板,锌层厚度,的一个普遍采用的有效方法。有两面镀锌量,相同,（即等厚镀锌）和两面镀锌量,不同,（即差厚镀锌）两种。,镀锌量的单位为,g/m,2,。,如何测定镀锌层厚度和镀锌量？,通过适当的途径与方法，测定出镀锌铁皮中锌的质量（,m,Zn,),，然后根据,m,Zn,2 h s,x,计算求得镀锌层的厚度,h,镀锌铁皮锌镀层厚度的测定原理,方案,1.,将一定质量的镀锌铁皮投入到足量的盐酸溶液中，使其完全溶解，通过测量氢气的体积，计算铁皮上的锌的质量。,（,1,）下列装置中不能用于测量气体体积的装置是,E,反应所需时间太长；测量氢气体积易产生误差,F,方案,2.,将一定质量的镀锌铁皮（,W,1,）投入到足量的,FeSO,4,溶液中，一段时间后，取出铁片，洗净、烘干、称量（,W,2,），计算铁皮上的锌的质量。,Zn,FeSO,4,ZnSO,4,Fe W,56 9,W W,1,W,2,锌与铁的活动性差异不大，反应几乎难以进行。,方案,3.,将一定质量的镀锌铁皮投入到足量的盐酸溶液中，使其完全溶解，再在所得溶液中加入过量的,NaOH,溶液，过滤、洗涤、烘干、灼烧沉淀，最后称量。,Zn,2HCl,ZnCl,2,H,2,Fe,2HCl,FeCl,2,H,2,ZnCl,2,4NaOH,Na,2,ZnO,2,2NaCl,2H,2,O,FeCl,2,2NaOH,Fe(OH),2,+2NaCl,4Fe(OH),2,+O,2,+2H,2,O,=,4Fe(OH),3,2Fe(OH),3,=Fe,2,O,3,+3H,2,O,沉淀的获取和称量较为困难，精度不高。,ZnCl,2,4NaOH,Na,2,Zn(OH),4,2NaCl,方案,4.,将一定质量的镀锌铁皮投入到足量的,NaOH,溶液中，充分反应后，取出铁片，洗涤、烘干后称量。,Zn,2NaOH,Na,2,ZnO,2,H,2,操作简单，但反应速率过慢，时间较长。,Zn,2NaOH+2H,2,O,Na,2,Zn(OH),4,H,2,方案,5.,将一定质量的镀锌铁皮与另一纯铁片用导线连接，放入,H,2,SO,4,溶液中，一段时间后，取出铁片，洗涤、烘干后称量。,Fe,Fe,Zn,H,2,SO,4,溶液,负极：,Zn,2e,Zn,2+,正极：,2H,+,2e,H,2,设计较为合理。,本实验利用镀锌铁皮被腐蚀前后的质量差,(m),以及锌的密度,(),和镀锌铁皮单侧的面积,(S),并结合公式,h=m/(2S),来测定镀锌铁皮的锌镀层厚度。,教材实验,原理分析,负极：,Zn,2e,Zn,2+,正极：,2H,+,2e,H,2,开始：产生氢气速率较快（原电池原理）,后期：产生氢气速率显著减慢（原电池消失）,实验原理,1.,锌电化学腐蚀,（,P82,）,现象：,镀锌铁皮在,HCl,中产生,H,2,的速率由快转慢,颜色变暗。,镀锌层溶解后,镀锌层溶解前,用,_,测量反应前后的质量,用,_,来溶解铁皮表面的锌镀层,用,_,来测量铁皮的面积,电子,天平,(0.001g),1:4,稀硫酸,直尺,(1mm,毫米,),注：（,P82,）,判断,反应终点,的实验,现象：,准确判断锌完全反应是本实验最重要的一环。若判断过早则锌溶解不完全；判断过迟会使部分铁溶解，这样都会使实验的准确度下降。,产生氢气,显著减慢。,2.,锌镀层厚度,(h),测定,（,P83,）,h=m/(2S),原因：,锌在酸中完全溶解后，不能形成原电池，电化学腐蚀消失，余铁与酸发生化学腐蚀，生成氢气速率减慢,镀锌层总体积,V,=,m/,=2hS,3.,实验步骤,1.,取样,2.,称量,m,1,3.,溶解,.,洗涤,4.,烘干、称量,m,2,5.,重复,2,次,6.,数据处理,记录与结论,数据记录,数据处理,铁片,A,，长,5.00 cm,宽,5.06cm,铁片,B,，长,4.92cm,宽,4.90cm,铁片,C,，长,4.98cm,宽,5.00cm,镀锌铁片,A,，,m,1,（）,=,5.464,克,镀锌铁片,B,，,m,1,（）,=,5.255,克,镀锌铁片,C,，,m,1,（）,=,5.429,铁片,A,，,m,（）,=,5.322,铁片,B,，,m,（）,=,5.121,铁片,C,，,m,（）,=,5.290,镀锌,铁片,单侧厚度,/cm,平均厚度,/cm,相当平均偏差,/%,镀锌铁片,A,3.93x10,-4,3.91x10,-4,0.34%,镀锌,铁片,B,3.89x10,-4,镀锌,铁片,C,3.91x10,-4,实验原理,m,：,用,_,测量反应前后的质量,用,_,来溶解铁皮表面的锌镀层,电子天平,(0.001g),稀,H,2,SO,4,m,Zn,2S,h,m,2S,P81,镀锌铁片在,H,2,SO,4,中产生,H,2,的速率由快迅速转慢,实验现象,操作要点,1,、镀锌铁片反应前后质量的精确测量与读数。,2,、锌在酸中完全溶解后，产生氢气显著变慢，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（）,3,、数据的准确记录与处理及误差分析。,偏小,偏大,方法是用螺旋测微器直接测量铁片反应前后的厚度，则厚度差的,1/2,即为镀锌铁皮的锌镀层厚度,(h),。具体比较见下表。,用螺旋测微器测铁片的厚度,另外一种测量其厚度的方法：,数据记录,镀锌铁皮,质量,(g),面积,(mm,2,),厚度*,(mm),反应前,7.160,1708.5,0.555,反应后,6.650,O.509,数据处理,锌镀层厚度,(mm),依据,h=,m/(2S),(,锌的密度,=7.14g/cm,3,),(7.160,6.650),(2,7.14,10,3,1708.5),锌镀层厚度,(mm),依据厚度差的,1/2,即为,镀锌铁皮的锌镀层厚度,(h),h=(0.555,0.509)/2=0.023mm,注：测定厚度为四次测定,(,铁皮上均匀取四个点,),的平均值,=0.021mm,h=,水果中维生素,C,含量的测定,1.,实验原理,维生素,C,具有强还原性,在酸性溶液中它与,I,2,反应的化学方程式为,:,拓展课题,6-2,用医用维生素,C,片配制一定浓度,(a mgL,-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,(V,1,),在,相同体积的果汁,中,用淀粉溶液作指示剂,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,(V,2,),根据两次反应消耗碘水体积的比值,可粗略测定出水果中,维生素,C,的含量,【,例题,】,为了探究镀锌薄铁板上锌的质量分数,(Zn),和镀层厚度,查询得知锌易溶于强碱,:Zn+2NaOH+2H,2,O=Na,2,Zn(OH),4,+H,2,据此,截取面积为,S,的双面镀锌薄铁板试样,剪碎,称得质量为,m,1,g,用固体烧碱和水作试剂,拟出下列实验方案并进行相关实验,可选用的仪器装置如下图,题型 镀锌铁皮镀层厚度的测定,方案甲,:,通过测量试样与碱反应生成的氢气体积来实现探究目标,(1),选用,B,和,_,(,填仪器标号,),两个装置进行实验,(2),测得充分反应后生成氢气的体积为,VL(,标准状况,),(Zn)=,_,(3),计算镀层厚度,还需检测的一个物理量是,_,(4),若装置,B,中的恒压分液漏斗改为普通分液漏斗,测量结果将,_,(,填“偏大”,“,偏小”或“无影响”,),D,金属锌的密度,偏大,方案乙,:,通过称量试样与碱反应前后的质量实现探究目标,选用仪器,C,做实验,试样经充分反应,滤出不溶物,洗涤,烘干,称得其质量为,m,2,g,(5)(Zn)=,_,方案丙,:,通过称量试样与碱反应前后仪器,试样和试剂的总质量,(,其差值即为,H,2,的质量,),实现探究目标,实验同样使用仪器,C,(6),从实验误差角度分析,方案丙,_,方案乙,(,填“优于”,“,劣于”或“等同于”,),劣于,3.,校课外化学活动小组测定了某牌子的软包装橙汁上维生素,C(,分子式是,C,6,H,8,O,6,),的含量,下面是测定实验分析报告,请填写有关空白,:,测定目的,测定,牌软包装橙汁上维生素,C,的含量,测定原理,C,6,H,8,O,6,+I,2,C,6,H,6,O,6,+2H,+,+2I,-,实验用品及试剂,(1),仪器和用品,:(,自选,略,),(2),试剂,:,指示剂,_,(,填名称,),浓度为,7.5010,-3,molL,-1,标准碘溶液,蒸馏水等,淀粉,实验过程,(1),洗涤仪器,检查滴定管是否漏液,润洗后装好标准碘溶液待用,(2),打开橙汁包装,目测,:,颜色,橙黄色,澄清度,好,用,_,(,填仪器名称,),向锥形瓶中移入,20.00 mL,待测橙汁,滴入,2,滴指示剂,酸式滴定管,(3),用左手控制滴定管的,_,(,填部位,),右手摇动锥形瓶,眼睛注视,_,直到滴定终点,滴定到终点的现象是,_,活塞,锥形瓶中溶液颜色的变化,溶液显蓝色且半分钟内不褪色,数据记录与处理,(,请在下面空白处设计数据处理的表格,不必填数据,),若经数据处理,滴定中消耗标准碘溶液的体积是,15.00 mL,则此橙汁中维生素,C,的含量是,_,mgL,-1,样品体积,/mL,标准碘液体积,滴定前,滴定后,消耗体积,平均值,第一次,第二次,990,解析,:,根据,C,6,H,8,O,6,+I,2,C,6,H,6,O,6,+2H,+,+2I,-,则,n(C,6,H,8,O,6,)=n(I,2,)=0.015 L7.5010,-3,molL,-1,=1.12510,-4,mol,m(C,6,H,8,O,6,)=1.12510,-4,mol176 gmol,-1,1000 mgg,-1,=19.8 mg,故维生素,C,的含量为,