(浙江專用)2022年高中化學(xué) 專題6 物質(zhì)的定量分析 課題二 鍍鋅鐵皮鋅鍍層厚度的測(cè)定同步課時(shí)限時(shí)訓(xùn)練 蘇教版選修6

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1、(浙江專用)2022年高中化學(xué) 專題6 物質(zhì)的定量分析 課題二 鍍鋅鐵皮鋅鍍層厚度的測(cè)定同步課時(shí)限時(shí)訓(xùn)練 蘇教版選修6 (時(shí)間:45分鐘) 1.鍍鋅鐵皮的鋅鍍層被破壞后將在潮濕的空氣中發(fā)生電化學(xué)腐蝕,相關(guān)描述正確的是(  ) A.負(fù)極反應(yīng)式為Fe-2e-===Fe2+ B.負(fù)極反應(yīng)式為Zn-2e-===Zn2+ C.電子從鐵流向鋅 D.鐵不但得不到保護(hù),反而被腐蝕得更快 解析 由于鋅的金屬活動(dòng)性比鐵強(qiáng),因此,鍍鋅鐵皮的鋅鍍層被破壞后在潮濕的空氣中發(fā)生電化學(xué)腐蝕,鋅為負(fù)極被腐蝕,能夠繼續(xù)保護(hù)鐵。 答案 B 2.欲往鐵片上鍍上一層鋅,下面裝置能實(shí)現(xiàn)的是(  )

2、 解析 鍍層金屬鋅作陽極,鍍件金屬鐵片作陰極,只有C項(xiàng)符合條件。 答案 C 3.在鍍鋅鐵皮的鋅鍍層厚度的測(cè)定過程中,下列操作會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏高的是(  ) A.過早判斷反應(yīng)終點(diǎn) B.過遲判斷反應(yīng)終點(diǎn) C.鋅在酸中溶解后,鐵皮未烘干就去稱重 D.在測(cè)定鐵皮的面積時(shí)測(cè)得面積比鐵皮的實(shí)際面積大 解析 過遲判斷反應(yīng)終點(diǎn)導(dǎo)致部分鐵溶解,m1-m2偏大而引起結(jié)果偏高。過早判斷反應(yīng)終點(diǎn)、鐵皮未烘干就去稱重則使m1-m2偏小而引起結(jié)果偏低。 答案 B 4.電子天平是定量分析中常用的精密儀器,下列關(guān)于電子天平的說法正確的是(  ) A.電子天平操作方便、讀數(shù)穩(wěn)定、準(zhǔn)確度高

3、,不同型號(hào)的電子天平具有相同的精確度 B.電子天平是電子儀器,十分精密,不需要校準(zhǔn)和調(diào)零 C.電子天平具有歸零鍵,因此燒杯不潔凈或者潮濕都不影響使用 D.天平使用時(shí),要關(guān)上附近的窗戶,不要撞擊使用天平所在的桌面;讀數(shù)時(shí),側(cè)門應(yīng)關(guān)閉,防止氣流影響稱量 解析 電子天平十分精密,不同型號(hào)的電子天平具有不同的精確度;使用時(shí)需要校準(zhǔn)和調(diào)零;燒杯不潔凈或者潮濕都不能用其稱量。 答案 D 5.為檢驗(yàn)?zāi)巢∪搜褐械暮}量,現(xiàn)取10 mL血液樣品稀釋后用草酸銨[(NH4)2C2O4]處理成草酸鈣沉淀,將此沉淀溶于過量的稀硫酸中,然后用0.5 mol·L-1 KMnO4溶液滴定至終點(diǎn)(生成M

4、n2+、CO2、H2O),恰好消耗1.6 mL,則該病人血液中含鈣量為(  ) A.2.4 g·L-1 B.8 g·L-1 C.6 g·L-1 D.12 g·L-1 解析 設(shè)10 mL樣品中含Ca2+的物質(zhì)的量為n,由題意可得關(guān)系式 2KMnO4 ~ 5C2O ~ 5Ca2+ 2        5 0.5 mol·L-1×1.6×10-3 L n 求得n=2×10-3 mol,血液中的含鈣量為=8 g·L-1。 答案 B 6.下列事實(shí)不能用電化學(xué)原理解釋的是(  ) A.鋁片不用特殊方法保護(hù) B.輪船水線下的船體上

5、裝一定數(shù)量的鋅塊 C.純鋅與稀硫酸反應(yīng)時(shí),滴入少量CuSO4溶液后速率增大 D.鍍鋅鐵比鍍錫鐵耐用 答案 A 7.下列實(shí)驗(yàn)操作會(huì)引起測(cè)定結(jié)果偏高的是(  ) A.測(cè)定膽礬結(jié)晶水含量的實(shí)驗(yàn)中,晶體加熱完全失去結(jié)晶水后,將盛試樣的坩堝在空氣中自行冷卻 B.中和滴定用的錐形瓶加入待測(cè)液后,再加少量蒸餾水稀釋 C.為了測(cè)定一種白色固體的質(zhì)量,將藥品放在托盤天平的右盤,砝碼放在左盤,并需移動(dòng)游碼使之平衡 D.量取待測(cè)液的移液管用水洗后,沒有用待測(cè)液潤(rùn)洗2~3次 解析 A選項(xiàng),加熱失去結(jié)晶水的CuSO4在空氣中冷卻時(shí)會(huì)吸收水分,從而使“失去結(jié)晶水后的硫酸銅”質(zhì)量增大,即“硫酸銅晶體

6、含有的結(jié)晶水”減小了,所以,測(cè)定出的結(jié)晶水含量會(huì)減?。籅選項(xiàng),無影響,因?yàn)檫@不會(huì)引起待測(cè)液的物質(zhì)的量的變化;C選項(xiàng),實(shí)際上,“白色固體質(zhì)量”+“游碼讀數(shù)”=“砝碼讀數(shù)”,但測(cè)定結(jié)果仍是“游碼讀數(shù)”+“砝碼讀數(shù)”,所以,測(cè)定結(jié)果偏高;D選項(xiàng),待測(cè)液被稀釋,在中和滴定中測(cè)得的是稀釋后的濃度,所以,測(cè)定結(jié)果偏低。 答案 C 8.利用維生素C能使淀粉-碘溶液褪色的性質(zhì),通過實(shí)驗(yàn)(如圖所示)比較加入蘋果汁和橙汁的多少來確定它們中維生素C含量的多少。要得出正確結(jié)論,在實(shí)驗(yàn)時(shí)需要控制的條件是(  ) A.實(shí)驗(yàn)時(shí)必須向兩燒杯中同時(shí)滴加液體 B.淀粉-碘溶液的體積和濃度必須相等 C.膠頭滴管

7、滴出的果汁的滴數(shù)必須相等 D.膠頭滴管滴出的每滴果汁的體積不用相等 解析 因?yàn)橐容^加入蘋果汁和橙汁的多少來確定它們中維生素C含量的多少,所以不必同時(shí)加入,滴數(shù)也不必相等,但碘的量要相等,每滴果汁的體積也必須相等才能進(jìn)行比較。 答案 B 9.用如圖所示裝置測(cè)定水中氫、氧元素的質(zhì)量比,化學(xué)反應(yīng)方程式為CuO+H2Cu+H2O。其方法是分別測(cè)定通氫氣前后玻璃管的質(zhì)量差和U形管的質(zhì)量差,實(shí)驗(yàn)測(cè)得m(H)∶m(O)>1∶8。下列對(duì)導(dǎo)致這一結(jié)果的原因的分析中,一定錯(cuò)誤的是(  ) A.Ⅰ、Ⅱ裝置之間缺少干燥裝置 B.CuO沒有全部被還原 C.Ⅱ 裝置中玻璃管內(nèi)有水冷凝 D.Ⅲ裝

8、置之后缺少干燥裝置 解析 通氫氣前后玻璃管的質(zhì)量差為反應(yīng)的CuO中O的質(zhì)量,反應(yīng)前后U形管的質(zhì)量差為反應(yīng)生成的水的質(zhì)量。Ⅰ、Ⅱ裝置之間沒有干燥裝置,則使Ⅰ中反應(yīng)帶出的水蒸氣進(jìn)入U(xiǎn)形管使水的質(zhì)量增大,則H質(zhì)量增加,導(dǎo)致m(H)∶m(O)>1∶8。若Ⅱ裝置有水冷凝,則使測(cè)得的水的質(zhì)量減小,設(shè)冷凝水質(zhì)量為m,則H質(zhì)量減小m/9,但Ⅱ裝置質(zhì)量增加m,即測(cè)得O質(zhì)量減小m,由于m(H)∶m(O)=1∶8,若設(shè)m(H)=n,則m(O)=8n,則測(cè)得的==+>,因此測(cè)得m(H)∶m(O)>1∶8。Ⅲ裝置后缺少干燥裝置,會(huì)導(dǎo)致CaCl2吸收空氣中的水蒸氣,導(dǎo)致測(cè)得水的質(zhì)量增加,m(H)∶m(O)>1∶8。只有

9、B中CuO沒有被完全還原,則對(duì)m(H)∶m(O)的測(cè)定沒有影響,因此一定錯(cuò)誤。 答案 B 10.某同學(xué)設(shè)計(jì)了測(cè)定鍍鋅鐵皮鍍層厚度的實(shí)驗(yàn)方案,將單側(cè)面積為S、質(zhì)量為m1的鍍鋅鐵皮放入6 mol·L-1 HCl溶液中,當(dāng)氣泡產(chǎn)生速率顯著減小時(shí),用水沖洗,烘干后稱量,得到質(zhì)量為m2。下列說法錯(cuò)誤的是(  ) A.當(dāng)鐵皮產(chǎn)生氣泡速率減慢時(shí),立即取出鐵皮,不沖洗就用酒精燈加熱烘干,鐵皮可能繼續(xù)與殘留的酸反應(yīng),導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏高 B.實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生氣泡的速率先慢,然后逐漸加快,再顯著減緩,這是原電池和溫度共同影響的結(jié)果 C.鋅和鐵在酸溶液中形成原電池,外電路中電流從鐵流向鋅 D.設(shè)鋅鍍層

10、單側(cè)厚度為h,鋅的密度為ρ,則h= 解析 鋅和鐵在酸性溶液中形成原電池,鋅為負(fù)極,鐵為正極,故外電路電流從正極(Fe)流向負(fù)極(Zn)。因?yàn)殄冧\鐵皮是雙面鍍鋅,故鋅層的總體積V=2hS,所以h=,D選項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案 D 11.鋅的金屬活動(dòng)性比鐵________,如果鍍鋅鐵皮的鋅鍍層被破壞,將在潮濕的空氣中發(fā)生________腐蝕。殘留的鋅鍍層作為原電池的________,鋅先被腐蝕。將鍍鋅鐵皮放到酸中時(shí),電極反應(yīng)為:負(fù)極:________________,正極:________________,待鋅在酸中完全溶解后,產(chǎn)生氫氣的速率顯著________,由此判斷鋅鍍層是否反應(yīng)完全。稱量

11、與酸反應(yīng)前后的鐵皮的質(zhì)量(分別為m1、m2),則m1-m2就是________的質(zhì)量,設(shè)鋅的密度為ρ,則鋅鍍層的總體積為V=________。若已知鋅鍍層單側(cè)面積為S,鋅鍍層單側(cè)厚度為h,則V=________,故可得=2hS,即h=。 答案 活潑 電化學(xué) 負(fù)極 Zn-2e-===Zn2+ 2H++2e-===H2↑ 變慢 鋅鍍層  2hS 12.某學(xué)生欲測(cè)定味精中食鹽的含量。 (1)下面是該學(xué)生所做的有關(guān)實(shí)驗(yàn)步驟,請(qǐng)?zhí)顚懰钡膶?shí)驗(yàn)步驟②和④。 ①稱取某品牌的袋裝味精樣品5.0 g,并溶于蒸餾水。 ②_________________________________________

12、_____________________。 ③過濾。 ④______________________________________________________________。 ⑤將沉淀烘干、稱量,測(cè)得固體質(zhì)量為2.9 g。 (2)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)步驟回答下列有關(guān)問題: ①過濾操作所需要的儀器有______________________________________。 ②檢驗(yàn)沉淀是否洗凈的方法是_______________________________________ __________________________________________________

13、______________。 ③烘干沉淀應(yīng)采取的方法是________。 A.低溫烘干 B.高溫烘干 C.利用太陽能烘干 ④若味精包裝上標(biāo)注:“谷氨酸鈉含量≥80%,NaCl含量≤20%”,則此樣品是否符合產(chǎn)品標(biāo)示的質(zhì)量分?jǐn)?shù)________(填“符合”或“不符合”)。 (3)若有甲、乙兩學(xué)生分別做了這個(gè)實(shí)驗(yàn),甲學(xué)生認(rèn)真地做了一次實(shí)驗(yàn),就取得了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù);乙學(xué)生認(rèn)真地做了兩次實(shí)驗(yàn),取兩次數(shù)據(jù)的平均值作為實(shí)驗(yàn)的測(cè)定數(shù)據(jù),你認(rèn)為哪一位學(xué)生的方法更合理?請(qǐng)簡(jiǎn)述你的理由。 解析 (1)本題實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑闇y(cè)定NaCl的含量,顯然以測(cè)定Cl―最好,所以考慮將氯化鈉轉(zhuǎn)化為氯化銀沉淀來進(jìn)行測(cè)定。

14、 (2)理解過濾、沉淀洗滌等基本操作。③中AgCl見光受熱易分解,所以應(yīng)在低溫下烘干。 ④2.9 g AgCl相當(dāng)于1.18 g NaCl,所以所測(cè)得樣品中NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為23.6%,因此不符合標(biāo)示的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 (3)定量實(shí)驗(yàn)中都要重復(fù)測(cè)定2~3次,再計(jì)算平均值,以排除偶然因素造成的實(shí)驗(yàn)誤差,所以乙同學(xué)更合理。 答案 (1)②加入足量用稀硝酸酸化的硝酸銀溶液,使沉淀完全 ④用蒸餾水反復(fù)洗滌沉淀多次 (2)①燒杯、漏斗、鐵架臺(tái)(帶鐵圈)、玻璃棒 ②取少許最后一次洗出液,向其中加入稀鹽酸,若無沉淀或渾濁出現(xiàn),證明沉淀已洗凈 ③A ④不符合 (3)乙學(xué)生更合理。定量測(cè)定時(shí),只有多

15、次重復(fù)實(shí)驗(yàn)才能排除偶然因素,使實(shí)驗(yàn)誤差控制在允許范圍之內(nèi)。 13.卷心菜中含有豐富的維生素C,維生素C在酸性溶液中能被碘氧化。某實(shí)驗(yàn)小組通過如下實(shí)驗(yàn)對(duì)卷心菜中維生素C的含量進(jìn)行測(cè)定。 第一步:配制維生素C標(biāo)準(zhǔn)溶液。將5片100 mg的維生素C藥片碾碎、溶解,配成250 mL標(biāo)準(zhǔn)溶液。 第二步:制取卷心菜汁。取50 g新鮮的卷心菜,搗爛,加水充分?jǐn)嚢瑁萌鐖D所示裝置抽濾制得卷心菜汁50 mL。 第三步:標(biāo)準(zhǔn)溶液中維生素C含量的測(cè)定。移取20.00 mL維生素C標(biāo)準(zhǔn)溶液于錐形瓶中,加入1 mL 0.1 mol·L-1鹽酸酸化,加入2滴淀粉試液作指示劑,用0.010 mol·L-1

16、碘水滴定到終點(diǎn),記錄消耗碘水的體積。重復(fù)上述操作兩次,消耗碘水的平均體積為V1。 第四步:卷心菜汁中維生素C含量的測(cè)定。移取20 mL卷心菜汁于錐形瓶中,加入1 mL 0.1 mol·L-1鹽酸酸化,加入2滴淀粉試液作指示劑,用0.010 mol·L-1碘水滴定到終點(diǎn),記錄消耗碘水的體積。重復(fù)上述操作兩次,消耗碘水的平均體積為V2。 (1)與過濾相比,抽濾的優(yōu)點(diǎn)是________。抽濾所用的濾紙應(yīng)略________(填“大于”或“小于”)布氏漏斗內(nèi)徑,將全部小孔蓋住。 (2)移取20.00 mL待測(cè)液選用的儀器是________,滴定終點(diǎn)溶液的顏色呈________色。 (3)

17、上述滴定過程滴定速度要快,否則將會(huì)使測(cè)得的維生素C的含量偏低,其可能的原因是____________________________________________ _____________________________________________________________。 (4)1 kg卷心菜中所含維生素C相當(dāng)于________片上述維生素藥片。(用含V1、V2的代數(shù)式表示) 答案 (1)加快過濾速率 小于 (2)20 mL移液管或酸式滴定管 藍(lán) (3)維生素C被空氣中的氧氣氧化 (4) 14.白鐵即鍍鋅鐵皮,某學(xué)習(xí)小組的三位同學(xué)為了測(cè)定鋅鍍層的厚度,提出了

18、各自的設(shè)計(jì)方案。 Ⅰ.甲同學(xué)的方案是,先用鹽酸將鍍鋅鐵皮表面的鋅反應(yīng)掉,通過差量算出鋅的質(zhì)量,然后再由查得的鋅的密度算出鋅層的體積,最后由體積除以鍍鋅鐵皮面積得鋅層厚度。 (1)配制1 mol·L-1的鹽酸100 mL,需取用36.5%(ρ=1.81 g·cm-3)的鹽酸________mL;配制過程中要用到的玻璃儀器除量筒、燒杯、玻璃棒外,還有____________________________________________________________。 (2)將相同大小、相同厚度的普通鋅片和鍍鋅鐵皮放入兩支試管,各加入等量1 mol·L-1的鹽酸,觀察到鍍鋅鐵皮比普通

19、鋅片與鹽酸反應(yīng)速率更快,產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是________________________________________;在翻動(dòng)橫放在燒杯中的鍍鋅鐵皮時(shí),發(fā)現(xiàn)溶液上方的鋅層變薄的速率比下方的鋅層快得多,其原因可能是_________________________________________ _____________________________________________________________。 (3)判斷鍍鋅鐵皮表面鋅恰好反應(yīng)的現(xiàn)象是_______________________。 Ⅱ.乙同學(xué)的意見及方案。 (1)意見:因?yàn)殡y以避免鐵會(huì)反應(yīng),所以甲

20、同學(xué)測(cè)出鋅的厚度會(huì)________(填“偏大”或“偏小”)。 (2)方案:通過查閱資料,知道Zn(OH)2既可以與酸反應(yīng)又可以與堿反應(yīng),于是設(shè)計(jì)了如下方案: 步驟③的操作是________;若使用的鍍鋅鐵片的質(zhì)量為28.156 g,最后稱得灼燒后固體的質(zhì)量為40.000 g,鍍鋅鐵皮長(zhǎng)5.10 cm,寬5.00 cm,鋅的密度ρ=7.14 g·cm-3,則鋅鍍層的厚度為________cm。 Ⅲ.丙同學(xué)查得Fe(OH)2、Zn(OH)2開始沉淀的pH分別為6.5和5.6,認(rèn)為也可以用容量法(即滴定法)檢測(cè)且準(zhǔn)確度更高。該方法的要點(diǎn)是:準(zhǔn)確稱取m g白鐵,加入過量c mol·

21、L-1的鹽酸b mL,再用標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液滴定過量的鹽酸,為了防止生成沉淀,應(yīng)選用的指示劑是________(選擇序號(hào))。 a.酚酞    b.石蕊    c.甲基橙 解析 Ⅰ.(1)是對(duì)一定物質(zhì)的量濃度溶液配制的考查;(2)是對(duì)鍍鋅鐵皮鋅鍍層的厚度測(cè)定實(shí)驗(yàn)過程有關(guān)“異常”現(xiàn)象的解釋。鍍鋅鐵皮比普通鋅片與鹽酸反應(yīng)速率更快,與電化學(xué)腐蝕有關(guān);而溶液上方的鋅層變薄的速率比下方的鋅層快得多,需要從上方的鋅層與下方鋅層所處環(huán)境的不同,考慮下方鋅層反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣泡對(duì)反應(yīng)的影響。Ⅲ.丙同學(xué)則選用滴定法來進(jìn)行實(shí)驗(yàn),在用標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液滴定過量的鹽酸時(shí),為了防止生成沉淀,應(yīng)選用在酸性范圍變色的甲基橙

22、為指示劑。 答案 Ⅰ.(1)5.5 100 mL容量瓶、膠頭滴管 (2)鍍鋅鐵皮發(fā)生了原電池反應(yīng) 下方的氣泡阻止了酸液與鋅層的接觸 (3)產(chǎn)生氣泡的速率明顯下降 Ⅱ.(1)偏大 (2)過濾、洗滌 8.57×10-4 Ⅲ. c 15.維生素C是一種水溶性維生素(其水溶液呈酸性),它的分子式是C6H8O6,人體缺乏這種維生素易得壞血癥,所以維生素C又稱抗壞血酸。維生素C易被空氣中的氧氣氧化。在新鮮水果、蔬菜、乳制品中都富含維生素C,如新鮮橙汁中維生素C的含量在500 mg·L-1左右。 校課外活動(dòng)小組測(cè)定了某品牌的軟包裝橙汁中維生素C的含量。下面是測(cè)定實(shí)驗(yàn)分析報(bào)告,請(qǐng)?zhí)顚?/p>

23、有關(guān)空白。 (1)測(cè)定目的:測(cè)定××牌軟包裝橙汁維生素C的含量。 (2)測(cè)定原理:C6H8O6+I(xiàn)2―→C6H6O6+2H++2I-。 (3)實(shí)驗(yàn)用品及試劑: ①儀器和用品(自選,略)。 ②試劑:指示劑________(填名稱),濃度為7.50×10-3 mol·L-1標(biāo)準(zhǔn)碘溶液、蒸餾水等。 (4)實(shí)驗(yàn)過程: ①檢驗(yàn)滴定管是否漏液,洗滌儀器,潤(rùn)洗后裝好標(biāo)準(zhǔn)碘溶液待用。 ②打開橙汁包裝,目測(cè):顏色——橙黃色,澄清度——好。用________(填儀器名稱)向錐形瓶中滴入40.00 mL待測(cè)橙汁,滴入2滴指示劑。 ③用左手控制滴定管的________(填部分),

24、右手搖錐形瓶,眼睛注視________________________,直到滴定終點(diǎn),滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是_____________________________________________________________。 (5)數(shù)據(jù)記錄與處理:請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)記錄和數(shù)據(jù)處理的表格,不必填數(shù)據(jù)。若經(jīng)數(shù)據(jù)處理,滴定中消耗標(biāo)準(zhǔn)碘溶液的體積是16.00 mL,則橙汁中維生素C的含量是________mg·L-1。 解析 由于用碘溶液滴定,因而選用淀粉作指示劑;第(5)問考查數(shù)據(jù)處理能力,應(yīng)取兩次或三次數(shù)據(jù)的平均值,根據(jù)化學(xué)方程式知n(C6H8O6)=n(I2),所以維生素C的物質(zhì)的量濃度為 mol·L-1 1 L該橙汁中維生素C的含量為 ×176×103 mg·L-1=528 mg·L-1。 答案 (3)②淀粉溶液 (4)②酸式滴定管或移液管 ③活塞 錐形瓶中溶液顏色變化和滴定管中液體滴下的速率 溶液變藍(lán)色,且在半分鐘內(nèi)不褪色 (5)表格設(shè)計(jì)如下: 滴定次數(shù) 待測(cè)液 體積/mL 標(biāo)準(zhǔn)碘溶液體積/mL 滴定前 刻度 滴定后 刻度 實(shí)際消 耗體積 平均值 1 2 3 528

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