（浙江專版）2018年高中化學(xué) 課時跟蹤檢測（十二）鍍鋅鐵皮鋅鍍層厚度的測定 蘇教版選修6.doc

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課時跟蹤檢測（十二） 鍍鋅鐵皮鋅鍍層厚度的測定 1．下列結(jié)論均出自《實驗化學(xué)》中的實驗，其中錯誤的是(　　) A．往新配制的可溶性淀粉溶液中滴加碘水，容液顯藍(lán)色，用CCl4不能從中萃取出碘 B．當(dāng)鋅完全溶解后，鐵與酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的速率會顯著減慢，此現(xiàn)象可作為判斷鍍鋅鐵皮中鋅鍍層是否完全被反應(yīng)掉的依據(jù) C．鍍鋅鐵皮發(fā)生電化學(xué)腐蝕時，鋅發(fā)生氧化反應(yīng) D．食醋的總酸含量是指食醋中醋酸的總物質(zhì)的量濃度 解析：選D　食醋中含有醋酸等有機(jī)酸。食醋總酸含量是指每100 mL食醋中含酸(以醋酸計)的質(zhì)量，也稱食醋的酸度。 2．為測定鍍鋅鐵皮鋅鍍層的厚度，將鍍鋅皮與足量鹽酸反應(yīng)，待產(chǎn)生的氣泡明顯減少時取出，洗滌，洪干，稱重。關(guān)于該實驗的操作對測定結(jié)果的影響判斷正確的是(　　) A．鐵皮未及時取出，會導(dǎo)致測定結(jié)果偏小 B．鐵皮未洗滌干凈，會導(dǎo)致測定結(jié)果偏大 C．烘干時間過長，會導(dǎo)致測定結(jié)果偏小 D．若把鹽酸換成硫酸，會導(dǎo)致測定結(jié)果偏大 答案：C 3．下列敘述中正確的是(　　) A．構(gòu)成原電池正極和負(fù)極的材料必須是兩種金屬 B．由Cu、Zn作電極與CuSO4溶液組成的原電池中，Cu是負(fù)極 C．馬口鐵(鍍錫鐵)破損后若與電解質(zhì)溶液接觸，錫先被腐蝕 D．銅鋅原電池工作時，若有13 g鋅被溶解，則電路中有0.4 mol電子通過 解析：選D　兩種活潑性不同的金屬與電解質(zhì)溶液能夠構(gòu)成原電池，但不能因此說構(gòu)成原電池的材料一定是金屬，例如鋅與石墨電極也能與電解質(zhì)溶液構(gòu)成原電池；在Cu、Zn與CuSO4溶液組成原電池中，較活潑的Zn電極是負(fù)極；鍍錫鐵表皮破損后與電解質(zhì)溶液構(gòu)成原電池，鐵比錫活潑，鐵先失電子被腐蝕；銅鋅原電池工作，鋅作負(fù)極，電極反應(yīng)為Zn－2e－===Zn2＋，則13 g鋅(0.2 mol)被溶解時電路中有0.4 mol 電子通過。 4．某種含有Mg2＋和Zn2＋的溶液，欲將其中的Zn2＋沉淀出來，應(yīng)該采取的正確方法是(　　) A．加入過量的NaOH溶液 B．加入過量的氨水 C．加入過量NaOH溶液，過濾，在濾液中通入過量CO2 D．加入過量的氨水，過濾，在沉淀中加入過量鹽酸 解析：選C　Mg2＋和Zn2＋都能與NaOH溶液或氨水反應(yīng)生成沉淀，但當(dāng)NaOH溶液過量時，氫氧化鋅沉淀與過量的NaOH反應(yīng)生成鋅酸鹽，向其溶液中通入CO2可重新得到氫氧化鋅沉淀。 5．利用維生素C能使淀粉的碘溶液褪色的性質(zhì)，通過實驗(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，在實驗時需要控制的條件是(　　) A．實驗時必須向兩燒杯中同時滴加液體 B．淀粉的碘溶液的體積和濃度必須相等 C．膠頭滴管滴出的果汁的滴數(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：選B　因為要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，所以不必同時加入，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。 6．下列說法正確的是(　　) A．在“鍍鋅鐵皮鋅鍍層厚度的測定”實驗中，將鍍鋅鐵皮放入稀硫酸，待產(chǎn)生氫氣的速率突然減小，可以判斷鋅鍍層已反應(yīng)完全 B．在“火柴頭中氯元素的檢驗”實驗中，摘下幾根未燃過的火柴頭，將其浸于水中，稍后取少量溶液于試管中，滴加硝酸銀溶液和稀硝酸后，即可判斷氯元素的存在 C．在“硫酸亞鐵銨的制備”實驗中，為了得到硫酸亞鐵銨晶體，應(yīng)小火加熱蒸發(fā)皿，直到有大量晶體析出時停止加熱 D．受強(qiáng)酸或強(qiáng)堿腐蝕致傷時，應(yīng)先用大量水沖洗，再用2%醋酸溶液或飽和硼酸溶液洗，最后用水沖洗，并視情況作進(jìn)一步處理 解析：選A　在“鍍鋅鐵皮鋅鍍層厚度的測定”實驗中，若產(chǎn)生氫氣的速率突然減小，則說明已經(jīng)不再形成原電池，則說明鋅鍍層已經(jīng)完全反應(yīng)，A正確；未燃過的火柴頭中主要含有氯酸根離子而非氯離子，所以這種方式不能檢驗火柴頭中的氯元素的存在，B不正確；硫酸亞鐵銨的制備過程中應(yīng)加熱至溶液表面出現(xiàn)晶膜為止，而非出現(xiàn)大量晶體，C不正確；受到強(qiáng)堿腐蝕時應(yīng)該用大量水沖洗后，用2%的醋酸溶液或飽和硼酸溶液洗滌，但是酸灼傷時應(yīng)該用大量水沖洗后，再用稀的小蘇打溶液洗滌，D不正確。 7．某同學(xué)設(shè)計了測定鍍鋅鐵皮鍍層厚度的實驗方案，將單側(cè)面積為S、質(zhì)量為m1的鍍鋅鐵皮放入6 molL－1HCl溶液中，當(dāng)氣泡產(chǎn)生速率顯著減小時，用水沖洗，烘干后稱量，得到質(zhì)量為m2。下列說法錯誤的是(　　) A．當(dāng)鐵皮產(chǎn)生氣泡速率減慢時，立即取出鐵皮，不沖洗就用酒精燈加熱烘干，導(dǎo)致實驗結(jié)果偏低 B．實驗過程中產(chǎn)生氣泡的速率先慢，然后逐漸加快，再顯著減緩，這是微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)鋅鍍層厚度為h，鋅的密度為ρ，則h＝ 解析：選D　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)。因為鍍鋅鐵皮是雙面鍍鋅，故鋅層的總體積V＝2hS，所以h＝，D選項錯誤。 8．水中溶氧量(DO)是衡量水體自凈能力的一個指標(biāo)，通常用每升水中溶解氧分子的質(zhì)量表示，單位mgL－1。我國《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，生活飲用水源的DO不能低于5 mgL－1。某化學(xué)小組同學(xué)設(shè)計了下列裝置(夾持裝置略)，測定某河水的DO。 Ⅰ.測定原理： 堿性條件下，O2將Mn2＋氧化為MnO(OH)2： ①2Mn2＋＋O2＋4OH－===2MnO(OH)2↓ 酸性條件下，MnO(OH)2將I－氧化為I2： ②MnO(OH)2＋I(xiàn)－＋H＋―→Mn2＋＋I(xiàn)2＋H2O(未配平) 用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定生成的I2： ③2S2O＋I(xiàn)2===S4O＋2I－ Ⅱ.測定步驟： a．安裝裝置，檢驗氣密性，充N2排盡空氣后，停止充N2。 b．向燒瓶中加入200 mL水樣。 c．向燒瓶中依次迅速加入1 mL MnSO4無氧溶液(過量)、2 mL堿性KI無氧溶液(過量)，開啟攪拌器，至反應(yīng)①完全。 d．?dāng)嚢璨⑾驘恐屑尤? mL H2SO4無氧溶液，至反應(yīng)②完全，溶液為中性或弱酸性。 e．從燒瓶中取出40.00 mL溶液，以淀粉作指示劑，用0.010 00 molL－1 Na2S2O3溶液進(jìn)行滴定，記錄數(shù)據(jù)。 f．…… g．處理數(shù)據(jù)(忽略氧氣從水樣中的逸出量和加入試劑后水樣體積的變化)。 回答下列問題： (1)配制以上無氧溶液時，除去所用溶劑水中氧的簡單操作為________。 (2)在橡膠塞處加入水樣及有關(guān)試劑應(yīng)選擇的儀器是__________。 ①滴定管?、谧⑸淦鳌、哿客? (3)攪拌的作用是___________________________________________________。 (4)配平反應(yīng)②的方程式，其化學(xué)計量數(shù)依次為________。 (5)步驟f為________________________。 (6)步驟e中達(dá)到滴定終點的標(biāo)志為___________________________________________。 若某次滴定消耗Na2S2O3溶液4.50 mL，水樣的DO＝________ mgL－1(保留一位小數(shù))。作為飲用水源，此次測得DO是否達(dá)標(biāo)：________(填“是”或“否”)。 (7)步驟d中加入H2SO4溶液反應(yīng)后，若溶液pH過低，滴定時會產(chǎn)生明顯的誤差。寫出產(chǎn)生此誤差的原因(用離子方程式表示，至少寫出2個)___________________ __________。 解析：(1)氣體的溶解度隨溫度升高而減小，故可用將水加熱煮沸法除去溶解在溶劑水中的氧氣。 (2)測定步驟中加入的試劑均為無氧溶液，且加入的水樣要防止空氣中氧氣的干擾，故需要隔絕空氣，所以選用密封性較好的注射器。 (3)攪拌能夠使物質(zhì)混合均勻，加快化學(xué)反應(yīng)的速率。 (4)MnO(OH)2中Mn顯＋4價，2 mol I－化合價升高2價生成I2，故根據(jù)化合價升降總數(shù)相等和元素守恒、電荷守恒配平方程式為MnO(OH)2＋2I－＋4H＋===Mn2＋＋I(xiàn)2＋3H2O。 (5)中和滴定一般采用重復(fù)滴定2～3次來減小滴定誤差。 (6)用Na2S2O3溶液進(jìn)行滴定時，I2的量逐漸減小至消失時為滴定終點，此時的現(xiàn)象是藍(lán)色消失且半分鐘內(nèi)不變色。根據(jù)題中所給反應(yīng)方程式得關(guān)系式： 2Mn2＋～O2～2MnO(OH)2～2I2～4Na2S2O3 　　　　1　　　　　　　　　　　　4 n(O2)　　　0.004 5 L0.010 00 molL－1 ＝，則n(O2) ＝0.004 5 L0.010 00 molL－1，則DO＝ ＝9.010－3 gL－1＝9.0 mgL－1，根據(jù)生活飲用水的DO不低于5 mgL－1知，此次測得的DO達(dá)標(biāo)。 (7)Na2S2O3在酸性條件下可以發(fā)生歧化反應(yīng)生成S和SO2，且生成的SO2可被I2氧化。另外，在酸性條件下I－也可被氧氣氧化。 答案：(1)將溶劑水煮沸后冷卻　(2)② (3)使溶液混合均勻，快速完成反應(yīng)　(4)1,2,4,1,1,3 (5)重復(fù)步驟e的操作2～3次 (6)溶液藍(lán)色褪去(半分鐘內(nèi)不變色)　9.0　是 (7)2H＋＋S2O===S↓＋SO2↑＋H2O、 SO2＋I(xiàn)2＋2H2O===4H＋＋SO＋2I－、 4H＋＋4I－＋O2===2I2＋2H2O(任寫其中2個) 9．已知Zn(OH)2能溶于NaOH溶液轉(zhuǎn)變成Na2[Zn(OH)4]。為了測定某白鐵皮中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，進(jìn)行如下實驗：取a g白鐵皮樣品于燒杯中，加入過量稀鹽酸，用表面皿蓋好，開始時產(chǎn)生氣泡的速度很快，以后逐漸變慢。待試樣全部溶解后，向燒杯中加入過量NaOH溶液，充分?jǐn)嚢韬筮^濾，將所得沉淀在空氣中加強(qiáng)熱至質(zhì)量不變，稱得殘留固體質(zhì)量為b g。 (1)白鐵皮鍍鋅的目的是_____________________________________________________。 (2)氣泡產(chǎn)生速度先快后慢的原因是_______________________________。 (3)溶液中加入過量NaOH溶液，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是(不是離子反應(yīng)的寫化學(xué)方程式)： ________________________________________________________________________； ________________________________________________________________________； ________________________________________________________________________； ________________________________________________________________________。 (4)最后殘留的固體是__________，得到該固體的化學(xué)反應(yīng)方程式是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)白鐵皮含鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是______________(用含a、b的式子表示)。 解析：(1)白鐵皮鍍鋅的目的是為了保護(hù)內(nèi)部的鐵，增加鐵的抗腐蝕能力。 (2)Zn、Fe在稀鹽酸中形成原電池，反應(yīng)速率快，隨著H＋濃度的不斷減小，表面Zn溶解，原電池作用逐漸減弱，反應(yīng)速率逐漸減慢。 (3)發(fā)生的反應(yīng)有Zn2＋＋2OH－===Zn(OH)2↓ Zn(OH)2＋2OH－===[Zn(OH)4]2－ Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。 (4)Fe(OH)3不穩(wěn)定，受熱時易發(fā)生分解，所以得到的固體是Fe2O3。 (5)根據(jù)殘留固體氧化鐵的質(zhì)量b g，可得鐵元素的質(zhì)量為b g，所以a g白鐵皮中鋅的質(zhì)量為g，從而可以計算出鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是%。 答案：(1)保護(hù)內(nèi)部的鐵，增加鐵的抗腐蝕能力 (2)開始時，氫離子濃度大，加上鋅與鐵構(gòu)成無數(shù)微小的原電池，反應(yīng)速度快。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溶液中氫離子濃度減小，表面鋅溶解后，原電池作用逐漸減小以至不存在，反應(yīng)速率明顯減慢 (3)Zn2＋＋2OH－===Zn(OH)2↓ Zn(OH)2＋2OH－===[Zn(OH)4]2－ Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 (4)Fe2O3　2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O (5)% 10．某同學(xué)測定鍍鋅鐵皮鋅鍍層厚度，步驟如下： (1)測量三塊鍍鋅鐵皮的長度與寬度，記錄數(shù)據(jù)。 (2)用電子天平分別測量三塊鍍鋅鐵皮的質(zhì)量。 (3)將鍍鋅鐵皮放入燒杯中，加入鹽酸，反應(yīng)時應(yīng)小心將鐵片翻動，該操作的目的是______________________。 若沒有此類操作，則測得的鋅鍍層厚度____________。 當(dāng)反應(yīng)速率顯著減小時，立即取出鐵片并__________________，該操作的目的是__________________。 (4)將鐵片放在石棉網(wǎng)上，用小火烘干，該操作的目的是___________________。若不烘干，則計算得到的鋅鍍層厚度結(jié)果將____________。若改用酒精燈持續(xù)加強(qiáng)熱，則會造成______________________。 (5)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，完成下表，求出鍍鋅鐵皮的鋅鍍層厚度(鋅的密度取7.14 gcm－3)。 數(shù)據(jù)記錄 數(shù)據(jù)處理 鍍鋅鐵皮A長4.94 cm、寬4.90 cm 鍍鋅鐵皮B長5.05 cm、寬5.00 cm 鍍鋅鐵皮C長5.05 cm、寬4.90 cm 鍍鋅鐵皮A　m1(A)＝2.455 g 鍍鋅鐵皮B　m1(B)＝2.508 g 鍍鋅鐵皮C　m1(C)＝2.500 g 鍍鋅鐵皮A　m2(A)＝2.201 g 鍍鋅鐵皮B　m2(B)＝2.247 g 鍍鋅鐵皮C　m2(C)＝2.238 g 鍍鋅鐵皮編號 鍍鋅鐵皮厚度(單側(cè)) /cm 鍍鋅鐵皮平均厚度(單側(cè))/cm 鍍鋅鐵皮A 鍍鋅 鐵皮B 鍍鋅 鐵皮C 解析：反應(yīng)時小心地將鐵片翻動，是為了使Zn與鹽酸充分反應(yīng)；在鹽酸中，Zn與Fe構(gòu)成原電池，因為Zn的活潑性比Fe的強(qiáng)，Zn失去電子被氧化，隨著Zn的消耗，原電池作用減弱，反應(yīng)速率減慢，當(dāng)反應(yīng)速率顯著減小時，說明Zn與鹽酸反應(yīng)完成。根據(jù)公式：h＝可以知道，當(dāng)Zn反應(yīng)不完全、鐵片不干燥或鐵片被氧化時都會使h減小，也可以根據(jù)上述公式計算出鍍鋅鐵皮的厚度。 答案：(3)使Zn充分反應(yīng)　偏低　沖洗鐵片上的酸液體　避免鐵被腐蝕　(4)除去水分　偏低　鐵片氧化 (5) 鍍鋅鐵皮厚度(單側(cè))/cm 鍍鋅鐵皮平均厚度(單側(cè))/cm 7.34810－4 7.33410－4 7.23910－4 7.41510－4