专题6 物质的定量分析
课题2 镀锌铁皮锌镀层厚度的测定
【原理与步骤】
▲镀锌铁皮的锌镀层被破坏后,放入盐酸中发生原电池反应,其电极反应式为:
负极 ,正极
1.取三块镀锌铁皮(A、B、C,截自同一块镀锌铁皮),分别量出它们的长度与宽度。
2.用电子天平(精度0.001g)分别称量三块镀锌铁皮(A、B、C)的质量。
3.将镀锌铁皮A放入烧杯中,加入约40mL 6mol·L-1盐酸。反应时用玻璃棒小心翻动镀锌铁皮,使铁皮两边锌镀层都充分反应,到反应速率突然减小时(产生气泡的速率变得极慢),立即将未反应的铁皮取出,用自来水冲洗掉附着的酸液。
4.将铁片放在石棉网上,用酒精灯小火烘干,冷却后用电子天平称量。
5.分别用B、C重复进行实验步骤3、4。
6.根据实验所得数据,求出镀锌铁皮的镀锌铁皮的锌镀层厚度。
【记录与结论】
( 已知:锌的密度ρ=7.14g·cm-3 ,计算公式:h=(m1-m2)/2ρS )
数据记录 |
数据处理 |
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镀锌铁皮A,长4.94cm,宽4.9 cm 镀锌铁皮B,长 镀锌铁皮C,长 镀锌铁皮A,m1(A)=2.455g 镀锌铁皮B,m1(B)=2.508g 镀锌铁皮C,m1(C)=2.500g 铁皮A,m2(A)= 铁皮B,m2(B)=2.247g 铁皮C,m2(C)=2.238g |
铁皮编号 |
镀锌铁皮厚度 (单侧)/cm |
锌镀层平均厚度(单侧)/cm |
相对平均偏差 /% |
镀锌铁皮A |
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镀锌铁皮B |
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镀锌铁皮C |
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【思考与交流】
1、 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,都会增加实验误差。判断锌在酸中完全溶解的实验现象是产生氢气速率突然变慢,其依据是 。
2、结合计算公式:h=(m1-m2)/2ρS,本实验产生误差的主要原因有哪些,如何克服?
3、以下是测定锌镀层质量的一些方案:
方案1:锌能溶于强碱溶液而铁不能与强碱溶液反应,反应的化学反应方程式为:Zn + 2NaOH + 2H2O=== Na2[Zn(OH)4] + H2↑,通过称量反应前后铁皮的质量,计算两者的质量差。
方案2:把铁与锌看作是双组分混合物,使它们与稀硫酸完全反应,通过测定生成氢气的体积,计算混合物中锌的质量。
方案4:将镀锌铁片与石墨用一根导线连接起来,放入6mol/LNaOH溶液的烧杯中,当石墨棒上不再有气泡产生时,取出铁片,用水冲洗,烘干后称量。
方案5:用螺旋测微器(精度0.01mm)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)