Question

如图为用镀锌铁片制成的日常用品。镀锌铁是指通过镀锌工艺在铁皮上进行镀锌而制成的一种产品，热镀锌产品广泛用于建筑、家电、车船、容器制造业、机电业等，几乎涉及到衣食住行各个领域。

为测定铁片镀锌层的厚度实验过程如下。

【实验步骤】

（1）剪取一片镀锌铁片，量得长度=2．0cm，宽度=1．9cm。

（2）用电子天平称量质量0．857g。

（3）实验中需要溶质质量分数为10%的稀盐酸200mL（密度=1．05g/mL），需要量取溶质质量分数为37%的浓盐酸（密度=1．18g/mL）        mL（保留至小数点后1位），然后稀释。

（4）将镀锌铁片放入溶质质量分数为10%盐酸中。当观察到                ，可以判断镀锌层恰好反应。

⑸ 将溶液中的铁片取出清洗、擦干、烘干后用电子天平称量质量0．837g。

【计算结果】

（1）铁片镀锌层的质量有        g。

（2）已知锌的密度7．1g/cm³，计算出铁片镀锌层厚度mm（保留至小数点后2位）。

【实验反思】

实际计算结果偏大，同学们分析，这是因为很难通过观察现象判断镀锌层恰好反应，造成镀锌铁片浸泡在盐酸中时间        。（填“偏长”、“偏短”）

【实验改进】

资料卡片：如图1所示，两种金属活动性不同的金属放入酸碱盐溶液中，会有电子的流动，从而产生电流。

将上述实验改进成如图2的装置，当观察到        ，此时锌层恰好反应。

Answer

【实验步骤】48．1mL（1分） 气泡产生的速率突然减慢（1分）

【计算结果】（1）0．02g（1分）（2）0．37mm（2分）

【实验反思】偏长（1分）

【实验改进】电流计指针指向“0” （1分）

【解析】

试题分析：【实验步骤】（3）溶液稀释前后，溶质质量不变：

设需取用37%（ρ=1．18g/cm3）的盐酸的体积为x

10%×200mL×1．05g/mL=37%×1．18g/mLx

x≈48．1mL；

（4）当锌镀层完全反应后就是铁与盐酸反应，由于锌和铁的活泼性不同，反应速率就不同，可观察到产生气泡的速率明显下降；当反应速率明显降低时，可说明镀锌铁皮表面锌恰好反应；

【计算结果】（1）铁片镀锌层的质量=原镀锌铁片的质量-烘干后铁片的质量：0．857g-0．837g=0．02g；

（2）根据题意可知锌的质量为0．02g，锌的密度为7．1g/cm3；锌层厚度==≈0．037cm=0．37mm；

【实验反思】铁也会与盐酸反应产生氢气，因此很难判断什么时候锌正好反应掉而铁没有反应；当镀锌铁片浸泡在盐酸中时间过长时，锌反应完毕，铁就会与盐酸反应，所以经过称量得到锌的质量偏大；

【实验改进】所以

【实验改进】用铁、锌作电极，稀盐酸作电解质溶液设计原电池，锌的金属性比铁强，会有电子的流动，从而产生电流．锌作负极，铁作正极，电子从负极沿导线流向正极．当反应停止时，电子停止流动，电流为0，锌恰好反应．

考点：实验探究物质的组成成分以及含量；金属的化学性质