(浙江專版)2018年高中化學 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.下列結論均出自《實驗化學》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,容液顯藍色,用CCl4不能從中萃取出碘 B.當鋅完全溶解后,鐵與酸反應產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掉的依據(jù) C.鍍鋅鐵皮發(fā)生電化學腐蝕時,鋅發(fā)生氧化反應 D.食醋的總酸含量是指食醋中醋酸的總物質的量濃度 解析:選D 食醋中含有醋酸等有機酸。食醋總酸含量是指每100 mL食醋中含酸(以醋酸計)的質量,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,待產生的氣泡明顯減少時取出,洗滌,洪干,稱重。關于該實驗的操作對測定結果的影響判斷正確的是( ) A.鐵皮未及時取出,會導致測定結果偏小 B.鐵皮未洗滌干凈,會導致測定結果偏大 C.烘干時間過長,會導致測定結果偏小 D.若把鹽酸換成硫酸,會導致測定結果偏大 答案:C 3.下列敘述中正確的是( ) A.構成原電池正極和負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是負極 C.馬口鐵(鍍錫鐵)破損后若與電解質溶液接觸,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溶液能夠構成原電池,但不能因此說構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溶液構成原電池;在Cu、Zn與CuSO4溶液組成原電池中,較活潑的Zn電極是負極;鍍錫鐵表皮破損后與電解質溶液構成原電池,鐵比錫活潑,鐵先失電子被腐蝕;銅鋅原電池工作,鋅作負極,電極反應為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溶液或氨水反應生成沉淀,但當NaOH溶液過量時,氫氧化鋅沉淀與過量的NaOH反應生成鋅酸鹽,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,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,待產生氫氣的速率突然減小,可以判斷鋅鍍層已反應完全 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.受強酸或強堿腐蝕致傷時,應先用大量水沖洗,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,若產生氫氣的速率突然減小,則說明已經不再形成原電池,則說明鋅鍍層已經完全反應,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;受到強堿腐蝕時應該用大量水沖洗后,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.某同學設計了測定鍍鋅鐵皮鍍層厚度的實驗方案,將單側面積為S、質量為m1的鍍鋅鐵皮放入6 molL-1HCl溶液中,當氣泡產生速率顯著減小時,用水沖洗,烘干后稱量,得到質量為m2。下列說法錯誤的是( ) A.當鐵皮產生氣泡速率減慢時,立即取出鐵皮,不沖洗就用酒精燈加熱烘干,導致實驗結果偏低 B.實驗過程中產生氣泡的速率先慢,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,鋅為負極,鐵為正極,故外電路電流從正極(Fe)流向負極(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,通常用每升水中溶解氧分子的質量表示,單位mgL-1。我國《地表水環(huán)境質量標準》規(guī)定,生活飲用水源的DO不能低于5 mgL-1。某化學小組同學設計了下列裝置(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-+H+―→Mn2++I2+H2O(未配平) 用Na2S2O3標準溶液滴定生成的I2: ③2S2O+I2===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①完全。 d.攪拌并向燒瓶中加入2 mL H2SO4無氧溶液,至反應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試劑應選擇的儀器是__________。 ①滴定管?、谧⑸淦鳌、哿客? (3)攪拌的作用是___________________________________________________。 (4)配平反應②的方程式,其化學計量數(shù)依次為________。 (5)步驟f為________________________。 (6)步驟e中達到滴定終點的標志為___________________________________________。 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是否達標:________(填“是”或“否”)。 (7)步驟d中加入H2SO4溶液反應后,若溶液pH過低,滴定時會產生明顯的誤差。寫出產生此誤差的原因(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)攪拌能夠使物質混合均勻,加快化學反應的速率。 (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++I2+3H2O。 (5)中和滴定一般采用重復滴定2~3次來減小滴定誤差。 (6)用Na2S2O3溶液進行滴定時,I2的量逐漸減小至消失時為滴定終點,此時的現(xiàn)象是藍色消失且半分鐘內不變色。根據(jù)題中所給反應方程式得關系式: 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達標。 (7)Na2S2O3在酸性條件下可以發(fā)生歧化反應生成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 (4)1,2,4,1,1,3 (5)重復步驟e的操作2~3次 (6)溶液藍色褪去(半分鐘內不變色) 9.0 是 (7)2H++S2O===S↓+SO2↑+H2O、 SO2+I2+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溶液轉變成Na2[Zn(OH)4]。為了測定某白鐵皮中鋅的質量分數(shù),進行如下實驗: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,充分攪拌后過濾,將所得沉淀在空氣中加強熱至質量不變,稱得殘留固體質量為b g。 (1)白鐵皮鍍鋅的目的是_____________________________________________________。 (2)氣泡產生速度先快后慢的原因是_______________________________。 (3)溶液中加入過量NaOH溶液,發(fā)生反應的離子方程式是(不是離子反應的寫化學方程式): ________________________________________________________________________; ________________________________________________________________________; ________________________________________________________________________; ________________________________________________________________________。 (4)最后殘留的固體是__________,得到該固體的化學反應方程式是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)白鐵皮含鋅的質量分數(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內部的鐵,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,反應速率逐漸減慢。 (3)發(fā)生的反應有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量b g,可得鐵元素的質量為b g,所以a g白鐵皮中鋅的質量為g,從而可以計算出鋅的質量分數(shù)是%。 答案:(1)保護內部的鐵,增加鐵的抗腐蝕能力 (2)開始時,氫離子濃度大,加上鋅與鐵構成無數(shù)微小的原電池,反應速度快。隨著反應的進行,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量。 (3)將鍍鋅鐵皮放入燒杯中,加入鹽酸,反應時應小心將鐵片翻動,該操作的目的是______________________。 若沒有此類操作,則測得的鋅鍍層厚度____________。 當反應速率顯著減小時,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果將____________。若改用酒精燈持續(xù)加強熱,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) /cm 鍍鋅鐵皮平均厚度(單側)/cm 鍍鋅鐵皮A 鍍鋅 鐵皮B 鍍鋅 鐵皮C 解析:反應時小心地將鐵片翻動,是為了使Zn與鹽酸充分反應;在鹽酸中,Zn與Fe構成原電池,因為Zn的活潑性比Fe的強,Zn失去電子被氧化,隨著Zn的消耗,原電池作用減弱,反應速率減慢,當反應速率顯著減小時,說明Zn與鹽酸反應完成。根據(jù)公式:h=可以知道,當Zn反應不完全、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 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)/cm 鍍鋅鐵皮平均厚度(單側)/cm 7.34810-4 7.33410-4 7.23910-4 7.41510-4- 配套講稿:
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