Question

8．如圖為用鍍鋅鐵片制成的日常用品．鍍鋅鐵是指通過(guò)鍍鋅工藝在鐵皮上進(jìn)行鍍鋅而制成的一種產(chǎn)品，熱鍍鋅產(chǎn)品廣泛用于建筑、家電、車船、容器制造業(yè)、機(jī)電業(yè)等，幾乎涉及衣食住行各個(gè)領(lǐng)域．為測(cè)定鐵片鍍鋅層的厚度實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下．

【實(shí)驗(yàn)步驟】
（1）剪取一片鍍鋅鐵片，量得長(zhǎng)度=2.0cm，寬度=l．9cm．
（2）用電子天平稱量質(zhì)量0.857g．
（3）實(shí)驗(yàn)中需要溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的稀鹽酸200mL（密度=1.05g/mL），需要量取溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為37%的濃鹽酸（密度=1.18g/mL）48.1（保留至小數(shù)點(diǎn)后1位）mL，然后稀釋．
（4）將鍍鋅鐵片放入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%鹽酸中．當(dāng)觀察到氣泡產(chǎn)生的速率突然減慢，可以判斷鍍鋅層恰好反應(yīng)．
（5）將溶液中的鐵片取出清洗、擦干、烘干后用電子天平稱量質(zhì)量0.837g．
【計(jì)算結(jié)果】
（1）鐵片鍍鋅層的質(zhì)量有0.02g．
（2）已知鋅的密度7.1g/cm³，計(jì)算出鐵片鍍鋅層厚度0.37mm．
【實(shí)驗(yàn)反思】
實(shí)際計(jì)算結(jié)果偏大，同學(xué)們分析，這是因?yàn)楹茈y通過(guò)觀察現(xiàn)象判斷鍍鋅層恰好反應(yīng)，造成鍍鋅鐵片浸泡在鹽酸中時(shí)間偏長(zhǎng)（填“偏長(zhǎng)”或“偏短”）．
【實(shí)驗(yàn)改進(jìn)】

資料卡片：如圖甲所示，兩種金屬活動(dòng)性不同的金屬放入酸、堿、鹽溶液中，會(huì)有電子的流動(dòng)，從而產(chǎn)生電流．
將上述實(shí)驗(yàn)改進(jìn)成如圖乙的裝置，當(dāng)觀察到電流計(jì)指針指向0，此時(shí)鋅層恰好反應(yīng)．

Answer 1

分析 【實(shí)驗(yàn)步驟】
溶液稀釋前后，溶質(zhì)質(zhì)量不變；
鋅比鐵活潑，因此鋅和稀鹽酸反應(yīng)的速率比鐵快；
【計(jì)算結(jié)果】
根據(jù)提供的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行相關(guān)方面的計(jì)算；
【實(shí)驗(yàn)反思】
如果鐵也和稀鹽酸反應(yīng)，會(huì)導(dǎo)致計(jì)算的鋅的質(zhì)量偏大，從而導(dǎo)致實(shí)際計(jì)算結(jié)果偏大；
【實(shí)驗(yàn)改進(jìn)】
將上述實(shí)驗(yàn)改進(jìn)成如圖乙的裝置，當(dāng)觀察到電流為零時(shí)，鋅層恰好反應(yīng)．

解答 解：【實(shí)驗(yàn)步驟】
（3）需要量取溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為37%的濃鹽酸體積為：1.05g/mL×200mL×10%÷1.18g/mL÷37%=48.1mL，
（4）將鍍鋅鐵片放入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%鹽酸中．當(dāng)觀察到氣泡產(chǎn)生的速率突然減慢，可以判斷鍍鋅層恰好反應(yīng)．
故填：氣泡產(chǎn)生的速率突然減慢．
【計(jì)算結(jié)果】
（1）鐵片鍍鋅層的質(zhì)量有：0.857g-0.837g=0.02g．
故填：0.02．
（2）鐵片鍍鋅層厚度為：0.02g÷（2.0cm×1.9cm×7.1g/cm³）÷2=0.37mm．
故填：0.37．
【實(shí)驗(yàn)反思】
實(shí)際計(jì)算結(jié)果偏大，同學(xué)們分析，這是因?yàn)楹茈y通過(guò)觀察現(xiàn)象判斷鍍鋅層恰好反應(yīng)，造成鍍鋅鐵片浸泡在鹽酸中時(shí)間偏長(zhǎng)，導(dǎo)致部分鐵參加反應(yīng)，
故填：偏長(zhǎng)．
【實(shí)驗(yàn)改進(jìn)】
將上述實(shí)驗(yàn)改進(jìn)成如圖乙的裝置，當(dāng)觀察到電流計(jì)指針指向0，即電流為零時(shí)，鋅層恰好反應(yīng)．
故填：電流計(jì)指針指向0．

點(diǎn)評(píng) 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)．