鍍鋅鐵皮鍍鋅層厚度的測(cè)定.ppt

課題2 鍍鋅鐵皮鍍鋅層厚度的測(cè)定,有些盛放食品的鐵罐是用“馬口鐵”(鍍錫鐵皮)制的,當(dāng)“馬口鐵”鐵罐被腐蝕時(shí)，銹斑呈點(diǎn)狀分布，銹孔容易穿透鐵罐； 屋檐的水槽、澆花用的水壺和水桶等器具一般是用白鐵皮(鍍鋅鐵皮)制成的,而白鐵皮水槽被腐蝕時(shí)，銹斑容易在表面上擴(kuò)展開來，鍍鋅層先被腐蝕而內(nèi)部的鐵卻不易被銹蝕。,你知道造成這種現(xiàn)象的原因嗎?,鍍鋅鐵皮的腐蝕（白鐵皮）,負(fù)極：Zn 2e Zn2+ 正極：H 2e H2 析氫腐蝕 2H2O O2 4e 4OH 吸氧腐蝕,鍍錫鐵皮的腐蝕（馬口鐵）,負(fù)極：Fe 2e Fe2+ 正極：H 2e H2 析氫腐蝕 2H2O O2 4e 4OH 吸氧腐蝕,犧牲陽極的陰極保護(hù) 在被保護(hù)的金屬器件上 附著一種更易失去電子的金屬或合金的方法，稱為“犧牲陽極的陰極保護(hù)”。這種方法 可以應(yīng)用于防止水下的船殼、 鋼鐵設(shè)備和地下管道的腐蝕。,鍍鋅量標(biāo)準(zhǔn)值： 鍍鋅量是表示鍍鋅板鋅層厚度的一個(gè)普遍采用的有效方法。有兩面鍍鋅量相同（即等厚鍍鋅）和兩面鍍鋅量不同（即差厚鍍鋅）兩種。 鍍鋅量的單位為g/m2。,如何測(cè)定鍍鋅層厚度和鍍鋅量？,通過適當(dāng)?shù)耐緩脚c方法，測(cè)定出鍍鋅鐵皮中鋅的質(zhì)量（mZn)，然后根據(jù)mZn2 h s x,計(jì)算求得鍍鋅層的厚度h,鍍鋅鐵皮鋅鍍層厚度的測(cè)定原理,方案1.將一定質(zhì)量的鍍鋅鐵皮投入到足量的鹽酸溶液中，使其完全溶解，通過測(cè)量氫氣的體積，計(jì)算鐵皮上的鋅的質(zhì)量。,反應(yīng)所需時(shí)間太長(zhǎng)；測(cè)量氫氣體積易產(chǎn)生誤差,F,方案2.將一定質(zhì)量的鍍鋅鐵皮（W1）投入到足量的FeSO4溶液中，一段時(shí)間后，取出鐵片，洗凈、烘干、稱量（W2），計(jì)算鐵皮上的鋅的質(zhì)量。,Zn FeSO4 ZnSO4 Fe W 56 9 W W1W2,鋅與鐵的活動(dòng)性差異不大，反應(yīng)幾乎難以進(jìn)行。,方案3.將一定質(zhì)量的鍍鋅鐵皮投入到足量的鹽酸溶液中，使其完全溶解，再在所得溶液中加入過量的NaOH溶液，過濾、洗滌、烘干、灼燒沉淀，最后稱量。,Zn 2HCl ZnCl2 H2 Fe 2HCl FeCl2 H2 ZnCl24NaOH Na2ZnO22NaCl 2H2O FeCl22NaOH Fe(OH)2 + 2NaCl 4Fe(OH)2+ O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O,沉淀的獲取和稱量較為困難，精度不高。,ZnCl24NaOH Na2Zn(OH)42NaCl,方案4.將一定質(zhì)量的鍍鋅鐵皮投入到足量的NaOH溶液中，充分反應(yīng)后，取出鐵片，洗滌、烘干后稱量。,Zn 2NaOH Na2ZnO2 H2,操作簡(jiǎn)單，但反應(yīng)速率過慢，時(shí)間較長(zhǎng)。,Zn 2NaOH+2H2O Na2Zn(OH)4 H2,方案5.將一定質(zhì)量的鍍鋅鐵皮與另一純鐵片用導(dǎo)線連接，放入H2SO4溶液中，一段時(shí)間后，取出鐵片，洗滌、烘干后稱量。,負(fù)極：Zn 2e Zn2+ 正極：2H+ 2e H2,設(shè)計(jì)較為合理。,本實(shí)驗(yàn)利用鍍鋅鐵皮被腐蝕前后的質(zhì)量差(m)以及鋅的密度()和鍍鋅鐵皮單側(cè)的面積(S)并結(jié)合公式 h =m/(2S)來測(cè)定鍍鋅鐵皮的鋅鍍層厚度。,教材實(shí)驗(yàn)原理分析,負(fù)極：Zn 2e Zn2+ 正極：2H+ 2e H2,開始：產(chǎn)生氫氣速率較快（原電池原理） 后期：產(chǎn)生氫氣速率顯著減慢（原電池消失）,實(shí)驗(yàn)原理,1.鋅電化學(xué)腐蝕（P82）,現(xiàn)象：,鍍鋅鐵皮在HCl中產(chǎn)生H2的速率由快轉(zhuǎn)慢,顏色變暗。,鍍鋅層溶解后,鍍鋅層溶解前,用_測(cè)量反應(yīng)前后的質(zhì)量 用_來溶解鐵皮表面的鋅鍍層 用_來測(cè)量鐵皮的面積,電子天平(0.001g),1:4稀硫酸,直尺(1mm毫米),注：（P82）,判斷反應(yīng)終點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：,準(zhǔn)確判斷鋅完全反應(yīng)是本實(shí)驗(yàn)最重要的一環(huán)。若判斷過早則鋅溶解不完全；判斷過遲會(huì)使部分鐵溶解，這樣都會(huì)使實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度下降。,產(chǎn)生氫氣顯著減慢。,2.鋅鍍層厚度 (h)測(cè)定（P83）,h =m/(2S),原因：,鋅在酸中完全溶解后，不能形成原電池，電化學(xué)腐蝕消失，余鐵與酸發(fā)生化學(xué)腐蝕，生成氫氣速率減慢,鍍鋅層總體積,V= m/,=2hS,3.實(shí)驗(yàn)步驟,1.取樣,2.稱量m1,3.溶解.洗滌,4.烘干、稱量 m2,5.重復(fù)2次,6.數(shù)據(jù)處理,記錄與結(jié)論,實(shí)驗(yàn)原理,m：,用_測(cè)量反應(yīng)前后的質(zhì)量 用_來溶解鐵皮表面的鋅鍍層,電子天平(0.001g),稀H2SO4,P81,鍍鋅鐵片在H2SO4中產(chǎn)生H2的速率由快迅速轉(zhuǎn)慢,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,操作要點(diǎn),1、鍍鋅鐵片反應(yīng)前后質(zhì)量的精確測(cè)量與讀數(shù)。 2、鋅在酸中完全溶解后，產(chǎn)生氫氣顯著變慢，準(zhǔn)確判斷鋅完全反應(yīng)是本實(shí)驗(yàn)最重要的一環(huán)。 若判斷過早則會(huì)使鋅未完全溶解（ ） 若過遲會(huì)使鐵部分溶解（ ） 3、數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確記錄與處理及誤差分析。,偏小,偏大,方法是用螺旋測(cè)微器直接測(cè)量鐵片反應(yīng)前后的厚度，則厚度差的1/2即為鍍鋅鐵皮的鋅鍍層厚度 (h)。具體比較見下表。,用螺旋測(cè)微器測(cè)鐵片的厚度,另外一種測(cè)量其厚度的方法：,注：測(cè)定厚度為四次測(cè)定(鐵皮上均勻取四個(gè)點(diǎn))的平均值,=0.021mm,h=,水果中維生素C含量的測(cè)定 1.實(shí)驗(yàn)原理 維生素C具有強(qiáng)還原性在酸性溶液中它與I2反應(yīng)的化學(xué)方程式為:,拓展課題6-2,用醫(yī)用維生素C片配制一定濃度(a mgL-1)的維生素C標(biāo)準(zhǔn)溶液向一定體積的維生素標(biāo)準(zhǔn)溶液中滴加稀碘水,用淀粉溶液作指示劑,至加入碘水溶液呈藍(lán)色且半分鐘內(nèi)不褪色為止,記錄加入碘水的體積(V1) 在相同體積的果汁中,用淀粉溶液作指示劑,滴加相同濃度的碘水,記錄溶液顯藍(lán)色且半分鐘內(nèi)不褪色時(shí)消耗碘水的體積(V2)根據(jù)兩次反應(yīng)消耗碘水體積的比值,可粗略測(cè)定出水果中維生素C的含量,【例題】為了探究鍍鋅薄鐵板上鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(Zn)和鍍層厚度,查詢得知鋅易溶于強(qiáng)堿:Zn+2NaOH+2H2O=Na2Zn(OH)4+H2據(jù)此,截取面積為S的雙面鍍鋅薄鐵板試樣,剪碎稱得質(zhì)量為m1g用固體燒堿和水作試劑,擬出下列實(shí)驗(yàn)方案并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)可選用的儀器裝置如下圖,題型 鍍鋅鐵皮鍍層厚度的測(cè)定,方案甲:通過測(cè)量試樣與堿反應(yīng)生成的氫氣體積來實(shí)現(xiàn)探究目標(biāo) (1)選用B和_(填儀器標(biāo)號(hào))兩個(gè)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn) (2)測(cè)得充分反應(yīng)后生成氫氣的體積為VL(標(biāo)準(zhǔn)狀況),(Zn)=_ (3)計(jì)算鍍層厚度,還需檢測(cè)的一個(gè)物理量是_ (4)若裝置B中的恒壓分液漏斗改為普通分液漏斗,測(cè)量結(jié)果將_(填“偏大”“偏小”或“無影響”),D,金屬鋅的密度,偏大,方案乙:通過稱量試樣與堿反應(yīng)前后的質(zhì)量實(shí)現(xiàn)探究目標(biāo)選用儀器C做實(shí)驗(yàn),試樣經(jīng)充分反應(yīng),濾出不溶物洗滌烘干,稱得其質(zhì)量為m2g (5)(Zn)=_ 方案丙:通過稱量試樣與堿反應(yīng)前后儀器試樣和試劑的總質(zhì)量(其差值即為H2的質(zhì)量)實(shí)現(xiàn)探究目標(biāo)實(shí)驗(yàn)同樣使用儀器C (6)從實(shí)驗(yàn)誤差角度分析,方案丙_方案乙(填“優(yōu)于”“劣于”或“等同于”),劣于,3.校課外化學(xué)活動(dòng)小組測(cè)定了某牌子的軟包裝橙汁上維生素C(分子式是C6H8O6)的含量下面是測(cè)定實(shí)驗(yàn)分析報(bào)告請(qǐng)?zhí)顚懹嘘P(guān)空白: 測(cè)定目的測(cè)定牌軟包裝橙汁上維生素C的含量 測(cè)定原理C6H8O6+I2C6H6O6+2H+2I-,實(shí)驗(yàn)用品及試劑 (1)儀器和用品:(自選,略) (2)試劑:指示劑_(填名稱)濃度為7.5010-3 molL-1標(biāo)準(zhǔn)碘溶液蒸餾水等,淀粉,實(shí)驗(yàn)過程 (1)洗滌儀器,檢查滴定管是否漏液,潤(rùn)洗后裝好標(biāo)準(zhǔn)碘溶液待用 (2)打開橙汁包裝,目測(cè):顏色橙黃色,澄清度好用_(填儀器名稱)向錐形瓶中移入20.00 mL待測(cè)橙汁,滴入2滴指示劑,酸式滴定管,(3)用左手控制滴定管的_(填部位),右手搖動(dòng)錐形瓶,眼睛注視_,直到滴定終點(diǎn),滴定到終點(diǎn)的現(xiàn)象是_,活塞,錐形瓶中溶液顏色的變化,溶液顯藍(lán)色且半分鐘內(nèi)不褪色,數(shù)據(jù)記錄與處理(請(qǐng)?jiān)谙旅婵瞻滋幵O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)處理的表格,不必填數(shù)據(jù))若經(jīng)數(shù)據(jù)處理,滴定中消耗標(biāo)準(zhǔn)碘溶液的體積是15.00 m