課題2鍍鋅鐵皮的測定

1、專題專題6 6 物質(zhì)的定量分析物質(zhì)的定量分析課題課題2 2 鍍鋅鐵皮鋅鍍層厚度的測定鍍鋅鐵皮鋅鍍層厚度的測定 有些盛放食品的鐵罐是用有些盛放食品的鐵罐是用“馬口鐵馬口鐵”( (鍍錫鐵皮鍍錫鐵皮) )制的制的, ,當(dāng)當(dāng)“馬口鐵馬口鐵”鐵罐被腐蝕時，銹斑呈點狀分布，銹孔容易鐵罐被腐蝕時，銹斑呈點狀分布，銹孔容易穿透鐵罐；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屋檐的水槽、澆花用的水壺和水桶等器具一般是用白白鐵皮鐵皮( (鍍鋅鐵皮鍍鋅鐵皮) )制成的制成的, ,而白鐵皮水槽被腐蝕時，銹斑容而白鐵皮水槽被腐蝕時，銹斑容易在表面上擴展開來，鍍鋅層先被腐蝕而內(nèi)部的鐵卻不易易在表面上擴展開來

2、，鍍鋅層先被腐蝕而內(nèi)部的鐵卻不易被銹蝕。被銹蝕。你知道造成這種現(xiàn)象的原因嗎你知道造成這種現(xiàn)象的原因嗎? ?鍍鋅鐵皮的腐蝕（白鐵皮）鍍鋅鐵皮的腐蝕（白鐵皮）負極：負極：Zn 2e Zn2+正極：正極：2H 2e H2 析氫腐蝕析氫腐蝕 2H2O O2 4e 4OH 吸氧腐蝕吸氧腐蝕鍍錫鐵皮的腐蝕（馬口鐵）鍍錫鐵皮的腐蝕（馬口鐵）負極：負極：Fe 2e Fe2+正極：正極：2H 2e H2 析氫腐蝕析氫腐蝕 2H2O O2 4e 4OH 吸氧腐蝕吸氧腐蝕檢索咨詢檢索咨詢犧牲陽極的陰極保護犧牲陽極的陰極保護在被保護的金屬器件上附著一種更易失去電子的金屬或在被保護的金屬器件上附著一種更易失去電子的金屬

3、或合金的方法，稱為合金的方法，稱為“犧牲陽極的陰極保護犧牲陽極的陰極保護”。這種方法。這種方法 可以應(yīng)用于防止水下的船殼、可以應(yīng)用于防止水下的船殼、 鋼鐵設(shè)備和地下管道的腐鋼鐵設(shè)備和地下管道的腐蝕。蝕。通過適當(dāng)?shù)耐緩脚c方法，測定出鍍鋅鐵通過適當(dāng)?shù)耐緩脚c方法，測定出鍍鋅鐵皮 中 鋅 的 質(zhì) 量 （皮 中 鋅 的 質(zhì) 量 （ m mZ nZ n) ) ， 然 后 根 據(jù)， 然 后 根 據(jù) mZnhs2, ,計算求得鍍鋅層的厚度計算求得鍍鋅層的厚度h h鍍鋅鐵皮鋅鍍層厚度的測定原理鍍鋅鐵皮鋅鍍層厚度的測定原理設(shè)計化學(xué)實驗方案的基本要求設(shè)計化學(xué)實驗方案的基本要求1 1、科學(xué)性、科學(xué)性2 2、安全性、安

4、全性3 3、可行性、可行性4 4、簡約性、簡約性方案方案1.1.將一定質(zhì)量的鍍鋅鐵皮投入到足量的鹽酸溶液將一定質(zhì)量的鍍鋅鐵皮投入到足量的鹽酸溶液中，使其完全溶解，通過測量氫氣的體積，計算鐵皮中，使其完全溶解，通過測量氫氣的體積，計算鐵皮上的鋅的質(zhì)量。上的鋅的質(zhì)量。（1 1）下列裝置中不能用于測量氣體體積的裝置是）下列裝置中不能用于測量氣體體積的裝置是 E E 評價： 反應(yīng)反應(yīng)所需時間太長；所需時間太長； 測量氫氣體測量氫氣體積易產(chǎn)生誤差積易產(chǎn)生誤差方案方案2.2.將一定質(zhì)量的鍍鋅鐵皮（將一定質(zhì)量的鍍鋅鐵皮（W W1 1）投入到足量的）投入到足量的FeSOFeSO4 4溶液中，一段時間后，取出鐵

5、片，洗凈、烘干、稱量溶液中，一段時間后，取出鐵片，洗凈、烘干、稱量（W W2 2），計算鐵皮上的鋅的質(zhì)量。），計算鐵皮上的鋅的質(zhì)量。Zn FeSO4 ZnSO4 Fe W 56 9W W1W2評價： 鋅與鐵的活動性差異不大，反應(yīng)幾乎難以進行。鋅與鐵的活動性差異不大，反應(yīng)幾乎難以進行。方案方案3.3.將一定質(zhì)量的鍍鋅鐵皮投入到足量的將一定質(zhì)量的鍍鋅鐵皮投入到足量的NaOHNaOH溶液中，溶液中，充分反應(yīng)后，取出鐵片，洗滌、烘干后稱量。充分反應(yīng)后，取出鐵片，洗滌、烘干后稱量。Zn 2NaOH + 2H2O Na2Zn(OH) 4 H2評價： 操作簡單，但反應(yīng)速率過慢，時間較長。操作簡單，但反應(yīng)速率

6、過慢，時間較長。方案方案4.4.將一定質(zhì)量的鍍鋅鐵皮投入到足量的鹽酸溶液中，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使其完全溶解，再在所得溶液中加入過量的NaOHNaOH溶液，溶液，過濾、洗滌、烘干、灼燒沉淀，最后稱量。過濾、洗滌、烘干、灼燒沉淀，最后稱量。Zn 2HCl ZnCl2 H2Fe 2HCl FeCl2 H2ZnCl24NaOH Na2Zn(OH )4 2NaClFeCl22NaOH Fe(OH)2 + 2NaCl4Fe(OH)2+ O2 + 2H2O = 4Fe(OH)32Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O 評價：操作麻煩，沉淀

7、的獲沉淀的獲取和稱量較為困取和稱量較為困難，精度不高。難，精度不高。方案方案5.5.將一定質(zhì)量的鍍鋅鐵皮與另一純鐵片用導(dǎo)線連接，將一定質(zhì)量的鍍鋅鐵皮與另一純鐵片用導(dǎo)線連接，放入放入FeSOFeSO4 4溶液中，一段時間后，取出鐵片，洗滌、烘干溶液中，一段時間后，取出鐵片，洗滌、烘干后稱量。后稱量。FeFeZnFeSO4溶溶液液負極：負極：Zn 2e Zn2+正極：正極：Fe2+ 2e Fe 評價：設(shè)計較為合評價：設(shè)計較為合理，但不易判斷鋅理，但不易判斷鋅什么時候反應(yīng)完。什么時候反應(yīng)完。方案方案6.6.將一定質(zhì)量的鍍鋅鐵皮與石墨用導(dǎo)線連接，放入將一定質(zhì)量的鍍鋅鐵皮與石墨用導(dǎo)線連接，放入NaOHN

8、aOH溶液中，一段時間后（當(dāng)石墨表面無氣泡析出時），溶液中，一段時間后（當(dāng)石墨表面無氣泡析出時），取出鐵片，洗滌、烘干后稱量。取出鐵片，洗滌、烘干后稱量。石墨石墨FeZnNaOH溶溶液液負極：負極：Zn 2e Zn2+正極：正極：2H +2e H2 評價：操作較簡單，設(shè)計合理。設(shè)計合理。精確度較高精確度較高教材實驗教材實驗原理分析原理分析開始：產(chǎn)生氫氣速率較快（原電池原理）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）后期：產(chǎn)生氫氣速率顯著減慢（原電池消失）實驗原理實驗原理mZn2Sh h m2Sm：用用_測量反應(yīng)前后的質(zhì)量測量反應(yīng)前后的質(zhì)量 用用_來溶解鐵皮表面的鋅鍍層來溶解鐵皮表面的鋅鍍層電子天平電子天平(0.001g)稀稀H2SO4（1:4）實驗現(xiàn)象：實驗現(xiàn)象：操作要點：操作要點：一些思考一些思考另外一種測量其厚度的方法：另