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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,镀锌铁皮锌镀层厚度的测定,10/1/2024,1,镀锌铁皮锌镀层厚度的测定10/10/20221,有些盛放食品的铁罐是用,“马口铁”(镀锡铁皮),制的,当“马口铁”铁罐被腐蚀时，锈斑呈点状分布，锈孔容易穿透铁罐；,屋檐的水槽、浇花用的水壶和水桶等器具一般是用,白铁皮(镀锌铁皮),制成的,而白铁皮水槽被腐蚀时，锈斑容易在表面上扩展开来，镀锌层先被腐蚀而内部的铁却不易被锈蚀。,你知道造成这种现象的原因吗?,10/1/2024,2,有些盛放食品的铁罐是用“马口铁”(镀锡铁皮)制的,当“,镀锌铁皮的腐蚀（白铁皮）,负极：Zn 2e,Zn,2+,正极：2H,2e,H,2,析氢腐蚀,2H,2,O O,2,4e,4OH,吸氧腐蚀,镀锡铁皮的腐蚀（马口铁）,负极：Fe 2e,Fe,2+,正极：2H,2e,H,2,析氢腐蚀,2H,2,O O,2,4e,4OH,吸氧腐蚀,10/1/2024,3,镀锌铁皮的腐蚀（白铁皮）负极：Zn 2e Zn2,锌是银白色的金属。提水的小铁桶，常常见用白铁皮做的，在它的表面有着冰花状的结晶，这就是锌的结晶体。在白铁皮上镀了锌，主要是为了防止铁被锈蚀。,然而，奇怪的是，,锌比铁却更易生锈,：一块纯金属锌，放在空气里，表面很快就变暗生锈了。这是因为,锌与氧气化合生成氧化锌的,缘故。,可是这层氧化锌却非常致密，它能严严实实地覆盖在锌的表面，保护里面的锌不再生锈，锌就很难被腐蚀。正因为这样，人们便在白铁皮表面镀了一层,锌,防止铁生锈。锌比铁活泼，如果遇到锈蚀，锌不断放出电子，成为离子，自己烂穿了，却保护了铁皮不受腐蚀。一直到锌全部腐蚀完了，,铁才受到威胁,。用镀锌的办法保护内部的铁，效果挺好。在轮船的外壳上，铆上一块锌板，可以保护船体。锌板烂得差不多了，再换上一块新的。,10/1/2024,4,锌是银白色的金属。提水的小铁桶，常常见用白铁,检索咨询,牺牲阳极的阴极保护,在被保护的金属器件上 附着一种更易失去电子的金属或合金的方法，称为“牺牲阳极的阴极保护”。这种方法 可以应用于防止水下的船壳、钢铁设备和地下管道的腐蚀。,10/1/2024,5,检索咨询牺牲阳极的阴极保护10/10/20225,通过适当的途径与方法，测定出镀锌铁皮中锌的质量（m,Zn,)，然后根据,m,Zn,hs,2,计算求得镀锌层的厚度h,镀锌铁皮锌镀层厚度的测定原理,如何测定镀锌层厚度和镀锌量？,10/1/2024,6,通过适当的途径与方法，测定出镀锌铁皮中锌的质量（mZn,本实验利用镀锌铁皮被腐蚀前后的质量差(m)以及锌的密度()和镀锌铁皮单侧的面积(S)并结合公式h=m/(2S)来测定镀锌铁皮的锌镀层厚度。,教材实验,原理分析,负极：Zn 2e,Zn,2+,正极：2H,+,2e,H,2,10/1/2024,7,本实验利用镀锌铁皮被腐蚀前后的质量差(m)以及锌,实验原理,m：,电子天平(0.001g),m,Zn,2S,h,m,2S,14稀,H,2,SO,4,用_测量反应前后的质量,用_来溶解铁皮表面的锌镀层,用_来测量铁皮的面积,直尺(1mm),电子天平、烧杯、镊子、直尺（精密度为1mm）,1:4的硫酸、酒精灯、三脚架、石棉网、,滤纸等。,10/1/2024,8,实验原理m：电子天平(0.001g)mZn2Sh m,实验步骤,取样,(5cm5cm),称量,溶解,洗涤、烘干,称量,数据处理,10/1/2024,9,实验步骤 取样(5cm5cm)称量 溶解洗涤、烘干,镀锌铁片在H,2,SO,4,中产生H,2,的速率由快迅速转慢,实验现象,操作要点,1、镀锌铁片反应前后质量的精确测量与读数。,2、,锌在,稀硫,酸中完全溶解后，,产生氢气显著变慢,，准确判断锌完全反应是本实验,最重要的一环,。,若判断过早则会使锌未完全溶解（）,若过迟会使铁部分溶解（）,3、数据的准确记录与处理及误差分析。,反 应后从酸液中取出的铁皮应先用蒸馏水冲洗，,再用滤纸吸干，然后加热烘干，冷却后称量,10/1/2024,10,镀锌铁片在H2SO4中产生H2的速率由快迅速转慢实验现象操作,一些思考,另外一种测量其厚度的方法：,方法是用螺旋测微器直接测量铁片反应前后的厚度，则厚度差的1/2即为镀锌铁皮的锌镀层厚度(h)。具体比较见下表。,用螺旋测微器测铁片的厚度,10/1/2024,11,一些思考另外一种测量其厚度的方法：用螺旋测微器测铁片的厚度1,数据记录,镀锌铁皮,质量(g),面积(mm,2,),厚度*(mm),反应前,7.160,1708.5,0.555,反应后,6.650,O.509,数据处理,锌镀层厚度(mm),依据h=,m/(2S),(锌的密度=7.14g/cm,3,),h=(7.1606.650),(2,7.14,1708.5,10,-2,),=0.0021cm=0.021mm,锌镀层厚度(mm),依据厚度差的1/2即为,镀锌铁皮的锌镀层厚度,(h),h=(0.5550.509)/2=0.023mm,注：测定厚度为四次测定(铁皮上均匀取四个点)的平均值,10/1/2024,12,数据记录镀锌铁皮质量(g)面积(mm2)厚度*(mm)反应前,1、电子天平要小心使用：因电子天平属精密仪器.,2、电子天平要准确读数：由于电子天平精密度高，稍有影响都有可能使它的读数发生变化。所以要等在不受外界影响的情况下，天平显示数据稳定下来后再读数。,3、要及时记录数据：数据对定量分析实验是至关重要的。如果前面有任何一处数据忘记记录，都会使后续实验丧失意义。,注意事项,10/1/2024,13,1、电子天平要小心使用：因电子天平属精密仪器.注意事项10/,【例1】某同学测定镀锌铁皮中锌镀层的厚度，实验步骤如下。,（1）测量三块镀锌铁皮的长度与宽度，记录数据。,（2）用电子天平分别称量三块镀锌铁皮的质量。,（3）将镀锌铁皮放入烧杯中，加入硫酸。反应时用玻璃棒,小心翻动镀锌铁皮，该操作的目的是,。,若没有这步操作，则所测得的锌镀层厚度的结果会,。,使铁皮两边锌镀层都充分反应,偏小,（,4）当反应速率突然减慢时，立即取出并,，,该操作的目的是为了,。,（5）将铁皮放在石棉网上，用,，,这样操作的目的是,。,若不烘干，则计算得到镀锌层厚度结果,，,若改用酒精灯持续强热，则会造,成,用自来水冲洗铁皮表面的酸溶液,防止内层铁跟酸溶液发生反应,酒精灯小火烘干,除去铁皮表面的水,偏低,铁与空气中的氧气反应，造成误差,10/1/2024,14,【例1】某同学测定镀锌铁皮中锌镀层的厚度，实验步骤如下。使铁,【思考与交流】,1、准确判断锌完全反应是本实验最重要的一环。若,判断过早则会使锌未完全溶解；若过迟,会使铁部分溶解，都会增加实验误差。判断锌在,酸中完全溶解的实验现象是,原因是,。,2、检验铁片是否洗净的方法：,.,产生氢气速率突然变慢，,开始时锌、铁、硫酸形成了原电池，因此反应快，当Zn反应完后，铁-锌原电池消失，铁与酸反应产生氢气的速率会显著减慢,取少量最后一次洗涤液，滴加BaCl2溶液，,若无白色沉淀，则说明已洗净,。,10/1/2024,15,【思考与交流】产生氢气速率突然变慢，开始时锌、铁、硫酸形成了,方案1.,将一定质量的镀锌铁皮投入到足量的,盐酸,溶液中，使其完全溶解，通过测量氢气的体积，计算铁皮上的锌的质量。,（1）下列装置中不能用于测量气体体积的装置是,E,反应所需时间太长；,测量氢气体积易产生误差,10/1/2024,16,方案1.将一定质量的镀锌铁皮投入到足量的盐酸溶液中，使其完全,方案2.,将一定质量的镀锌铁皮（W,1,）投入到足量的,FeSO,4,溶液中，一段时间后，取出铁片，洗净、烘干、称量（W,2,），计算铁皮上的锌的质量。,Zn FeSO,4,ZnSO,4,Fe W,56 9,W W,1,W,2,锌与铁的活动性差异不大，反应几乎难以进行。,10/1/2024,17,方案2.将一定质量的镀锌铁皮（W1）投入到足量的FeSO4溶,方案3.,将一定质量的镀锌铁皮投入到足量的盐酸溶液中，使其完全溶解，再在所得溶液中加入过量的NaOH溶液，过滤、洗涤、烘干、,灼烧沉淀,，最后称量。,Zn 2HCl ZnCl,2,H,2,Fe 2HCl FeCl,2,H,2,ZnCl,2,4NaOH Na,2,ZnO,2,2NaCl 2H,2,O,FeCl,2,2NaOH Fe(OH),2,+2NaCl,4Fe(OH),2,+O,2,+2H,2,O,=,4Fe(OH),3,2Fe(OH),3,=Fe,2,O,3,+3H,2,O,沉淀的获取和称量较为困难，精度不高。,10/1/2024,18,方案3.将一定质量的镀锌铁皮投入到足量的盐酸溶液中，使其完全,方案4.,将一定质量的镀锌铁皮投入到足量的NaOH溶液中，充分反应后，取出铁片，洗涤、烘干后称量。,Zn 2NaOH Na,2,ZnO,2,H,2,操作简单，但反应速率过慢，时间较长。,10/1/2024,19,方案4.将一定质量的镀锌铁皮投入到足量的NaOH溶液中，充分,方案5.,将一定质量的镀锌铁皮与另一纯铁片用导线连接，放入FeSO,4,溶液中，一段时间后，取出铁片，洗涤、烘干后称量。,Fe,FeZn,FeSO,4,溶液,负极：Zn 2e,Zn,2+,正极：2H,+,2e,H,2,设计较为合理。但不易判断锌什么时候反应完,10/1/2024,20,方案5.将一定质量的镀锌铁皮与另一纯铁片用导线连接，放入Fe,方案6.,将一定质量的镀锌铁皮与石墨用导线连接，放入NaOH溶液中，一段时间后（当石墨表面无气泡析出时），取出铁片，洗涤、烘干后称量。,石墨,FeZn,NaOH溶液,负极：Zn 2e,Zn,2+,正极：2H,2,O 2e,H,2,2OH,设计合理。操作简单，且实验精确度较高,10/1/2024,21,方案6.将一定质量的镀锌铁皮与石墨用导线连接，放入NaOH溶,（6）用镀锌铁皮B、C重复如下操作，并记录数据。,（7）根据实验数据，完成下表，求出镀锌铁皮的镀锌层厚度。,镀锌铁皮的锌镀层被破坏后，放入盐酸中发生原电池反应，,其电极反应式为：负极,，正极,（已知：锌的密度=7.14gcm,-3,，计算公式：h=（m,1,-m,2,）/2S）,数据记录,数据处理,镀锌铁皮A，长4.9cm，宽4.9 cm,镀锌铁皮B，长5.0cm，宽4.9cm,镀锌铁皮C，长5.3cm，宽5.2 cm,镀锌铁皮A，m,1,（A）=27.825g,镀锌铁皮B，m,1,（B）=27.845g,镀锌铁皮C，m,1,（C）=31.227g,铁皮A，m,2,（A）=27.822g,铁皮B，m,2,（B）=27.841g,铁皮C，m,2,（C）=31.222g,铁皮编号,镀锌铁皮厚度（单侧）/cm,锌镀层平均厚度（单侧）/cm,相对平均偏差/%,A,B,C,Zn 2e,=Zn2+,2H,+,+2e,=H,2,8.7510,6,11.410,6,12.710,6,11.0,10,6,13.2%,10/1/2024,22,（6）用镀锌铁皮B、C重复如下操作，并记录数据。,
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