1.取三块镀锌铁皮(A、B、C,截自同一块镀锌铁皮),分别量出它们的长度与宽度。
2.用电子天平分别称量三块镀锌铁皮(A、B、C)的质量。
3.将镀锌铁皮A放入烧杯中,加入40 mL 1∶4稀硫酸。反应时用玻璃棒小心翻动镀锌铁皮,使铁皮两边锌镀层都充分反应。到反应速率突然减小时(产生气泡的速率变得极慢),立即将未反应的铁片取出,用自来水冲洗掉附着的酸液。
4.将铁片放在石棉网上,用酒精灯小火烘干,冷却后用电子天平称量。
5.分别用镀锌铁皮B、C重复进行实验步骤3、4。
6.根据实验所得数据,求出镀锌铁皮的锌镀层厚度。
思考2:为何将铁片小火烘干而不能高温烘干?
提示 因铁在高温时易被空气中的氧气氧化。若烘干时温度过高,会有部分铁转化为氧化物而使铁片质量增大,导致实验结果偏小。
点拨一、镀锌铁皮锌镀层厚度的测定方案设计
1.利用电化学腐蚀原理
将一定长度、宽度和质量的镀锌铁片放入6 mol·L-1的盐酸中形成原电池,锌被反应掉,通过观察产生H2的速率判断锌完全溶解,洗净、烘干,用电子天平称其质量,则反应前(m1)与反应后(m2)镀锌铁皮的质量差就是锌镀层的质量(m1-m2)。
2.利用锌与铁的性质不同进行测量
锌与铝类似,溶于强碱溶液中Zn+2NaOH+2H2O===Na2[Zn(OH)4]+H2↑,而铁不与强碱反应,通过称量反应前后铁皮的质量,求出两者的质量差,该质量差就是锌镀层的质量。
利用方案1或方案2所求锌镀层的质量求锌镀层的厚度:
h=(ρ-密度,S-表面积)
特别提示 方案1、方案2只是测锌镀层厚度的两种方法,还有几种供师生参考:
方案3:氨水法--利用锌溶于氨水而铁不溶于氨水而设计。
方案4:利用锌的化合物的两性