镀锌铁皮镀锌层厚度的测定.ppt

课题2 镀锌铁皮镀锌层厚度的测定,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?,镀锌铁皮的腐蚀（白铁皮）,负极：Zn 2e Zn2+ 正极：H 2e H2 析氢腐蚀 2H2O O2 4e 4OH 吸氧腐蚀,镀锡铁皮的腐蚀（马口铁）,负极：Fe 2e Fe2+ 正极：H 2e H2 析氢腐蚀 2H2O O2 4e 4OH 吸氧腐蚀,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。,镀锌量标准值： 镀锌量是表示镀锌板锌层厚度的一个普遍采用的有效方法。有两面镀锌量相同（即等厚镀锌）和两面镀锌量不同（即差厚镀锌）两种。 镀锌量的单位为g/m2。,如何测定镀锌层厚度和镀锌量？,通过适当的途径与方法，测定出镀锌铁皮中锌的质量（mZn)，然后根据mZn2 h s x,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,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。,反应所需时间太长；测量氢气体积易产生误差,F,方案2.将一定质量的镀锌铁皮（W1）投入到足量的FeSO4溶液中，一段时间后，取出铁片，洗净、烘干、称量（W2），计算铁皮上的锌的质量。,Zn FeSO4 ZnSO4 Fe W 56 9 W W1W2,锌与铁的活动性差异不大，反应几乎难以进行。,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 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,沉淀的获取和称量较为困难，精度不高。,ZnCl24NaOH Na2Zn(OH)42NaCl,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 Na2ZnO2 H2,操作简单，但反应速率过慢，时间较长。,Zn 2NaOH+2H2O Na2Zn(OH)4 H2,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H2SO4溶液中，一段时间后，取出铁片，洗涤、烘干后称量。,负极：Zn 2e Zn2+ 正极：2H+ 2e H2,设计较为合理。,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 Zn2+ 正极：2H+ 2e H2,开始：产生氢气速率较快（原电池原理） 后期：产生氢气速率显著减慢（原电池消失）,实验原理,1.锌电化学腐蚀（P82）,现象：,镀锌铁皮在HCl中产生H2的速率由快转慢,颜色变暗。,镀锌层溶解后,镀锌层溶解前,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,电子天平(0.001g),1:4稀硫酸,直尺(1mm毫米),注：（P82）,判断反应终点的实验现象：,准确判断锌完全反应是本实验最重要的一环。若判断过早则锌溶解不完全；判断过迟会使部分铁溶解，这样都会使实验的准确度下降。,产生氢气显著减慢。,2.锌镀层厚度 (h)测定（P83）,h =m/(2S),原因：,锌在酸中完全溶解后，不能形成原电池，电化学腐蚀消失，余铁与酸发生化学腐蚀，生成氢气速率减慢,镀锌层总体积,V= m/,=2hS,3.实验步骤,1.取样,2.称量m1,3.溶解.洗涤,4.烘干、称量 m2,5.重复2次,6.数据处理,记录与结论,实验原理,m：,用_测量反应前后的质量 用_来溶解铁皮表面的锌镀层,电子天平(0.001g),稀H2SO4,P81,镀锌铁片在H2SO4中产生H2的速率由快迅速转慢,实验现象,操作要点,1、镀锌铁片反应前后质量的精确测量与读数。 2、锌在酸中完全溶解后，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。,偏小,偏大,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,另外一种测量其厚度的方法：,注：测定厚度为四次测定(铁皮上均匀取四个点)的平均值,=0.021mm,h=,水果中维生素C含量的测定 1.实验原理 维生素C具有强还原性在酸性溶液中它与I2反应的化学方程式为:,拓展课题6-2,用医用维生素C片配制一定浓度(a mgL-1)的维生素C标准溶液向一定体积的维生素标准溶液中滴加稀碘水,用淀粉溶液作指示剂,至加入碘水溶液呈蓝色且半分钟内不褪色为止,记录加入碘水的体积(V1) 在相同体积的果汁中,用淀粉溶液作指示剂,滴加相同浓度的碘水,记录溶液显蓝色且半分钟内不褪色时消耗碘水的体积(V2)根据两次反应消耗碘水体积的比值,可粗略测定出水果中维生素C的含量,【例题】为了探究镀锌薄铁板上锌的质量分数(Zn)和镀层厚度,查询得知锌易溶于强碱:Zn+2NaOH+2H2O=Na2Zn(OH)4+H2据此,截取面积为S的双面镀锌薄铁板试样,剪碎称得质量为m1g用固体烧碱和水作试剂,拟出下列实验方案并进行相关实验可选用的仪器装置如下图,题型 镀锌铁皮镀层厚度的测定,方案甲:通过测量试样与碱反应生成的氢气体积来实现探究目标 (1)选用B和_(填仪器标号)两个装置进行实验 (2)测得充分反应后生成氢气的体积为VL(标准状况),(Zn)=_ (3)计算镀层厚度,还需检测的一个物理量是_ (4)若装置B中的恒压分液漏斗改为普通分液漏斗,测量结果将_(填“偏大”“偏小”或“无影响”),D,金属锌的密度,偏大,方案乙:通过称量试样与碱反应前后的质量实现探究目标选用仪器C做实验,试样经充分反应,滤出不溶物洗涤烘干,称得其质量为m2g (5)(Zn)=_ 方案丙:通过称量试样与碱反应前后仪器试样和试剂的总质量(其差值即为H2的质量)实现探究目标实验同样使用仪器C (6)从实验误差角度分析,方案丙_方案乙(填“优于”“劣于”或“等同于”),劣于,3.校课外化学活动小组测定了某牌子的软包装橙汁上维生素C(分子式是C6H8O6)的含量下面是测定实验分析报告请填写有关空白: 测定目的测定牌软包装橙汁上维生素C的含量 测定原理C6H8O6+I2C6H6O6+2H+2I-,实验用品及试剂 (1)仪器和用品:(自选,略) (2)试剂:指示剂_(填名称)浓度为7.5010-3 molL-1标准碘溶液蒸馏水等,淀粉,实验过程 (1)洗涤仪器,检查滴定管是否漏液,润洗后装好标准碘溶液待用 (2)打开橙汁包装,目测:颜色橙黄色,澄清度好用_(填仪器名称)向锥形瓶中移入20.00 mL待测橙汁,滴入2滴指示剂,酸式滴定管,(3)用左手控制滴定管的_(填部位),右手摇动锥形瓶,眼睛注视_,直到滴定终点,滴定到终点的现象是_,活塞,锥形瓶中溶液颜色的变化,溶液显蓝色且半分钟内不褪色,数据记录与处理(请在下面空白处设计数据处理的表格,不必填数据)若经数据处理,滴定中消耗标准碘溶液的体积是15.00 m