Question

已知Zn（OH）₂能溶于NaOH（aq）轉變成Na₂ZnO₂．為了測定某白鐵皮中鋅的質量分數(shù)，進行如下實驗：取a g白鐵皮樣品于燒杯中，加入過量稀鹽酸，用表面皿蓋好，開始時產(chǎn)生氣泡的速度很快，以后逐漸變慢．待試樣全部溶解后，向燒杯中加入過量NaOH溶液，充分攪拌后過濾，將所得沉淀在空氣中加強熱至質量不變，稱得殘留固體質量為b g，試回答：
（1）白鐵皮鍍鋅的目的是

 

．
（2）氣泡產(chǎn)生速度先快后慢的原因是

 

．
（3）溶液中加入過量NaOH溶液，發(fā)生反應的離子方程式是（不是離子反應的寫化學方程式）

 

．
（4）最后殘留的固體是

 

，得到該固體的反應化學方程式是

 

．
（5）白鐵皮含鋅的質量分數(shù)是

 

．

Answer 1

考點：探究物質的組成或測量物質的含量

專題：實驗探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）白鐵皮鍍鋅的目的是為了保護內部的Fe，增加Fe的抗腐蝕能力；
（2）Zn、Fe在稀鹽酸中形成原電池，反應速率快，隨著H+濃度的不斷減小，表面Zn溶解，原電池作用逐漸減弱，反應速率逐漸減慢；
（3）結合題給信息和所學化學知識，可以寫出（3）中的離子方程式；
（4）Fe（OH）₃不穩(wěn)定，受熱時易發(fā)生分解，所以得到的固體是Fe₂O₃；
（5）根據(jù)殘留固體氧化鐵的質量b g可得鐵元素的質量為：

112

160

bg，所以a g白鐵皮中鋅的質量為（a-

112

160

b） g，從而可以計算出鋅的質量分數(shù)；

解答： 解：（1）依據(jù)原電池原理分析，鋅活潑性大于鐵，白鐵皮鍍鋅的目的是為了保護內部的Fe，增加Fe的抗腐蝕能力；
故答案為：保護內部的鐵，增加鐵的抗腐蝕能力；
（2）開始時，氫離子濃度大，Zn、Fe在稀鹽酸中形成原電池，反應速率快，隨著H⁺濃度的不斷減小，表面Zn溶解，原電池作用逐漸減弱，反應速率逐漸減慢；
故答案為：開始時，氫離子濃度大，加上鋅與鐵構成無數(shù)微小的原電池，反應速度快；隨著反應的進行，溶液中氫離子濃度減小，表面鋅溶解后，原電池作用逐漸減小以至不存在，反應速率明顯減慢；
（3）溶液中加入過量NaOH溶液，發(fā)生反應為亞鐵離子交換氫氧根離子形成氫氧化亞鐵，氫氧化亞鐵氧化為氫氧化鐵，鋅離子交換氫氧根離子生成氫氧化鋅具有兩性，溶解于氫氧化鈉溶液生成Na₂ZnO₂．結合題給信息和所學化學知識，可以寫出（3）中的離子方程式：
Zn²⁺+2OH^-=Zn（OH）₂↓
Zn（OH）₂+2OH^-=ZnO₂^2-+2H2O
Fe²⁺+2OH^-=Fe（OH）₂↓
4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃；
故答案為：Zn²⁺+2OH^-=Zn（OH）₂↓
Zn（OH）₂+2OH^-=ZnO₂^2-+2H2O
Fe²⁺+2OH^-=Fe（OH）₂↓
4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃；
（4）Fe（OH）₃不穩(wěn)定，受熱時易發(fā)生分解，所以最后殘留的固體是Fe₂O₃，2Fe（OH）₃

△   .

Fe₂O₃+3H₂O；
故答案為：Fe₂O₃，2Fe（OH）₃

△   .

Fe₂O₃+3H₂O；
（5）根據(jù)殘留固體氧化鐵的質量b g可得鐵元素的質量為：

112

160

bg，所以a g白鐵皮中鋅的質量為（a-

112

160

b） g，從而可以計算出鋅的質量分數(shù)=

a- 112 160 b

a

×100%=

a-0.7b

a

×100%=

100a-70b

a

%；
故答案為：

100a-70b

a

%；

點評：本題考查了物質組成的含量實驗測定方法，原電池原理的分析應用，掌握基礎是關鍵，題目難度中等．