Question

（已知鋅與鋁具有一定的相似性，如都能在強堿性溶液中形成酸根陰離子。實驗室分析白鐵（鍍鋅的鐵）樣品成分，稱取1.00 g樣品放在燒杯中，加入過量鹽酸，然后用玻璃片蓋住燒杯，首先觀察到有大量氣體冒出，后來放出氣體速率變慢，至不再放出氣體。接著加入過量的NaOH溶液，過濾分離出灰綠色沉淀，該沉淀在空氣中加強熱至質量不變，最后得到1.20 g紅色粉末。
（1）白鐵鍍鋅的作用是______________；蓋玻璃片的作用是____________。
（2）放出氣體速率由快變慢的原因是_______________________________________。
（3）為什么要加入過量NaOH溶液__________________________________________。
（4）樣品中鋅的質量分數是_______________________________________________。

Answer 1

（1）在鐵表面形成保護層，減緩鐵的銹蝕 防止氣泡逸出時使溶液濺出
（2）一開始是鋅與酸反應，鋅與鐵構成原電池，后來僅是鐵反應
（3）使鐵元素轉化成堿沉淀，而鋅元素則以Zn形式存在在溶液中
（4）16%

鋅在空氣中可形成一層致密的氧化膜保護層，阻止里面鐵的銹蝕。當金屬與酸反應時，隨著氣泡的放出，會有少部分液體飛濺，加蓋是為了不使溶液飛濺出燒杯，減小實驗誤差。當向反應后的溶液（含Zn²⁺、Fe²⁺）中加入過量NaOH溶液時，Zn²⁺轉化為ZnO^2-₂而存在于溶液中，而沉淀是Fe（OH）₂，但氫氧化亞鐵不穩定，在空氣中即被氧化成紅褐色的氫氧化鐵，強熱后得到的1.20 g是Fe₂O₃，根據鐵元素守恒，原金屬混合物中含有鐵×2×56 g·mol^-1="0.84" g。