新高中化學(xué)考察的熱重曲線及專練

1、歡迎閱讀高中化學(xué)考察的熱重曲線及專練熱重法是在程序控溫下，測(cè)量物質(zhì)的質(zhì)量隨溫度（或時(shí)間）的變化關(guān)系。當(dāng)被測(cè)物質(zhì)在加熱過(guò)程中有升華、汽化、分解出氣體或失去結(jié)晶水時(shí)，被測(cè)的物質(zhì)質(zhì)量就會(huì)發(fā)生變化。這時(shí)熱重曲線就不是直線而是有所下降。通過(guò)分析熱重曲線，就可以知道被測(cè)物質(zhì)在多少度時(shí)產(chǎn)生變化，并且根據(jù)失重量，可以計(jì)算失去了多少物質(zhì)，（如CUSO45H2O中的結(jié)晶水）。從熱重曲線上我們就可以知道CuSO45H2O中的5個(gè)結(jié)晶水是分三步脫去的。熱重法測(cè)定，試樣量要少，一般25mg。>試樣皿的材質(zhì)，要求耐高溫，對(duì)試樣、中間產(chǎn)物、最終產(chǎn)物和氣氛都是惰性的，即不能有反應(yīng)活性和催化活性。通常用的試樣皿有鋁金的、

2、陶瓷、石英、玻璃、鋁等。特別要注意，不同的樣品要采用不同材質(zhì)的試樣皿，否則會(huì)損壞試樣皿，如：碳酸鈉會(huì)在高溫時(shí)與石英、陶瓷中的SiO2反應(yīng)生成硅酸鈉，所以象碳酸鈉一類堿性樣品，測(cè)試時(shí)不要用鋁、石英、玻璃、陶瓷試樣皿。鋁金試樣皿，對(duì)有加氫或脫氫的有機(jī)物有活性，也不適合作含磷、硫和鹵素的聚合物樣品，因此要加以選擇。1 .取2.50g膽研樣品，逐漸升溫加熱分解，分解過(guò)程的熱重曲線（樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線）如圖所示。a點(diǎn)時(shí)固體物質(zhì)的化學(xué)式為o1000c時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為o解析：.I;設(shè)a點(diǎn)時(shí)固體的摩爾質(zhì)量為M,則2.50：2.14=250：M,解得M=214。故其化學(xué)式為CuS043H2。通過(guò)計(jì)

3、算可以推斷d點(diǎn)處物質(zhì)為0.80gCuO,而e點(diǎn)處物質(zhì)的質(zhì)量為0.72g,則為I*III0.005molCU2O,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為4CuO1=000=2Cu2O+O2?。11.（2011新課標(biāo)全國(guó)，14分）0.80gCuSO45H2O樣品受熱脫水過(guò)程的熱重曲線（樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線）如下圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）試確定200c時(shí)固體物質(zhì)的化學(xué)式（要求寫(xiě)出推斷過(guò)程）；（2）取270c所得樣品，于570c灼燒得到的主要產(chǎn)物是黑色粉末和一種氧化性氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為0把該黑色粉末溶解于稀硫酸中，經(jīng)濃縮、冷卻，有晶體析出，該晶體的化學(xué)式為,其存在的最高溫度是;（3）上述氧化性氣體與水反

4、應(yīng)生成一種化合物，該化合物的濃溶液與Cu在加熱時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化歡迎閱讀學(xué)方程式為(4)在0.10mol-L-1硫酸銅溶液中加入氫氧化鈉稀溶液充分?jǐn)嚢?，有淺藍(lán)色氫氧化銅沉淀生成，當(dāng)溶液的pH=8時(shí)，c(Cu2+)=mol-L-1(KapCu(OH)2=2.2X10-20)。若在0.1molL-1硫酸銅溶液中通入過(guò)量H2s氣體，使Cu2+完全沉淀為CuS,此時(shí)溶液中的H+濃度是mol-L-1。解析：(1)0.80gCuSQ5H2O中含有CuSO4的質(zhì)量為0.8x160=0.51g。由圖像可知當(dāng)溫度升高250到102c是時(shí)CuSO4-5H2O開(kāi)始部分脫水，在113c258c時(shí)剩余固體質(zhì)量為0.57g,

5、根據(jù)原子守恒可計(jì)算出此時(shí)對(duì)應(yīng)的化學(xué)式，設(shè)化學(xué)式為CuSO4-nH2O,則有0.57m160=0.51,16018n解得n=1,所以200c時(shí)固體物質(zhì)的化學(xué)式為CuSO4-H2O;(2)由圖像可知當(dāng)溫度超過(guò)258c570c時(shí)，剩余物質(zhì)恰好是CuSO4,高溫下分解的化學(xué)方程式是CuSO4CuO+SO3f;CuO溶于硫酸生成CuSO4,結(jié)晶析出生成膽研即CuSO4-5H2O;由圖像可知CuSO45H2O存在的最高溫度是102C；(3)SO3溶于水生成硫酸，濃硫酸在加熱時(shí)與銅反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu+2H2SO4CuSO4+2H2O+SO2T(4)因?yàn)镵apCu(OH)2=c(Cu2)c2(OH)=2.

6、2X10-20,當(dāng)溶液的pH=8時(shí)，c(OH)=106,所以c(Cu2+)=2.2X10-8；硫酸銅溶液中通入過(guò)量H2s氣體時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CuSO4+H2S=H2SO4+CuS,忽略溶于體積變化根據(jù)原子守恒可知生成的硫酸的濃度是0.1molL-1,所以H+濃度是0.2molL-1。570C答案：(1)CuSO4H2O;(2)CuSO4CuO+SO3f、CuSO45H2O、102C；(3) Cu+2H2SO4CuSO4+2H2O+SO2T(4) 2.2X10-8、0.24、將8.34gFeSQ7H2O樣品隔絕空氣加熱脫水，其熱重曲線(樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線)見(jiàn)餐量需）FeSO17H.O

7、右圖。下列說(shuō)法正確的是(D)A.FeSd7H2O晶體中有4種不同結(jié)合力的水分隸B.在100c時(shí)，M的化學(xué)式為FeSQ-6H2OC.在200c時(shí)，N的化學(xué)式為FeSO43H2OD.380c的P加熱至650c的化學(xué)方程式為：分析：綠研的相對(duì)分子質(zhì)量為：278,設(shè)6.7251045名工4Q電I-12歡迎閱讀20. （10分）8.34gFeSd7H2O樣品受熱脫水過(guò)程的熱重曲線（樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線）如下圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。（1）試確定78c時(shí)固體物質(zhì)M的化學(xué)式。（2）取適量380c時(shí)所得的樣品P,隔絕空氣加熱至650C,得到一種固體物質(zhì)Q,同時(shí)有兩種無(wú)色氣體生成，試寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。（

8、3）某興趣小組用如圖所示裝置設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證（2）中生成的氣態(tài)物質(zhì)，并測(cè)定已分解的P的質(zhì)量（不考慮裝置內(nèi)空氣的影響）。試劑X的名稱是。按氣流方向連接儀器，用字母表示接口的連接順序：CH。充分反應(yīng)后，利用裝置田中圓底燒瓶?jī)?nèi)混合物測(cè)定已分解的P的質(zhì)量，其操作步驟為：第一步，向圓底燒瓶?jī)?nèi)逐滴加入BaCl2溶液，直至沉淀完全；第二步，過(guò)濾混合物，在過(guò)濾器上將沉淀洗凈后，烘干并冷卻至室溫，稱重；第三步，繼續(xù)烘干冷卻并稱量，直至連續(xù)兩次稱量質(zhì)量差不超過(guò)0.1g為止。若最終所得沉淀質(zhì)量為wg,則已分解的P的質(zhì)量為（填計(jì)算式）。?21. （10分）278:8.34=x:6.72x=224,（278-224）+1

9、8=3,所以化學(xué)式為FeS044H2。278:8.34=x:5.10x=170化學(xué)式為：FeS04-H2O（1） FeS044H2O（2分）（2） 2FeS04=Fe2O3+SO2T+SOT（2分）（3）品紅溶液（2分）a一b-f一g-d（2分）233-*（2分）（或其他合理答案）歡迎閱讀5.熱重分析法(TG)是在程序控制溫度下，測(cè)量物質(zhì)的質(zhì)量關(guān)系的一種實(shí)驗(yàn)技術(shù)。熱重分析儀的基本構(gòu)造由精密大控溫加熱爐和記錄儀組成；記錄儀畫(huà)出剩余固體質(zhì)量(m)線，即熱重(TG)曲線圖。如圖為CaGO4?H2O在N2和O2熱重曲線。C點(diǎn)所得固體的化學(xué)式為CaC2O4?H2O的分解分三個(gè)階段，由圖可看出，第二階氛中

10、的反應(yīng)速率要比在N2氣氛中的快，原因是10087.58068.5605038.4302010200400飛0080010001200為N2氣氛為OH（氛T/0m/mgC與溫度的平、程序爐溫(T)曲氣氛中的段在O2氣(結(jié)合化學(xué)方程式回答)。1.(評(píng)判分:6分)第一步反應(yīng)為CaC2O4H2O脫水反應(yīng)，N2和O2對(duì)反應(yīng)無(wú)影響，所以熱重曲線相同(2分)；第二步反應(yīng)為CaC2O4的分解，由于CO在O2中氧化放熱，使溫度升高，加快了反應(yīng)速率，所以在較低的爐溫下CaC2O4即開(kāi)始分解(2分)；第三步反應(yīng)為CaCO3的分解,N2和O2對(duì)反應(yīng)無(wú)影響，但由于第二步反應(yīng)分解速率不同，使所生成的CaCO3有所不同，所

11、以曲線有差異(2分)?！盁嶂胤治龃_定物質(zhì)的組成”類專練1.某化學(xué)興趣小組為了測(cè)定煙氣脫硫所得石膏的組成(CaSO4xH2O)即測(cè)定x值。做如下實(shí)驗(yàn):將石膏加熱使之脫水，加熱過(guò)程中固體的質(zhì)量與時(shí)間的變化關(guān)系如下圖所示。數(shù)據(jù)表明當(dāng)固體的質(zhì)量為2.72g后不再改變。求：(1)石膏的化學(xué)式為;(2)圖像中AB段對(duì)應(yīng)化合物的化學(xué)式為。2.(2012安徽高考)工業(yè)上從廢鉛蓄電池的鉛膏回收鉛的過(guò)程中，可用碳酸鹽溶液與處理后的鉛膏(主要成分為PbSO)發(fā)生反應(yīng)：PbSO4(s)+COi(aq)PbCO3(s)+So4(aq)。某課題組用PbSO4為原料模擬該過(guò)程，探究上述反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件及固體產(chǎn)物的成分。i產(chǎn)J

12、F1I,I/uI(1)上述反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式：K;(2)室溫時(shí)，向兩份相同的PbSO4樣品中分別加入同體積、同濃度的Na2CO3和NaHCOi溶液均可實(shí)現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化，在溶液中PbSQ轉(zhuǎn)化率較大，理由是o(3)查閱文獻(xiàn)：上述反應(yīng)還可能生成堿式碳酸鉛2PbCOiPb(OH)2,它和PbCOi受熱都易分解生成PbO。該課題組又t固體產(chǎn)物(不考慮PbSQ)的成分提出如下假設(shè)，請(qǐng)你完成假設(shè)二和假設(shè)三：假設(shè)一：全部為PbCO3；假設(shè)二：假設(shè)三：(4)為驗(yàn)證假設(shè)一是否成立，課題組進(jìn)行如下研究。定性研究：請(qǐng)你完成下表中內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)步驟(/、要求與出具體操作過(guò)程)預(yù)期的實(shí)驗(yàn)歡迎閱讀現(xiàn)象和結(jié)論取一定量樣品充分干燥，

13、定量研究：取26.7mg的干燥樣品，加熱，測(cè)得固體質(zhì)量隨溫度的變化關(guān)系如圖。某同學(xué)由圖中信息得出結(jié)論：假設(shè)一不成立。你是否同意該同學(xué)的結(jié)論，并簡(jiǎn)述理由：3 .過(guò)氧化鈣是一種新型的多功能無(wú)機(jī)化工產(chǎn)品，常溫下是無(wú)色或淡黃色粉末，易溶于酸，難溶于水、乙醇等溶劑。某實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)室用鈣鹽制取CaO28H2O沉淀(該反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng))(1)儀器X的名稱是。(2)儀器B的作用是o(3)A為實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的裝置，寫(xiě)出A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：(4)制取Ca028H20一股在05c的低溫下進(jìn)行，原因是L生成CaO28H2O的化學(xué)方程式為(5)2.76gCa028H2O樣品受熱脫水過(guò)程的熱重曲線(樣品質(zhì)量隨溫

14、度變化的曲線，140C時(shí)完全脫水，雜質(zhì)受熱不分解)如圖所示。試確定60C時(shí)CaO2XH2O中x=。該樣品中CaO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。4 .熱重分析法是在程序控制溫度下，測(cè)量物質(zhì)的質(zhì)量與溫度的關(guān)系的一種實(shí)驗(yàn)技術(shù)?，F(xiàn)有一CaC204nH2O試樣，分別在氮?dú)鈿夥?、氧氣氣氛中進(jìn)行熱重分析，得到如下熱重(TG)曲線。(1)圖中曲線上有三個(gè)失重臺(tái)階，分別表示加熱過(guò)程中依次發(fā)生了三個(gè)反應(yīng)。根據(jù)第1步反應(yīng)的失重?cái)?shù)據(jù)計(jì)算試樣CaC2O4nH2O中的n值(精確到整數(shù))為。(2)根據(jù)第2步反應(yīng)的失重?cái)?shù)據(jù)推測(cè)第2步反應(yīng)的化學(xué)方程式為;觀察曲線說(shuō)明氧氣存在時(shí)有利于第2步反應(yīng)進(jìn)行，原因是o(3)第3步反應(yīng)中釋放的氣體產(chǎn)物是觀

15、察曲線可判斷出，氧氣存在時(shí)不利于第3步反應(yīng)進(jìn)行，可能原因是二答案1.解析：(1)CaSC4xH2O=CaSO4+xH2O1molxmolx=2歡迎閱讀(2)AB段表明CaS042H2O在加熱過(guò)程中失去一部分結(jié)晶水。設(shè)失去x個(gè)水。則有：一一一一一一一CaSO42H2O=CaSO4(2x)H2O+xH2O3.44-2.901molxmolmol3.44g18172g/mol3x=2,1所以AB段對(duì)應(yīng)化合物的化學(xué)式為CaSQ1H2。I/-.答案：(1)CaSO42H2O1(2)CaSO2H2OJ''_2c?SO4-?2 .解析：(1)因固態(tài)物質(zhì)或純液態(tài)物質(zhì)的濃度為常數(shù)，故反應(yīng)的平衡常

16、數(shù)表達(dá)式為K=-。c?CO3-?使用Na2CO3溶液PbSQ轉(zhuǎn)化率高是因?yàn)橥瑵舛鹊腘a2CO3和NaHCO3溶液，Na2CO3溶液中CO3一22濃度大，促使反應(yīng)：PbSO4(s)+CO3-(aq)PbCO3(s)+SO4-(aq)向右進(jìn)行。(3)結(jié)合信息可知得到兩種固體，可形成三種情況：PbCO3、2PbCO3Pb(OH)2、PbCO3與2PbCO3Pb(OH)20(4)PbCO3受熱分解生成PbO與CO2,Pb(OH)2受熱分解產(chǎn)生PbO與H2O,利用無(wú)水硫酸銅來(lái)檢驗(yàn)分解后是否有H2O生成來(lái)判斷假設(shè)一是否成立。由PbCO3分解的方程式可知若固體全部為PbCO3,則26.7mg固體完全分解后可

17、得到22.3mg固體(PbO),結(jié)合圖中數(shù)據(jù)可知假設(shè)一不成立；又因?yàn)閷?shí)驗(yàn)最終得到的固體質(zhì)量與全部為PbCO3分解所得到的固體質(zhì)量相差不大，可能是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的誤差I(lǐng)I引起的，此時(shí)假設(shè)一成立。1-30Croc2423oOsC(2)Na2CO3Na2CO3溶液中的c(CO3)大(3)全部為2PbCC3Pb(OH)2PbCO3與2PbCO3Pb(OH)2(4)實(shí)驗(yàn)步驟(不要求寫(xiě)出具體操作過(guò)程)預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論充分加熱樣品，將產(chǎn)生的氣體通入盛有若無(wú)水硫酸銅不變藍(lán)，則假設(shè)一成立；歡迎閱讀無(wú)水硫酸銅的干燥管若無(wú)水硫酸銅變藍(lán)，則假設(shè)一不成立同意，若全部為PbCOs時(shí)，26.7mg完全分解后最終固體質(zhì)量

18、應(yīng)為22.3mg(或：不同意，實(shí)驗(yàn)最終得到固體的質(zhì)量與全部為PbCO3分解所得固體質(zhì)量相差不大，可能是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的誤差引起的)(本題屬于開(kāi)放性試題，合理答案均可).一-.3 .解析：由圖可以看出A為實(shí)驗(yàn)室制備氨氣：Ca(OH)2+2NH4Cl=CaCl2+2NH3f+2H20,由于NH3極易溶于水，為了防止倒吸，用干燥管代替導(dǎo)管。雙氧水通過(guò)分液漏斗(X)進(jìn)入低溫的三頸燒瓶，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O=Ca028H20J+2NH4C1。由于Ca028H2O帶結(jié)晶水，若溫度太高，則Ca028H2O會(huì)失去部分結(jié)晶水，溫度太低，液體易凍結(jié)，反應(yīng)困難。140C后結(jié)晶水全部失去，其質(zhì)量為2.76g-1.32g=1.44g,物質(zhì)的量為0.08