2025屆高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)熱重分析

一輪復(fù)習(xí)熱重分析專題

學(xué)校：姓名：班級：考號:

一、解答題

1.以鎂渣［含有MgCCh、Mg(OH)2>CaCO3>AhO3>FezCh和SiCh］為原料制取六水合氯化

鎂(MgCbfFhO),具體的工藝流程如圖:

鹽酸調(diào)pH=5調(diào)節(jié)pH鹽酸

鎂渣

碎

粉煨燒

MgCl-6HO

理

處700℃22

濾渣1濾渣2濾液3

已知：①濾液2與適量石灰乳反應(yīng)合成堿式氯化鎂［Mg(0H)2一xCkmfhO］,當(dāng)x=l,m=0時,

堿式氯化鎂為Mg(OH)Ch

②相關(guān)金屬離子［c(Mn+)=0.1moLL」形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下表:

金屬離子Fe3+Al3+Mg2+Ca2+

3.4

開始沉淀的pH1.58.911.3

沉淀完全的pH2.84.710.9一

請回答下列問題：

(1)實驗室煨燒樣品的實驗儀器為

(2)濾渣2的主要成分是

(3)通過調(diào)節(jié)濾液2的pH來獲取Mg(OH)2沉淀，則溶液pH的范圍為

(4)向溶液A中先加入_(填化學(xué)式)酸化，然后_、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌和低溫干燥得

到MgCH6H2O,取少量低溫干燥得到的MgCH6H2O晶體溶于水后發(fā)現(xiàn)溶液呈堿性，則含

有的雜質(zhì)是—從操作上分析引入雜質(zhì)的原因是

(5)熱重分析法是程序控制溫度下測最物質(zhì)的質(zhì)量與溫度關(guān)系的一種實驗技術(shù)。

MgCl2-6H2O的熱重曲線如圖。已知:MgCl2-6H2O在空氣中受熱脫水時，不產(chǎn)生無水氯化鎂。

“個質(zhì)量(g)

4.06--1~I

3.36------

2.62-總----------------------

K53-R-4-----------------------U

0.80-i-f——!-----------------------------------------[——.

：!；

?!??

097117180527—554溫威。c)

①試確定200°。時固態(tài)物質(zhì)的化學(xué)式：_o

②溫度升至554℃時分解得到的主要產(chǎn)物為白色固體和一種酸性氣體，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方

程式：_o

2.鉆廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、電子電器、航空航天、電池制造等行業(yè)，是國家重要的戰(zhàn)略資

源。用含鉆廢料(主要成分為CO2O3,含少量FeO、UO3、CaO、MgO、SiO?等)制備草酸

鉆晶體(CoCQ4-2Hq)的工藝流程如圖所示，試回答下列問題:

已知：

①CO2O3具有強(qiáng)氧化性。

11

②Ksp(MgB)=7.35xW,羯(C碼)=1.05x10為。

(1)為提高含鉆廢料的浸出效率，可采取的措施是(任寫一條)。

(2)Na2SO3在水溶液中的電離方程式為；浸出渣的主要成分為(填化學(xué)

式)。

(3)向“浸出液”中加入適量的NaCK)3時，F(xiàn)e?+發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。

(4)0.1mol.廣的Na2c溶液中：[2c(H283)+2c(HC。(填“>”或“<，或一)

+

[c(OH-)-c(H)]o

2+

⑸①“除鈣鎂”后，濾液中c(Ca2+)=1.0x10-5mol.匚時，c(Mg)=^.^0

試卷第2頁，共25頁

②若“調(diào)pH”時溶液的pH偏低，將會導(dǎo)致Ca?+、Mg2+沉淀不完全，其原因是o

(6)將CoCQ「2H2。在空氣中加熱最終可得到鉆的氧化物。分解時測得殘留固體的質(zhì)量隨溫

1

度變化的曲線如圖所示。[己知：M(CoC2O4-2H2O)=183g-moF]

利

啾

眼

￡

及

阿

融

慈

經(jīng)測定，A-B過程中產(chǎn)生的氣體只有CO?,此過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為<

3.草酸銀晶體(NiJO/ZH?。，M=182.69g/mol)是一種難溶于水的淺綠色粉末，常用于

制饃催化劑和銀粉等。工業(yè)上用廢銀催化劑(主要成分為Ni,含有一定量的ALO3、FeO、SiO2、

CaO等)制備草酸銀晶體的流程如圖所示:

已知：①相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH見表中數(shù)據(jù):

金屬離子3+2+3+2+

FeFeAlNi

開始沉淀的pH1.15.83.06.8

完全沉淀的pH3.28.85.09.5

②/(C*)=1.46x101°

③pH增大，F(xiàn)e?+被氧化的速率加快，同時生成的Fe，+水解形成更多的膠體能吸附即2+。

④當(dāng)某物質(zhì)濃度小于1x10-5moi.L一時，視為完全沉淀。

回答下列問題：

⑴寫出一種能提高“酸浸”速率的措施=

(2)“氧化”過程中，控制70℃、pH小于3的條件下進(jìn)行。

①Hz。？的電子式為

②“氧化”過程的離子方程式為o

③pH為3~4時，銀的回收率降低的原因是o

(3)“調(diào)pH”的范圍為，“沉鈣”過程中，當(dāng)Ca2+沉淀完全時，溶液中《廣)>

moi(列出計算式即可)。

(4)操作a包含過濾、用乙醇洗滌、110℃下烘干等步驟。過濾后檢驗草酸保晶體是否洗滌干

凈的方法是。

(5)在空氣中加熱草酸銀晶體得到如下TG-DSC熱分解曲線如圖所示，已知：TG指的是在程

序控制溫度下測量待測樣品的質(zhì)量與溫度變化關(guān)系，DSC指通過單獨的加熱器補(bǔ)償樣品在

加熱過程中發(fā)生的熱量變化，以保持樣品和參比物的溫差為零。這種補(bǔ)償能量即樣品吸收(峰

向下)或放出(峰向上)的熱量。則300℃時，反應(yīng)的化學(xué)方程式為o

二水草酸鎮(zhèn)在空氣中以10℃/min升到400笛的熱重差熱分析曲線

4.在國家“十二五環(huán)保規(guī)劃”中，氮氧化物成為實行總量控制的污染物，其總量控制消減主

要是煙氣、燃煤的脫硝，機(jī)動車尾氣治理等。

I.甲烷還原氮的氧化物

(1)已知下列反應(yīng):

①CH4(g)+4NO(g),CO2(g)+2N2(g)+2H2O(g)△Hi=-1155.5kJ-mol"

1

②Oz(g)+2NO(g)^，2NO2(g)△H2=-112.5kJ-mol

1

③C?2(g)+N2(g).2NO(g)△H3=+178.0kJ-mol

試卷第4頁，共25頁

則反應(yīng)④CH4(g)+2NC>2(g)?CO2(g)+N2(g)+2H2O(g)AH4=kJ-moH。

II.三元催化劑直接轉(zhuǎn)化氮的氧化物

⑵機(jī)動車尾氣在三元催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)：2CO(g)+2NO(g)^-2CO2(g)+N2(g)AH,

2

實驗測得：v(正)=1<正-?2(?40)42(€：0),v(逆)(N2).C(CO2),其中k正、k逆是只

受溫度影響的速率常數(shù)。在密閉容器中，該反應(yīng)達(dá)到平衡，升溫時，測得k逆增大的倍數(shù)比

k正大，貝必H0(填“〉”或“<”)。

III.堿液吸收氮的氧化物

(3)用一定濃度的NaOH溶液吸收含氮氧化物的廢氣(含NO、NO2),生成亞硝酸鹽，該反應(yīng)

的離子方程式是。

IV.氨氣還原氮的氧化物

(4)某科研攻關(guān)小組在兩個恒容(2.0L)密閉容器中進(jìn)行如下投料對比實驗：

NH3NOO2

容器14mol4mol0

容器24mol4molImol

兩個容器中的混合氣體在相同催化劑表面分別發(fā)生如下反應(yīng)：

-1

⑤4NH3(g)+6NO(g).5N2(g)+6H2O(g)△H3=-1814kJ-mol

⑥4NH3(g)+4NO(g)+O2(g),4N2(g)+6H2O(g)△也

反應(yīng)過程中，測得相同時間時NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線如圖所示:

620K時，容器2中反應(yīng)的平衡常數(shù)K=(用分?jǐn)?shù)表示)，溫度大于575K時，溫度升

高，容器2中NO轉(zhuǎn)化率逐漸降低的原因是(忽略溫度對催化劑的影響)；工廠在用

氨氣處理含氮氧化物的廢氣時，需通入一定量的空氣，從圖中曲線變化分析這種操作的優(yōu)點

是O

5.氯化鏤焙燒菱銃礦制備高純度碳酸鎰的工藝流程如圖:

氯化鉉

凈化除雜

己知：①菱鎰礦的主要成分是MnCCh,還含少量Fe、Al、Ca、Mg等元素。

②相關(guān)金屬離子［co(Mn+)=0.1mol/L］形成氫氧化物沉淀的pH范圍如表:

金屬離子Al3+Fe3+Fe2+Ca2+Mn2+Mg2+

開始沉淀的pH3.81.56.310.68.89.6

沉淀完全的pH5.22.88.312.610.811.6

③常溫下，CaF2、MgF2的溶度積分別為1.46x10-1。、7.42x10-11。

回答下列問題：

(1)“焙燒”時發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為o分析圖，氯化錢焙燒菱錦礦的最佳條件

是：焙燒溫度為500℃。分析選擇反應(yīng)溫度不高于500℃的原因是。

%

、

樹

田

財

般

焙燒溫度對鎰浸出率的影響

⑵浸出液“凈化除雜”過程如下：首先加入MnCh將Fe2+氧化為Fe3+,反應(yīng)的離子方程式

為;再調(diào)節(jié)溶液的pH將AF+、Fe3+變?yōu)槌恋沓?，溶液pH的范圍為；然后加

入NH4F除去o

試卷第6頁，共25頁

(3)碳化結(jié)晶時，反應(yīng)的離子方程式為o

(4)MnCCh(相對分子質(zhì)量115)在空氣中加熱易轉(zhuǎn)化為不同價態(tài)的鎰的氧化物，其固體殘留率

隨溫度的變化如圖所示，300℃?770℃范圍內(nèi)，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

W

W

W

8

溫度/(

6.NOx會危害人體健康，破壞環(huán)境，對其進(jìn)行無害處理研究一直是科技界關(guān)注的重點。請

回答以下問題：

(1)選擇性催化還原技術(shù)(SCR)是針對柴油車尾氣排放中的一項處理工藝。已知在催化劑的作

用下，有如下反應(yīng)發(fā)生：

①4NH3(g)+5O2(g)馨?!4N0(g)+6H2O(g)AHi=-905krmoH

4

②4NH3(g)+3O2(g)皤22N2(g)+6H2O(g)AH2=-1268kJ-mol

@4NH3(g)+6N0(g)簿?5N2(g)+6H2O(g)AH3

反應(yīng)③的反應(yīng)熱AH3=?

(2)氨催化氧化時會發(fā)生(1)中的①、②兩個競爭反應(yīng)。為研究某催化劑的效果，在1L恒容密

閉容器中充入lmolNH3和2moiCh,測得反應(yīng)達(dá)到平衡時有關(guān)物質(zhì)的量關(guān)系如圖：

①根據(jù)以上信息，其他條件不變時，下列措施中可以提高NH3轉(zhuǎn)化為N2的平衡轉(zhuǎn)化率的是

(填字母)。

A.升高反應(yīng)溫度B.降低反應(yīng)溫度

C.增大NH3和02的初始投料比D.及時分離出H2O

②520。€>840%：時體系中NO含量迅速增加的原因是。

(3)已知：2NO(g)+O2(g)馨?2NO2(g)分兩步進(jìn)行，其反應(yīng)過程能量變化如圖a。

I.2NO(g)海NN2O2(g)

n.N2O2(g)+O2(g)<7?2NO2(g)

①決定NO氧化反應(yīng)速率的步驟是(填“I”或“II”)。

②在恒容的密閉容器中充入一定量的NO和02氣體，保持其它條件不變，在溫度為Ti和

T2(T2>T0,測得c(NO)隨t(時間)的變化曲線如圖b,轉(zhuǎn)化相同量的NO,在溫度(填“T1

或“T2”)下消耗的時間較長，結(jié)合圖a分析其原因_____o

(4)在恒溫條件下，向初始壓強(qiáng)為pMPa的恒容密閉容器中加入等物質(zhì)的量CO和NO發(fā)生反

應(yīng)：2CO(g)+2NO(g)脩?N2(g)+2CCh(g),反應(yīng)達(dá)平衡時，N2的體積分?jǐn)?shù)為20%,則NO

的轉(zhuǎn)化率為(保留一位小數(shù))。該條件下反應(yīng)平衡常數(shù)Kp=MPa」(用平衡分壓代

替平衡濃度計算，分壓=總壓x物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。

7.鉆的氧化物常用于制取催化劑和顏料等。以含鉆廢料(含COzOs和少量Fe、Al、Mn、Ca、

Mg等的氧化物及活性炭)為原料制取鉆的氧化物的流程如下。

試卷第8頁，共25頁

+

已知：萃取時發(fā)生的反應(yīng)為C02++n(HA)2COA2-(n-l)(HA),+2HO

(1)除Fe、Al：先加入NaClOs溶液，再加入Na2cO3溶液調(diào)節(jié)pH。寫出NaCQ氧化Fe?+的

離子方程式：o

⑵除Ca、Mg：當(dāng)某離子濃度cWlxloYmoLC^^認(rèn)為該離子已除盡。

①為使Ca2+、Mg2+除盡，必須保持溶液中c(F),mori/i。

②若調(diào)節(jié)溶液的pH偏低、將會導(dǎo)致Ca2+、Mg”沉淀不完全，其原因是。

10n4

[Ksp(CaE,)=l.OxlO-,Ksp(MgF,)=7.4xlO-,Ka(HF)=3.5xlQ-]o

(3)萃取、反萃取:加入某有機(jī)酸萃取劑(HA)2,實驗測得Co?+萃取率隨pH的變化如圖所示。

向萃取所得有機(jī)相中加入H2SO4,反萃取得到水相。

①該工藝中設(shè)計萃取、反萃取的目的是O

②C02+萃取率隨pH升高先增大后減小的可能原因是o

(4)熱分解：向反萃取所得水相中加入(NHJ2C2O4溶液，充分反應(yīng)后，得到CoCzOCH?。。

將CoJCVZH?。在空氣中加熱可得到鉆的氧化物。分解時測得殘留固體的質(zhì)量隨溫度變化

的曲線如圖所示。

夏

則

眼

￡

?

?

盤

畫

150300450600750900

溫度IC

①B點剩余固體產(chǎn)物為(寫出計算過程)。

②鉆的一種氧化物的晶胞如圖所示，在該晶體中與一個鉆原子等距離且最近的鉆原子有.

個。

8.鐵泥是一種常見的工業(yè)廢料（主要成分為Fe2O3、FeO、Fe及雜質(zhì)，雜質(zhì)與酸不反應(yīng)，難

溶于水），可用于生產(chǎn)檸檬酸鐵鏤或磁性氧化鐵，具體流程如圖。

回答下列問題:

（1）“溶解"時，F(xiàn)ezCh與硫酸反應(yīng)的離子方程式為一。

（2）制備檸檬酸鐵俊

①寫出“氧化”時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式并用單線橋表示該反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移情況—。

②“氧化”時控制溫度不超過90℃的原因是o

（3）制備磁性氧化鐵

①“還原”時，加入的試劑X為—（填化學(xué)式）。

②“操作I”為沉化、、洗滌至濾液呈____性（填“酸、中、堿”）、干燥。

③在氨氣中加熱草酸亞鐵晶體（FeC2O4,2H2O）,隨溫度升高，F(xiàn)eC2O4-2H2O的質(zhì)量變化曲線

出現(xiàn)兩個失重“臺階”，如圖所示。結(jié)合表格，計算第一階段的質(zhì)量損失率為（保留4位

有效數(shù)字），推斷第二階段產(chǎn)生的氣體為

固體減少的質(zhì)量

（質(zhì)量損失率=xl00%)

固體的起始質(zhì)量

試卷第10頁，共25頁

什

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產(chǎn)物

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段

失重階

段

第一階

255

室溫~

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37.06

20

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段

第二階

Fe3（）4

。一種

資源

戰(zhàn)略

要的

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元素

17種

系共

和錮

銃、鈕

包括

元素

稀土

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源豐

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9.我

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原料制

素］為

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機(jī)相

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萃取劑

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3

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22

、過濾

過濾