高中化学考察的热重曲线及专练Word文档下载推荐.docx
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（2）取270℃所得样品，于570℃灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体，该反应的化学方程式为______________。
把该黑色粉末溶解于稀硫酸中，经浓缩、冷却，有晶体析出，该晶体的化学式为_________，其存在的最高温度是_____________；
（3）上述氧化性气体与水反应生成一种化合物，该化合物的浓溶液与Cu在加热时发生反应的化学方程式为________________；
（4）在0.10mol·
L-1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌，有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液的pH=8时，c（Cu2+）=________________mol·
L-1（Kap[Cu（OH）2]=2.2×
10-20）。
若在0.1mol·
L-1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体，使Cu2+完全沉淀为CuS，此时溶液中的H+浓度是_______________mol·
L-1。
（1）0.80gCuSO4·
5H2O中含有CuSO4的质量为
。
由图像可知当温度升高到102℃是时CuSO4·
5H2O开始部分脱水，在113℃～258℃时剩余固体质量为0.57g，根据原子守恒可计算出此时对应的化学式，设化学式为CuSO4·
nH2O，则有
，解得n＝1，所以200℃时固体物质的化学式为CuSO4·
H2O；
（2）由图像可知当温度超过258℃时，剩余物质恰好是CuSO4，高温下分解的化学方程式是CuSO4
CuO＋SO3↑；
CuO溶于硫酸生成CuSO4，结晶析出生成胆矾即CuSO4·
5H2O；
由图像可知CuSO4·
5H2O存在的最高温度是102℃；
（3）SO3溶于水生成硫酸，浓硫酸在加热时与铜反应的化学方程式为
Cu＋2H2SO4
CuSO4＋2H2O＋SO2↑
（4）因为Kap[Cu（OH）2]＝c（Cu2＋）·
c2（OH－）=2.2×
10-20，当溶液的pH=8时，c（OH－）＝10－6，所以c（Cu2＋）＝2.2×
10-8；
硫酸铜溶液中通入过量H2S气体时反应的化学方程式为：
CuSO4＋H2S=H2SO4＋CuS，忽略溶于体积变化根据原子守恒可知生成的硫酸的浓度是0.1mol·
L-1，所以H+浓度是0.2mol·
答案：
（1）CuSO4·
（2）CuSO4
CuO＋SO3↑、CuSO4·
5H2O、102℃；
（3）Cu＋2H2SO4
（4）2.2×
10-8、0.2
4、将8.34gFeSO4·
7H2O样品隔绝空气加热脱水，其热重曲线（样品质量随温度变化的曲线）见右图。
下列说法正确的是（D）
A．FeSO4·
7H2O晶体中有4种不同结合力的水分子
B．在100℃时，M的化学式为FeSO4·
6H2O
C．在200℃时，N的化学式为FeSO4·
3H2O
D．380℃的P加热至650℃的化学方程式为：
分析：
绿矾的相对分子质量为：
278，设
20．（10分）8.34gFeSO4·
7H2O样品受热脱水过程的热重曲线（样品质量随温度变化的曲线）如下图所示。
请回答下列问题。
（1）试确定78℃时固体物质M的化学式▲。
（2）取适量380℃时所得的样品P，隔绝空气加热至650℃，得到一种固体物质Q，同时有两种无色气体生成，试写出该反应的化学方程式▲。
（3）某兴趣小组用如图所示装置设计实验，验证
（2）中生成的气态物质，并测定已分解的P的质量（不考虑装置内空气的影响）。
1试剂X的名称是▲。
②按气流方向连接仪器，用字母表示接口的连接顺序：
C→▲。
③充分反应后，利用装置Ⅲ中圆底烧瓶内混合物测定已分解的P的质量，其操作步骤为：
第一步，向圆底烧瓶内逐滴加入BaCl2溶液，直至沉淀完全；
第二步，过滤混合物，在过滤器上将沉淀洗净后，烘干并冷却至室温，称重；
第三步，继续烘干冷却并称量，直至连续两次称量质量差不超过0.1g为止。
④若最终所得沉淀质量为wg，则已分解的P的质量为▲（填计算式）。
20．（10分）
278：
8.34=x：
6.72x=224,（278－224）÷
18=3，所以化学式为FeSO4·
4H2O
5.10x=170化学式为：
FeSO4·
H2O
高温
（1）FeSO4·
4H2O（2分）
（2）2FeSO4====Fe2O3+SO2↑+SO3↑（2分）
（3）①品红溶液（2分）
②a→b→f→g→d（2分）
④
（2分）（或其他合理答案）
5.热重分析法（TG）是在程序控制温度下，测量物质的质量与温度的关系的一种实验技术。
热重分析仪的基本构造由精密天平、程序控温加热炉和记录仪组成；
记录仪画出剩余固体质量（m）~炉温（T）曲线,即热重（TG）曲线图。
如图为CaC2O4•H2O在N2和O2气氛中的热重曲线。
①C点所得固体的化学式为______________________。
②CaC2O4•H2O的分解分三个阶段，由图可看出，第二阶段在O2气氛中的反应速率要比在N2气氛中的快，原因是__________________________（结合化学方程式回答）。
1.（评判分:
6分）
第一步反应为CaC2O4·
H2O脱水反应,N2和O2对反应无影响,所以热重曲线相同（2分）；
第二步反应为CaC2O4的分解,由于CO在O2中氧化放热,使温度升高,加快了反应速率,所以在较低的炉温下CaC2O4即开始分解（2分）；
第三步反应为CaCO3的分解,N2和O2对反应无影响,但由于第二步反应分解速率不同,使所生成的CaCO3有所不同,所以曲线有差异（2分）。
“热重分析确定物质的组成”类专练
1．某化学兴趣小组为了测定烟气脱硫所得石膏的组成（CaSO4·
xH2O）即测定x值。
做如下实验：
将石膏加热使之脱水，加热过程中固体的质量与时间的变化关系如下图所示。
数据表明当固体的质量为2.72g后不再改变。
求：
（1）石膏的化学式为________；
（2）图像中AB段对应化合物的化学式为________。
2．（2012·
安徽高考）工业上从废铅蓄电池的铅膏回收铅的过程中，可用碳酸盐溶液与处理后的铅膏（主要成分为PbSO4）发生反应：
PbSO4（s）＋CO
（aq）PbCO3（s）＋SO
（aq）。
某课题组用PbSO4为原料模拟该过程，探究上述反应的实验条件及固体产物的成分。
（1）上述反应的平衡常数表达式：
K＝________________________________________。
（2）室温时，向两份相同的PbSO4样品中分别加入同体积、同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液均可实现上述转化，在________溶液中PbSO4转化率较大，理由是________。
（3）查阅文献：
上述反应还可能生成碱式碳酸铅[2PbCO3·
Pb（OH）2]，它和PbCO3受热都易分解生成PbO。
该课题组对固体产物（不考虑PbSO4）的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三：
假设一：
全部为PbCO3；
假设二：
________________；
假设三：
________________。
（4）为验证假设一是否成立，课题组进行如下研究。
①定性研究：
请你完成下表中内容。
实验步骤（不要求写出具体操作过程）
预期的实验
现象和结论
取一定量样品充分干燥，……
②定量研究：
取26.7mg的干燥样品，加热，测得固体质量随温度的变化关系如图。
某同学由图中信息得出结论：
假设一不成立。
你是否同意该同学的结论，并简述理由：
______
________________________________________________________________________。
3．过氧化钙是一种新型的多功能无机化工产品，常温下是无色或淡黄色粉末，易溶于酸，难溶于水、乙醇等溶剂。
某实验小组在实验室用钙盐制取CaO2·
8H2O沉淀（该反应是一个放热反应）。
（1）仪器X的名称是________。
（2）仪器B的作用是________。
（3）A为实验室制取氨气的装置，写出A中发生反应的化学方程式：
_______________
（4）制取CaO2·
8H2O一般在0～5℃的低温下进行，原因是_________________________，
生成CaO2·
8H2O的化学方程式为_____________________________________________
（5）2.76gCaO2·
8H2O样品受热脱水过程的热重曲线（样品质量随温度变化的曲线，140℃时完全脱水，杂质受热不分解）如图所示。
①试确定60℃时CaO2·
xH2O中x＝________。
②该样品中CaO2的质量分数为________。
4．热重分析法是在程序控制温度下，测量物质的质量与温度的关系的一种实验技术。
现有一CaC2O4·
nH2O试样，分别在氮气气氛、氧气气氛中进行热重分析，得到如下热重（TG）曲线。
（1）图中曲线上有三个失重台阶，分别表示加热过程中依次发生了三个反应。
根据第1步反应的失重数据计算试样CaC2O4·
nH2O中的n值（精确到整数）为________。
（2）根据第2步反应的失重数据推测第2步反应的化学方程式为___________________；
观察曲线说明氧气存在时有利于第2步反应进行，原因是_________________________。
（3）第3步反应中释放的气体产物是________。
观察曲线可判断出，氧气存在时不利于第3步反应进行，可能原因是_____________________________________________________。
答案
1．解析：
（1）CaSO4·
xH2O
CaSO4＋xH2O
1mol xmol
x＝2
（2）AB段表明CaSO4·
2H2O在加热过程中失去一部分结晶水。
设失去x个水。
则有：
CaSO4·
2H2O
（2－x）H2O＋xH2O
1mol xmol
mol
x＝
所以AB段对应化合物的化学式为CaSO4·
H2O。
（2）CaSO4·
2．解析：
（1）因固态物质或纯液态物质的浓度为常数，故反应的平衡常数表达式为K＝
（2）使用Na2CO3溶液PbSO4转化率高是因为同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液，Na2CO3溶液中CO
浓度大，促使反应：
（aq）向右进行。
（3）结合信息可知得到两种固体，可形成三种情况：
①PbCO3、②2PbCO3·
Pb（OH）2、③PbCO3与2PbCO3·
Pb（OH）2。
（4）①PbCO3受热分解生成PbO与CO2，Pb（OH）2受热分解产生PbO与H2O，利用无水硫酸铜来检验分解后是否有H2O生成来判断假设一是否成立。
②由PbCO3分解的方程式可知若固体全部为PbCO3，则26.7mg固体完全分解后可得到22.3mg固体（PbO），结合图中数据可知假设一不成立；
又因为实验最终得到的固体质量与全部为PbCO3分解所得到的固体质量相差不大，可能是实验过程中产生的误差引起的，此时假设一成立。
（1）
或
（2）Na2CO3 Na2CO3溶液中的c（CO
）大
（3）全部为2PbCO3·
Pb（OH）2
PbCO3与2PbCO3·
（4）①
预期的实验现象和结论
充分加热样品，将产生的气体通入盛有无水硫酸铜的干燥管
若无水硫酸铜不变蓝，则假设一成立；
若无水硫酸铜变蓝，则假设一不成立
②同意，若全部为PbCO3时，26.7mg完全分解后最终固体质量应为22.3mg（或：
不同意，实验最终得到固体的质量与全部为PbCO3分解所得固体质量相差不大，可能是实验过程中产生的误差引起的）（本题属于开放性试题，合理答案均可）
3．解析：
由图可以看出A为实验室制备氨气：
Ca（OH）2＋2NH4Cl
CaCl2＋2NH3↑＋2H2O，由于NH3极易溶于水，为了防止倒吸，用干燥管代替导管。
双氧水通过分液漏斗（X）进入低温的三颈烧瓶，发生化学反应CaCl2＋H2O2＋2NH3＋8H2O===CaO2·
8H2O↓＋2NH4Cl。
由于CaO2·
8H2O带结晶水，若温度太高，则CaO2·
8H2O会失去部分结晶水，温度太低，液体易冻结，反应困难。
140℃后结晶水全部失去，其质量为2.76g－1.32g＝1.44g，物质的量为0.08mol，则CaO2·
8H2O的物质的量为0.01mol，由CaO2·
8H2O样品受热脱水过程的热重曲线可以看出60～140℃失去的结晶水的质量为1.68g－1.32g＝0.36g，物质的量为0.02mol，则n（CaO2）∶n（H2O）＝0.01∶0.02＝1∶x，x＝2。
CaO2质量为72g·
mol－1×
0.01mol＝0.72g，则该样品中CaO2的质量分数＝
×
100%＝26.09%。
（1）分液漏斗
（2）防倒吸
（3）Ca（OH）2＋2NH4Cl
CaCl2＋2NH3↑＋2H2O
（4）低于0℃，液体易冻结，反应困难，温度过高，过氧化氢分解速率加快 CaCl2＋H2O2＋2NH3＋8H2OCaO2·
8H2O↓＋2NH4Cl
（5）①2 ②26.09%
4．解析：
（1）由图中质量变化列式
＝
，可得n＝1。
（2）设分解后固体物质的原子量为M，
则
，M＝100，故固体物质的化学式为CaCO3。
反应的化学方程式为CaC2O4
CaCO3＋CO↑，此反应中加入O2后，CO与O2反应生成CO2，降低CO的浓度有利于正向进行。
（3）同理可得第三步反应的固体产物为CaO，气体产物为CO2。
（1）1
（2）CaC2O4
CaCO3＋CO 氧气可跟CO反应，促使草酸钙分解向正向进行
（3）CO2 氧气存在时第二步反应产生CO2会抑制CaCO3===CaO＋CO2进行
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