高中化学考察的热重曲线及专练.docx

1、高中化学考察的热重曲线及专练高中化学考察的热重曲线及专练热重法是在程序控温下，测量物质的质量随温度(或时间)的变化关系。当被测物质在加热过程中有升华、汽化、分解出气体或失去结晶水时，被测的物质质量就会发生变化。这时热重曲线就不是直线而是有所下降。通过分析热重曲线，就可以知道被测物质在多少度时产生变化，并且根据失重量，可以计算失去了多少物质，（如CuSO45H2O中的结晶水）。从热重曲线上我们就可以知道CuSO45H2O中的5个结晶水是分三步脱去的。热重法测定，试样量要少，一般25mg。试样皿的材质，要求耐高温，对试样、中间产物、最终产物和气氛都是惰性的，即不能有反应活性和催化活性。通常用的试样

2、皿有铂金的、陶瓷、石英、玻璃、铝等。特别要注意，不同的样品要采用不同材质的试样皿，否则会损坏试样皿，如：碳酸钠会在高温时与石英、陶瓷中的SiO2反应生成硅酸钠，所以象碳酸钠一类碱性样品，测试时不要用铝、石英、玻璃、陶瓷试样皿。铂金试样皿，对有加氢或脱氢的有机物有活性，也不适合作含磷、硫和卤素的聚合物样品，因此要加以选择。1. 取2.50 g胆矾样品，逐渐升温加热分解，分解过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示。a点时固体物质的化学式为_。1 000 时发生反应的化学方程式为_。解析：设a点时固体的摩尔质量为M，则2.502.14250M，解得M214。故其化学式为CuSO43H2O

3、。通过计算可以推断d点处物质为0.80 g CuO，而e点处物质的质量为0.72 g，则为0.005 mol Cu2O，该反应的化学方程式为4CuO2Cu2OO2。11.（2011新课标全国，14分）0.80gCuSO45H2O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200时固体物质的化学式_（要求写出推断过程）；（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

4、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0.10molL-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+）=_molL-1（KapCu（OH）2=2.210-20）。若在0.1molL-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_molL-1。解析：（1）0.80gCuSO45H2O中含有CuSO4的质量为。由图像可知当温度升高到102是时CuSO45H2O开始部分脱水，在113258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Cu

5、SO4nH2O，则有，解得n1，所以200时固体物质的化学式为CuSO4H2O；（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CuSO4CuOSO3；CuO溶于硫酸生成CuSO4，结晶析出生成胆矾即CuSO45H2O；由图像可知CuSO45H2O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Cu2H2SO4CuSO42H2OSO2（4）因为KapCu（OH）2c(Cu2)c2(OH) =2.210-20，当溶液的pH=8时，c (OH)106，所以c(Cu2)2.210-8；硫酸铜溶液中通入过量H2S气体时反应的

6、化学方程式为： CuSO4H2S=H2SO4CuS，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0.1molL-1，所以H+浓度是0.2molL-1。答案：（1）CuSO4H2O；（2）CuSO4CuOSO3、CuSO45H2O、102；（3）Cu2H2SO4CuSO42H2OSO2（4）2.210-8、0.24、将8.34 g FeSO47H2O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 ） AFeSO47H2O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FeSO46H2O C在200时，N的化学式为FeSO43H2O D3

7、80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）8.34g FeSO47H2O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 。按气流方向连接仪器，用字母表示接口的连接顺序：C 。充分反应后，利用装置中圆底烧瓶内混合物测

8、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。若最终所得沉淀质量为w g，则已分解的P的质量为 （填计算式）。20（10分）278：8.34 = x ：6.72 x= 224, （278224）18 = 3，所以化学式为FeSO44H2O278：8.34 = x ：5.10 x = 170 化学式为：FeSO4H2O高温（1）FeSO44H2O（2分）（2）2FeSO4=Fe2O3+SO2+SO3（2分）（3）品

9、红溶液（2分）abfgd（2分）（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CaC2O4H2O在N2和O2气氛中的热重曲线。C点所得固体的化学式为_。CaC2O4H2O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CaC2O4H2O脱水反应, N2和O2对反应无影响, 所以热重曲线相同(2

10、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(CaSO4xH2O)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2.72 g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(20

11、12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2PbCO3Pb(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

12、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。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，定量研究：取26.7 mg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CaO28H2O沉淀(该反应是一个放热反应)。(1)仪器X的名称是_

13、。(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CaO28H2O一般在05 的低温下进行，原因是_，生成CaO28H2O的化学方程式为_。(5)2.76 g CaO28H2O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。试确定60 时CaO2xH2O中x_。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CaC2O4nH2O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CaC2O4nH2O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