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文檔簡(jiǎn)介
熱點(diǎn)強(qiáng)化5化學(xué)計(jì)算方法在熱重分析中的應(yīng)用
W熱點(diǎn)精講
(1)設(shè)晶體為1moL
(2)失重一般是先失水,再失非金屬氧化物。
⑶計(jì)算每步的風(fēng)剩余),〃小胃髓)質(zhì)量產(chǎn)。。%=固體殘留率。
(4)晶體中金屬質(zhì)量不減少,仍在加(剩余)中。
(5)失重最后一般為金屬氧化物,由質(zhì)量守恒得小(0),由〃(金屬):〃(0),即可求出失重后物
質(zhì)的化學(xué)式。
■一熱點(diǎn)專(zhuān)練
1.將&34gFeSCV7H2O樣品隔絕空氣加熱,升溫過(guò)程中固體的質(zhì)量變化如圖。下列說(shuō)法正
確的是()
。78159373633溫度/七
A.FCSO4-7H2O晶體中有4種不同結(jié)合力的水分/
B.在100℃時(shí),M的化學(xué)式為FeSCh?6H2O
C.在200℃時(shí),N的化學(xué)式為FeSCUSHK)
D.380℃的P加熱至650℃的化學(xué)方程式為2FeSO4=^=Fe2O3+SO2t+SO3t
答案D
解析從圖中可以看出,F(xiàn)eSO「7H2。晶體受熱后發(fā)生4次分解反應(yīng),通常情況下,晶體先分
多次失去結(jié)晶水,然后所得無(wú)水鹽再分解。FeSOy7H2O晶體中,水分子的結(jié)合力都是相同的,
A不正確;n(FeS04-7H20)=27^^1-1=0.03mol,則100℃時(shí),M的摩爾質(zhì)量為提器=
224gmo「,化學(xué)式為FeSChMHzO,B不正確;在200℃時(shí),N的摩爾質(zhì)量為焦!%=
III\zI
-1
170gmol,化學(xué)式為FeS04H2O,C不正確:380℃的P加熱至650°C時(shí),產(chǎn)物Q中〃(Fe):〃(O)
6m
=0.03mol:24)*一°?由0;?£-。。=2:3,即產(chǎn)物為Fe2O^,所以反應(yīng)的化學(xué)方程式
Iogrnol
為2FeSOi=^=Fe2O3+&O2f+SO3t,D正確c
2.將Ce(SCh)2-4H2O(摩爾質(zhì)量為404g?mol一)在空氣中加熱,樣品的固體殘留率
,固體樣品的剩余質(zhì)量
(固體樣品的起始質(zhì)量X100%)隨溫度的變化如圖所示。
02(M)中X)6()0KOO
溫度
當(dāng)固體殘留率為70.3%時(shí),所得固體可能為(填字母)。
A.Ce(S0j)2B.Ce2(SO4)3C.CeOSO4
答案B
解析404X70.3%-284,A的相對(duì)分子質(zhì)量為332,B的相對(duì)分子質(zhì)量為568,C的相對(duì)分
子質(zhì)量為252;根據(jù)質(zhì)量守恒,404X2為70.3%Q568。
3.12019?全國(guó)卷I,27(5)]采用熱重分析法測(cè)定硫酸鐵銃晶體樣品所含結(jié)晶水?dāng)?shù),將樣品加
熱到150c時(shí)失掉1.5個(gè)結(jié)晶水,失重5.6%。硫酸鐵鏤晶體的化學(xué)式為。
答案NH4Fe(SO4)212H2O
解析失重5.6%是質(zhì)量分?jǐn)?shù),設(shè)結(jié)晶水合物的化學(xué)式為NH4Fe(SO4)2xH2O,由題意知
1.5X18_5.6
266+18x=l00,解得不比12。
4.PbO?在加熱過(guò)程發(fā)生分解的失重曲線如下圖所示,已知失重曲線上的a點(diǎn)為樣品失重
I八0//日n樣品起始質(zhì)量—a點(diǎn)固體質(zhì)量
4。%(即樣品起始質(zhì)量X100%)的殘留固體。若a點(diǎn)固體組成表示為PbO.r或
mPbChwPbO,列式計(jì)算x值和m:〃值。
1
會(huì)
育
與
-3
照
號(hào)
二
工3()()4()05(X)6(X)湍[度/t
答案根據(jù)PbO2/=PbCX+告%21,有甘432=239X4.0%,解得x=2~239^,°%
F.4,根據(jù)〃iPbO”〃PbO,有黑孑=14得*耨=本
5.在空氣中加熱10.98g草酸鉆晶體(CoC2(%2H2O)樣品,受熱過(guò)程中不同溫度范圍內(nèi)分別得
到一種固體物質(zhì),其質(zhì)量如表。
溫度范圍/℃固體質(zhì)量/g
150?2108.82
290?3204.82
890?9204.50
(1)加熱到210℃時(shí),固體物質(zhì)的化學(xué)式為<,
(2)經(jīng)測(cè)定,加熱到210?310℃過(guò)程中的生成物只有C6和鉆的氧化物,此過(guò)程發(fā)生反應(yīng)的
化學(xué)方程式為o
答案(l)CoC2O4(2)3COC2O4+2O2=^=CO3O4+6CO2
解析(1)/Z(COC204-2H20)=0.06mol,
Am=(1。98—8.82)g=216g=w(H2O),
故210℃時(shí)固體為CoC2O.o
(2)根據(jù)牯原子守恒可知
w(Co)=3.54g,w(O)=(4.82-3.54)g=1.28g,
〃(O)=0.08mol,//(Co):〃(O)=3:4,
可寫(xiě)出化學(xué)方程式:3coe2O4+2O2=^=CO3O4+6CO2。
6.(2022?浙江模擬)CUSO4SH2O在不同溫度下失水和分解,隨著溫度升高分別生成
CuSO4-*CuO-*Cu2O-*Cu,現(xiàn)稱(chēng)取5.000gCuSO4-5H2O在敞口容器加熱一定時(shí)間后,得到
1.520g固體,測(cè)得生成的SO2的體積為0.224L(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況),求:
(1)固體的成分及物質(zhì)的量之比:o
⑵標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下生成02的體積:。
答案(I)H(CUO):n(Cu2O)=2:I
(2)0.168L
解析(1)5.000gCuSCUSHzO物質(zhì)的量為0.02mol,若生成的全部是硫酸銅,則質(zhì)量為3.2g,
若全部生成氧化銅,則質(zhì)量為1.6g,若全部生成氧化亞銅,則質(zhì)量為1.44g,而得到1.520g
固體,說(shuō)明固體的成分是氧化銅和氧化亞銅的混合物,設(shè)氧化銅物質(zhì)的量為xmol,氧化亞銅
物質(zhì)的量為ymol,則有x+2y=0.02,80x+144y=1.52,解得x=0.01,v=0.005,則物質(zhì)的量
之比n(CuO):W(CU2O)=2:Io
(2)生成了標(biāo)準(zhǔn)狀況下0.224L二氧化硫,即物質(zhì)的量為0.01mol,分析知硫、銅化合價(jià)降低,
幺八人,人?-I--”工,入6,0.01molX2+0.005molX2X1
氧化合價(jià)升而,根據(jù)得失電?子守恒得到Ch物質(zhì)的量為-----------J--------------------=。0075mol,
其標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積為0.0075molX22.4Lmo「=0.168L。
7.PbCh受熱會(huì)隨溫度升高逐步分解。稱(chēng)取23.9gPbOz,將其加熱分解,受熱分解過(guò)程中固
體質(zhì)量隨溫度的變化如圖所示。
A點(diǎn)與C點(diǎn)對(duì)應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)式分別為
答案Pb2O3PbO
解析二氧化鉛是0.1mol,其中氧原子是0.2mol。A點(diǎn)固體減少0.8g,則剩余氧原子的物
質(zhì)的量是0.15mol,此時(shí)軻余的鉛和氧原子的個(gè)數(shù)之比是2:3,A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的物質(zhì)是PbzCh。
同理可得出C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的物質(zhì)是PbOo
8.MnCCh在空氣中加熱易轉(zhuǎn)化為不同價(jià)態(tài)的鋅的氧化物,其固體殘留率隨溫度的變化如圖
所示,則
(1)300℃時(shí),剩余固體中”(Mn):n(O)=。
(2)圖中點(diǎn)D對(duì)應(yīng)固體的成分為(填化學(xué)式)。
答案(1)1:2(2)Mn3O4和MnO
解析設(shè)MnCCh的物質(zhì)的量為1mol,即質(zhì)量為115go
(1)A點(diǎn)剩余固體質(zhì)量為H5gX75.65%^87g,
減少的質(zhì)量為115g-87g=28g,
可知M11CO3失去的組成為“CO”,
故剩余固體的成分為MnCh,n(Mn):〃(O)=I:2。
(2)C點(diǎn)剩余固體質(zhì)量為115gx61.74%p71g,
據(jù)鎰元素守恒知,〃(Mn)=55g,
則/?z(O)=71g—55g=16g,
則〃(Mn):〃(O)=||:||=l:I,
故剩余固體的成分為MnO,
同理,B點(diǎn)剩余固體質(zhì)量為115gx66.38%=76.337g,因m(Mn)=55g,則制0)=76.337g
一55g=21.337g,
5521337
則n(Mn):?(0)=1j:節(jié)丁A3:4,
故剩余固體的成分為Mn?04,
因D點(diǎn)介于B、C之間,故D點(diǎn)對(duì)應(yīng)固體的成分為MmO4與MnO的混合物。
9.取4.53gNH』Al(SO4)2-12H2O加熱分解,加熱過(guò)程中固體質(zhì)量隨溫度的變化如圖所示。硫
酸鋁鉉晶體在633℃、975c分解生成的固體分別為、(填化學(xué)式)。
J固體質(zhì)量/g
4.53-1
3卜(3(對(duì)七,2.378)
1
2p~——^B(633t:,1.71g)
1:\c(975匕0.51g)
°2004()()6008001000溫度/―
答案AI2(SO4)3AI2O3
解析NH4A1(SO4)212H2O的相對(duì)分子質(zhì)量為453,NH4AKSCM2的相對(duì)分子質(zhì)量為237,
Al2(SC)4)3的相對(duì)分子質(zhì)量為342,ALO3的相對(duì)分子質(zhì)量為102,4.53gNH4A1(SO4)2-I2H2O的
物質(zhì)的量為OOImol,則NH4Al(SO4”的物質(zhì)的量為0.01mol,Al2(SC>4)3的物質(zhì)的量為
0.005mol,AI2O3的物
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