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专题讲座(三) 热重分析中的物质成分的判断
第一部分:高考真题感悟
1.[2021·全国甲卷,27(4)]胆矾(CuSO ·5H O)易溶于水,难溶于乙醇。某小组用工业废铜焙烧得到的
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CuO(杂质为氧化铁及泥沙)为原料与稀硫酸反应制备胆矾,并测定其结晶水的含量。回答下列问题:
结晶水测定:称量干燥坩埚的质量为m,加入胆矾后总质量为m,将坩埚加热至胆矾全部变为白色,置于
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干燥器中冷至室温后称量,重复上述操作,最终总质量恒定为m 。根据实验数据,胆矾分子中结晶水的个
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数为________________(写表达式)。
2.[2019·全国卷Ⅰ,27(5)]采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数,将样品加热到 150 ℃时
失掉1.5个结晶水,失重5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为___________________。
第二部分:最新模拟精练
完卷时间:50分钟
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Mg12 Al27 S32 Ca40 V51 Cr52 Mn55 Fe65 Zn65 Ce140 pb207
1.(10分)8.34 g FeSO·7H O(M=278 g·mol -1)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)
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如图所示,下列说法正确的是( )
A.温度为78 ℃时,固体物质M的化学式为FeSO ·5H O
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B.温度为159 ℃时固体N的化学式为FeSO ·2H O
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C.在隔绝空气条件下,由N得到P的化学方程式为FeSO ·H O FeSO +H O
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D.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,Q
的化学式为Fe O
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2.(10分)将Ce(SO)·4H O(摩尔质量为404 g·mol-1)在空气中加热,样品的固体残留率(固体样品的
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剩余质量/固体样品的起始质量×100%)随温度的变化如下图所示。当固体残留率为70.3%时,所得固体可能为(填字母)。
A.Ce(SO) B.Ce (SO4) C.CeOSO
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3.(10分)PbO 受热会随温度升高逐步分解。称取23.9 g PbO,将其加热分解,受热分解过程中固体质量
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随温度的变化如图所示。
A点与C点对应物质的化学式分别为__________、__________。
4.(10分)25.35 g MnSO ·H O样品受热分解过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如下图所示:
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(1)300 ℃时,所得固体的化学式为________。
(2)1150 ℃时,反应的化学方程式为 __________________________________。
5.(10分)PbO 在加热过程发生分解的失重曲线如图所示,已知失重曲线上的 a点样品失重4.0%(即
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×100%)的残留固体。若a点固体组成表示为PbO 或mPbO ·nPbO,列式计算x值和m∶n值_________。
x 26.(10分)碱式碳酸铝镁[MgAl(OH)(CO)·xHO]常用作塑料阻燃剂。为确定碱式碳酸铝镁的组成,进行如下
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实验:
①准确称取3.390 g样品与足量稀盐酸充分反应,生成0.560 L CO(已换算成标准状况下)。
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②另取一定量样品在空气中加热,样品的固体残留率(×100%)随温度的变化如图所示(样品在270 ℃时已完全失
去结晶水,600 ℃以上残留固体为金属氧化物的混合物)。
根据以上实验数据计算碱式碳酸铝镁样品中的n(OH-)∶n(CO)=________。
7.(10分)2.76 g CaO ·8H O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
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水,杂质受热不分解)如图所示。
①试确定60 ℃时CaO·xH O中x=__________。
2 2
②该样品中CaO 的质量分数为__________。
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8.(10分)CrO 的热稳定性较差,加热时逐步分解,其固体残留率随温度的变化如图所示,则B点时铬的
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氧化物化学式为______________。9.(10分)为确定NVCO{化学式可表示为(NH )[(VO) (CO)(OH) ]·10H O}的组成,进行如下实验:
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①称取2.130 g样品与足量NaOH充分反应,生成NH 0.224 L(已换算成标准状况下)。
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②另取一定量样品在氮气氛围中加热,样品的固体残留率(×100%)随温度的变化如图所示(分解过程中各元
素的化合价不变)。
根据以上实验数据计算确定NVCO的化学式(写出计算过程)。
10.(10分)(2021·湖南衡阳一中模拟,节选)MnCO 在空气中加热易转化为不同价态的锰的氧化物,其固体
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残留率随温度的变化如图所示。
(1)300 ℃时,剩余固体中n(Mn)∶n(O)为 。
(2)图中点D对应固体的成分为 (填化学式)。