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专项训练 热重曲线的计算(解析版)
一、单选题
1.W、X、Y 是三种短周期主族元素且分别位于三个周期,X 和Y 位于同一主族且原
子序数存在2 倍关系。
(M=278g/mol)的热重曲线(空气中加热)如图所示。
下列说法不正确的是
A.X 和Y 的简单氢化物稳定性:X>Y
B.W 和金属钠形成的化合物为离子化合物
C.热重曲线的第1、2、3 个拐点失去的都是
D.最终曲线Q 所得到的物质为
【答案】D
【分析】根据“W、X、Y 是三种短周期主族元素且分别位于三个周期”推出其中一定
有H;又根据“X 和Y 位于同一主族且原子序数存在2 倍关系”推出X 和Y 为O 和
S,则W 为H,结合化合物的化学式,知X 为O,Y 为S。根据
的
,推出乙的摩尔质量为
,故Z 为Fe,该物质为
。
【详解】A.同一主族元素自上而下简单氢化物的热稳定性逐渐减弱,故稳定性:
,A 正确;
B.NaH 是由
和
构成的离子化合物,B 正确;
1
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C.8.34g 的
的物质的量为0.03mol,结合M、N、P 的质量计算,第一个
拐点失去0.09mol
,第二个拐点失去0.09mol
,第三个拐点失去0.03mol
,C 正确;
D.最终剩余的是Fe 的氧化物,其中Fe 的物质的量为0.03mol,质量为1.68g,则O 的
质量为0.72g,物质的量0.045mol,
,故最终曲线Q 所
得物质为
,D 错误;
故选D。
2.化合物
是分析化学中重要的基准物质,其中X、Y、Z、T
分别位于三个短周期,原子序数依次增加;T 与Z 同主族;常温下
为气体,其分
子的总电子数为奇数;W 为常见的金属元素,在该化合物中W 离子的价层电子排布式
为
。在惰性气体氛围中该物质的热重曲线如图所示。下列说法错误的是
A.简单离子半径:T>Y>Z
B.W 元素位于元素周期表的d 区
C.简单气态氢化物的稳定性:Z>Y
D.580℃热分解后得到的固体化合物是WZ
【答案】D
【分析】X、Y、Z、T 分别位于三个短周期,原子序数依次增加,W 为常见的金属元
素,在该化合物中W 离子的价层电子排布式为
,则W 为Fe 元素,Fe2+的价层电子
排布式为
,常温下
为气体,其分子的总电子数为奇数,
为NO2,总电子数
为23,Y 为N,Z 为O,T 与Z 同主族,T 为S 元素,该化合物为
2
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可以推知X 为H 元素,以此解答。
【详解】A.根据题意可知元素X、Y、Z、T、W 分别为H、N、O、S、Fe。一般电子
层数越多,离子半径越大;离子核外电子层结构相同时,原子序数越小,离子半径越
大,则简单离子半径:
,A 正确;
B.铁元素位于元素周期表的d 区,B 正确;
C.简单气态氢化物的稳定性:
,C 正确;
D.该化合物为
,相对分子质量为392,取1 mol 该物质进行热
重分析,根据热重分析曲线可知,580℃热分解后得到的固体的质量
g,故为0.5 mol
,D 错误;
故选D。
3.如图为
在
和
气氛中的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)。
下列有关说法错误的是
A.x 的值为1
B.物质A 为
、
在隔绝空气条件下,420℃以下热稳定,不会分解
C.800℃-1000℃氮气气氛中的反应为
3
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D.无论是
气氛还是
气氛,当1 个
最终转变为C 时,转移电子
的个数不同
【答案】C
【分析】第1 步质量由100mg 减小到87.5mg,该反应为 CaC2O4·H2O 失去结晶水生成
CaC2O4;第2 步质量由87.5mg 减小到68.5mg,减少了21.7%,故反应为CaC2O4分解
生成CaCO3与碳的氧化物;第3 步质量由68.5mg 减小到38.4mg,减少了44%,故继续
加热固体,碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳,所以A 为CaC2O4,B 为CaCO3,C 的
固体是CaO,据此分析作答。
【详解】A.第1 步质量由100mg 减小到87.5mg,该反应为 CaC2O4·H2O 失去结晶水
生成CaC2O4,根据质量守恒定律有
,解得x=1,A 正确;
B.420℃以下氮气气氛中,A 的质量随温度升高保持不变,说明420℃以下CaC2O4在
隔绝空气条件下,较稳定,不会分解,B 正确;
C.由分析可知,800℃-1000℃氮气气氛中的反应为CaCO3
CaO+CO2↑,C 错误;
D.C 为CaO,O2气氛中1 个 CaC2O4·H2O 最终转变为1 个 H2O、1 个CaO 和2 个
CO2,电子转移2 个,在N2气氛中,1 个 CaC2O4·H2O 最终转变为1 个H2O、1 个
CaO、1 个 CO2和1 个CO,电子转移1 个,转移电子的个数不同,D 正确;
故选C。
4.化合物(
)可用于电讯器材、高级玻璃的制造。W、X、Y、Z 为短周
期元素,原子序数依次增加,且加和为21,
分子的总电子数为奇数,常温下为气
体。该化合物的热重曲线如图所示,在200℃以下分解时无刺激性气体逸出。下列叙
述错误的是
4
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A.W 与Y 可形成既含极性键也含非极性键的化合物
B.最高价氧化物的水化物的酸性:
C.最简单气态氢化物的稳定性顺序为:
D.100~200℃阶段热分解的化学方程式为:
【答案】D
【分析】YZ2分子的总电子数为奇数,常温下为气体,该气体应为NO2;Y 为N 元素,
Z 为O 元素;在化合物(YW4X5Z8·4W2Z )中W2Z 应为结晶水,则W 为H 元素;W、
X、Y、Z 为短周期元素,原子序数依次增加,且加和为21,则X 的核电外电子总数为
21-1-7-8=5,则X 为B 元素,以此分析解答。
【详解】根据上述分析可知:W 为H 元素,X 为B 元素,Y 为N 元素,Z 为O 元素。
A.W 是H,Y 是N 元素,H 与N 元素形成的肼分子中含有N-H 极性键和N-N 非极性
键,A 正确;
B.元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强。元素的非金属
性:N>B,则最高价氧化物的水化物酸性:HNO3>H3BO3,B 正确;
C.X 为B 元素,Y 为N 元素,Z 为O 元素,同周期元素从左向右非金属性逐渐增强,
氢化物稳定性逐渐增强,最简单气态氢化物的稳定性顺序为:
,C 正确;
D.化合物(YW4X5Z8·4W2Z )为NH4B5O8·4H2O,已知该200℃以下热分解时无刺激性气
体逸出,说明失去的是结晶水,若100 ~ 200℃阶段热分解失去4 个H2O,该化合物的
化学式变为NH4B5O8,此时的质量保留百分数为
,与图示曲线数据( 80.2% )不一致,说明
100~200℃阶段不是失去4 个H2O,D 错误;
5
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故选D。
5.8.34g FeSO4•7H2O(相对分子质量:278)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FeSO4•5H2O
B.温度为159℃时固体物质N 的化学式为FeSO4•2H2O
C.在隔绝空气条件下,N 得到P 的化学方程式为FeSO4•2H2O
FeSO4+2H2O
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Fe2O3
【答案】D
【分析】8.34 g FeSO4·7H2O 样品物质的量为0.03 mol,其中m(H2O)=0.03 mol×7×18
g·mol -1=3.78 g,如晶体全部失去结晶水,固体的质量应为8.34 g-3.78 g=4.56 g,可知
在加热到373 ℃之前,晶体失去部分结晶水,加热至635 ℃时,固体的质量为2.40 g,
应为铁的氧化物,其中n(Fe)=n(FeSO4·7H2O)=0.03 mol ,m(Fe)=0.03 mol ×56 g·mol
-1=1.68 g,则固体中m(O)=2.40 g-1.68 g=0.72 g,n(O)=0.045 mol ,则n(Fe) n(O)=0.03
∶
mol 0.045 mol =2 3
∶
∶,则固体物质Q 的化学式为Fe2O3。
【详解】A.温度为78 ℃时,固体质量为6.72 g,其中m(FeSO4)=0.03 mol ×152 g·mol
-1=4.56 g,m(H2O)=6.72 g-4.56 g=2.16 g,n(H2O)=0.12 mol ,则n(H2O) n(FeSO
∶
4)=0.12
mol 0.03 mol =4 1
∶
∶,则化学式为FeSO4·4H2O,故78 ℃时,M 的化学式为
FeSO4·4H2O,故A 错误;
B.温度为159 ℃时,固体质量为5.10 g,其中m(FeSO4)=0.03 mol ×152 g·mol -1=4.56
g,m(H2O)=5.10 g-4.56 g=0.54 g,n(H2O)=0.03 mol ,则n(H2O) n(FeSO
∶
4)=0.03 mol 0.03
∶
mol=1 1∶,则化学式为FeSO4·H2O,故B 错误;
C.由B 知N 的化学式为FeSO4·H2O,且P 化学式为FeSO4,在隔绝空气条件下由N 得
6
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到P 的化学方程式为FeSO4·H2O
FeSO4+H2O,故C 错误;
D.由上述分析可知,P 化学式为FeSO4,Q 的化学式为Fe2O3,铁的化合价升高,必有
硫的化合价降低,即有二氧化硫生成,设SO2、SO3的物质的量分别为x mol、y mol,
则
,解得x=y=0.015,所以方程式为2FeSO4
Fe2O3+SO2↑+SO3↑,Q 的化学式为Fe2O3,故D 正确。
故选D。
6.
在空气中加热时,固体(不含其他杂质)质量随温度变化的曲线如图所示,
取400℃时的产物[其中Co 的化合价为+2、+3,分别表示为Co(II)、Co(III)],用
盐酸将其恰好完全溶解,得到
溶液和4.48L(标准状况)黄绿色
气体。下列说法错误的是
A.290℃时,若固体中只含有两种元素,则为
B.400℃时,
C.500℃时,固体中氧元素质量分数约为26.6%
D.生成的黄绿色气体可用于工业上生产“84”消毒液
【答案】B
【详解】A.290℃时,所得固体的摩尔质量为
,可知固体
为
,即
,A 项正确;
B.400℃时,由盐酸反应的离子方程式可得:
,当标准状况
7
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下,4.48L 即0.2mol 黄绿色气体产生时,此时
转化为
,此时溶
液中溶质为
,根据溶液电荷守恒可得
,因此溶
液中含有的
,
,400℃
产物中
,即
,B
项错误;
C.500℃时,
的摩尔质量为93g/mol,总的钴原子的物质的量为
,质量为
,氧原子的质量为
,氧的质量分数为
,C 项正确;
D.根据元素守恒可知黄绿色气体为氯气,与NaOH 溶液反应可生成NaClO,可以工
业生产“84”消毒液,D 项正确;
答案选B。
7.在空气中加热
,加热过程中的失重曲线如图所示。已知:失重质量分数
。下列有关判断正确的是( )
8
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A.
的加热失重过程均为分解反应
B.X 点是
和
的混合
物
C.Y 点是
的纯净物
D.Z 点是
的纯净物
【答案】D
【分析】Co(OH)2受热分解,生成CoO 和H2O,CoO 易被空气中O2氧化,生成Co 的
氧化物。从图中可以看出,随着温度的不断升高,固体失重质量分数不断增大,所以
从反应开始至X 点,Co(OH)2不仅发生分解反应,还发生氧化反应;从X 点到Y 点、
从Y 点到Z 点,都为钴的氧化物的分解反应。
【详解】A.由选项内容可知,
的加热失重先生成
,
元素化合价逐
渐从
价,升高至
价,因此空气中的
参与了该反应,则
的加热失重过
程不是分解反应。A 错误;
B.由图象可知,X 点失重质量分数为10.75%,则加热后的残留率为89.25%,若取
的初始质量为
,则残留的质量为
,因
元素质量不变,
,则残留物质中O 质量
,则残留物为
,即为
,B
错误;
C.若取
的初始质量为
,则残留的质量为
,因
元素质量不变,
,则残留物质中O 质量
,则残留物为
,
即Y 点为
,C 错误;
D.Z 点,残留的质量为
,因
,则残留物质中O 质
量
,故残留物为
,D 正确;
故选D。
8.X、Y、Z、W 为原子序数依次增大的前四周期元素,X 为周期表中原子半径最小的
元素,Y、Z 位于同一主族,且原子序数之和为24,基态W 原子的价电子数为11,化
9
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合物WZY4•5X2Y 的热重曲线如图。下列说法错误的是
A.同周期中第一电离能大于Y 的元素有3 种
B.Z 的最高价含氧酸酸性是同主族
中最强的
C.WZY4•5X2Y 中有三种不同结合力的X2Y
D.220℃时,固体物质的化学式为
WZY4
【答案】D
【分析】X、Y、Z、W 为原子序数依次增大的前四周期元素,X 为周期表中原子半径
最小的元素,X 为氢;Y、Z 位于同一主族,且原子序数之和为24,则Y 为氧、Z 为硫;
基态W 原子的价电子数为11,W 为铜;故该化合物为CuSO4∙5H2O;
【详解】A.同一周期随着原子序数变大,第一电离能变大,N 的2p 轨道为半充满稳
定状态,第一电离能大于同周期相邻元素,故同周期中第一电离能大于Y 的元素有氮、
氟、氖3 种,A 正确;
B.非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,O 只有负价没有正价,故Z
的最高价含氧酸酸性是同主族中最强的,B 正确;
C.CuSO4∙5H2O 完全失去结晶水时保留质量
,结合图像可知,晶体分
三个阶段失去结晶水,故有三种不同结合力的H2O,C 正确;
D.由C 分析可知,220℃时,晶体没有完全失去结晶水,故固体物质的化学式不是
CuSO4,D 错误;
故选D。
9.将26.3g
样品在900℃下煅烧,样品受热过程的热重曲线(样品质量随
温度变化的曲线)如图所示。已知:L→N 时失掉全部的结晶水。下列说法错误的是
10
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A.
B.固体M 的化学式为
C.生成固体P 时,样品的失重率约为71.5%
D.固体Q 的化学式为NiO
【答案】D
【详解】A.L→N 时失掉全部的结晶水,则分解反应为
=
+
,
根据图像可知,L→N 剩余固体
质量是15.5,失去结晶水的质量是26.3-
15.5=10.8,则根据
~
建立等式,
,解得n=6,A 项正确;
B.L→M 时失掉结晶水的质量是3.6g,则失去2 个结晶水,则固体M 的化学式为
,B 项正确;
C.失重率等于固体失去的质量与原固体质量的比值,则生成固体P 时,样品的失重率
=
×100%≈71.5%,C 项正确;
D.N→P 失重后,根据质量比例,可知发生的反应是
=NiO+SO3↑,
的摩
尔质量是155,NiO 的摩尔质量是75,所以P→Q 固体质量上升,应该是NiO 被氧化
得到NiO2,D 项错误。
故答案选D。
10.
是一种白色晶体粉末,不溶于水,用于陶瓷上釉等。W、X、Y、Z
为元素周期表前20 号元素,已知W、X 形成的化合物种类最多,Y 原子最外层电子数
11
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是其电子层数3 倍,人体血液中缺乏Z 离子易造成肌肉抽搐,
热分解可制
备ZY,该化合物的热重曲线如图所示。下列叙述不正确的是
A.150℃~200℃阶段热分解失去
B.400℃~600℃热分解后生成固体化合物
C.W、Y 可形成具有杀菌消毒作用的化合物
D.化合物
具有还原性和强酸性
【答案】D
【分析】W、X、Y、Z 为元素周期表前20 号元素,已知W、X 形成的化合物种类最多,
Y 原子最外层电子数是其电子层数3 倍,说明为氧元素,W 为碳元素,人体血液中缺
乏Z 离子易造成肌肉抽搐,说明Z 为钙元素。
应该为CaC2O4·H2O,其相
对分子质量为146,结合图可知原始固体质量为146g,即1mol,据此分析。
【详解】A.150℃~200℃阶段热分解,质量从146 克变为128 克,少了1mol 水的质量,
即1molCaC2O4·H2O 失去1molH2O,故只是失去水,A 正确;
B.400℃~600℃热分解,质量从128 克变成100 克,即1mol CaC2O4固体失去
1molCO,故生成固体化合物为1molCaCO3,B 正确;
C.氢和氧可以形成过氧化氢,具有杀菌消毒的作用,C 正确;
D.化合物
为草酸,具有还原性和弱酸性,D 错误;
故选D。
11.硝酸钬可用作科研试剂等。4.41g
受热分解过程的热重曲线(晶体
12
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质量随温度变化的曲线)如图所示。
已知
中
。下列说法错误的是
A.
中n 值为5
B.M 点物质的化学式为
C.已知Q 点物质的化学式为
,则M→Q 过程的其他产物为
和NO
D.P 点氧化物的化学式为
【答案】C
【详解】
中
,所以
。
A.
中n 值为5,选项A 正确;
B.M 点质量减少,4.41g-3.69g=0.72g,为水,物质的量为
=0.04mol,4.41g
的物质的量为
,所以1mol
失去
4molH2O,M 点物质为
,选项B 正确;
13
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C.Q 点产物
,由Ho 元素守恒n(Ho)=0.01mol,则
为0.0025mol,质量为0.0025mol 594g/mol=1.485g,另外产物质
量3.24g-1.485g=1.755g,但若是H2O 和NO,只涉及N 的化合价降低,没有化合价升
高,不可能,选项C 错误;
D.由Ho 元素守恒m(Ho)=0.01mol 165g/mol=1.65g,则m(O)=1.89g-1.65g=0.24g,
n(O)=
=0.015mol,所以n(Ho):n(O)=0.01mol:0.015mol=2:3,则P 点氧化物化学
式为Ho2O3,选项D 正确;
答案选C。
12.已知W、X、Y 和Z 为前20 号元素,且原子序数依次增大,W 的原子半径在元素
周期表中最小,
可以与
反应生成一种常见的气体。化合物(
)在
和
气氛中的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示。下列有关说法错误的
是
A.原子半径:Z>X>Y>W
B.A,B、C 是三种不同的盐
C.无论是
气氛还是
气氛,A→B 阶段均发生了氧化还原反应,但两者的气
态产物不同
14
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D.在酸性
溶液中加入少量A 固体样品时,溶液褪色且有少量气泡产生
【答案】B
【分析】W、X、Y 和Z 为前20 号元素,且原子序数依次增大,W 的原子半径在元素
周期表中最小,W 是H 元素;
可以与
反应生成一种常见的气体,CaO2和CO2
反应生成碳酸钙和氧气,所以X 是C 元素、Y 是O 元素、Z 是Ca 元素。
【详解】A.原子半径:Ca>C>O>H,故A 正确;
B.
中
的质量分数为87.7%,所以A 是
;
中
CaCO3的质量分数为68.5%,所以B 是CaCO3;
中CaO 的质量分数为
38.4%,所以C 是CaO,故B 错误;
C.无论是
气氛还是
气氛,A→B 阶段均发生反应
,C 元素化合
价改变,都发生氧化还原反应,在
气氛中生成的气体产物是CO,在O2氛围中气态
产物是CO2,故C 正确;
D.在酸性
溶液中加入少量
固体样品时,
被氧化为二氧化碳,
溶液褪色且有少量气泡产生,故D 正确;
选B。
13.化合物[WM4Y(ZX4)2·12M2X]可用于水的净化、工业水的处理。M、W、X、Y、Z
为短周期主族元素,原子序数依次增加,且加和为45,M 与W 位于不同周期,W、X
相邻,X 原子最外层电子数是其内层电子数的3 倍。Y 简单离子在同周期离子中半径
最小。取4.53 g 该化合物加热分解,得到的热重曲线如图所示。下列叙述正确的是
A.原子半径大小顺序为Z> Y> X> W>M
B.W、Z 均仅有一种含氧酸
C.1 mol 该化合物在50~200℃阶段热分解失去12 mol M2X
15
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D.650℃、850℃热分解所得固体化合物分别为Y2(ZX4)3、Y2X3
【答案】D
【分析】X 原子最外层电子数是其内层电子数的3 倍,根据核外电子排布规律,X 位
于第二周期,即X 为O 元素,W、X 相邻,且原子序数依次增大,则W 为N,M 与W
位于不同周期,且原子序数依次增大,则M 为H,Y 简单离子在同周期离子中半径最
小,一般电子层数越多,微粒半径越大,因此Y 不位于第二周期,应位于第三周期,
一般电子层数相同,微粒半径随着原子序数的递增而减小,则Y 为Al,根据原子序数
之和为45,推出Z 为S 元素,据此分析;
【详解】根据上述分析,M 为H,W 为N,X 为O,Y 为Al,Z 为S;
A.一般电子层数越多,微粒半径越大,电子层数相同,微粒半径随着原子序数的递
增而减小,因此原子半径大小顺序是r(Al)>r(S)>r(N)>r(O)>r(H),故A 错误;
B.N 的化合价多种,含氧酸有HNO3、HNO2等,Z 为S,含氧酸为H2SO3、H2SO4等,
故B 错误;
C.根据上述分析,该化合物为NH4Al(SO4)2·12H2O,加热时,先失去结晶水,4.53g 该
化合物的物质的量为0.01mol,假设全部失去结晶水,失去0.12mol 水,即固体质量减
少2.16g,此时固体的质量为2.37g,根据图象可知,50~200℃固体减少的质量为2.07g
<2.16g,因此1mol 该化合物在该阶段分解失去水的物质的量小于12mol,故C 错误;
D.失去全部结晶水后,得到NH4Al(SO4)2,可以看作由(NH4)2SO4、Al2(SO4)3组成,继
续对固体加强热,硫酸铵分解为氨气、二氧化硫、氮气和水,此时剩余固体为
Al2(SO4)3,NH4Al(SO4)2·12H2O~
Al2(SO4)3,0.1molNH4Al(SO4)2·12H2O 完全转化成硫
酸铝,得到铝的质量为0.005mol×342g/mol=1.71g,因此650℃得到固体化合物是
Al2(SO4)3,硫酸铝继续加强热,硫酸铝分解为氧化铝和三氧化硫,完全转化成氧化铝
时有NH4Al(SO4)2·12H2O~
Al2O3,得到氧化铝的质量为0.005mol×102g/mol=0.51g,
因此850℃得到固体化合物是Al2O3,故D 正确;
故答案为D。
14.ZX2Y4·W2Y 是一种白色晶体粉末,不溶于水,用于陶瓷上釉等。W、X、Y、Z
为前 20 号元素,原子序数依次增加,且加和为 35,已知 X、Y 原子最外层电子数
分别是其电子层数的 2 倍、3 倍,ZX2Y4·W2Y 热分解可制备 ZY,该化合物的热重
曲线如图所示。下列叙述不正确的是
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A.Z、X 可以组成共价化合物 ZX2
B.化合物 W2X2Y4 具有还原性和酸性
C.150~200℃阶段热分解失去 W2Y
D.400~600℃热分解后生成固体化合物 ZXY3
【答案】A
【分析】ZX2Y4·W2Y 是一种白色晶体粉末,不溶于水,用于陶瓷上釉等。W、X、
Y、Z 为前 20 号元素,已知 X、Y 原子最外层电子数分别是其电子层数的 2 倍、3
倍,则X 为C、Y 为O,W 为H,原子序数依次增加,且加和为 35,则Z 原子序数
20、为Ca ,ZX2Y4·W2Y 为
、热分解可制备 ZY 即CaO,据此回答。
【详解】A.ZX2即CaC2不属于共价化合物、属于离子化合物,A 错误;
B. 化合物 W2X2Y4 即乙二酸、具有还原性和酸性,B 正确;
C.
的相对分子质量为146、
的相对分子质量为128,
中
的质量分数为
,则150~200℃阶段热分解失去 W2Y,C
正确;
D. 据题意:
、热分解可制备 ZY 即CaO,而碳酸钙高温分解可得氧
化钙、
的相对分子质量为146、
的相对分子质量为100,由钙元素
守恒、结合图中纵坐标
可知:400~600℃热分解后生成固体化合物 ZXY3即
, D 正确;
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答案选A。
15.化合物(YW4X5Z8•4W2Z)可用于电讯器材、高级玻璃的制造。W、X、Y、Z 为短周
期元素,原子序数依次增加,且加和为21。YZ2分子的总电子数为奇数,常温下为气
体。该化合物的热重曲线如图所示,在200℃以下分解时无刺激性气体逸出。下列叙
述正确的是
A.W、X、Y、Z 的单质常温下均为气体
B.氢化物XH3和YH3中X、Y 均为8 电子的稳定结构
C.100~200℃阶段热分解失去W2Z 少于4 个
D.500℃热分解后生成固体化合物X2Z5
【答案】C
【分析】该化合物的热重曲线在
以下热分解时无刺激性气体逸出,则说明失去的
是水,即W 为H,Z 为O,
分子的总电子数为奇数,常温下为气体,则Y 为N,
原子序数依次增加,且加和为21,则X 为B,以此解题。
【详解】A.由分析可知X 为B,单质B 在常温下为固体,故A 错误;
B.元素B,其原子最外层有3 个电子,则
中B 原子最外层只有6 个电子,故B 错
误;
C.根据前面已知化合物
以下热分解时无刺激性气体逸出,则
说明失去的是水,若
阶段热分解失去4 个
,则质量分数为
,而题目中数据为80.2%,则说明失去的
少于4 个,故C 正确;
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D.元素B 为第ⅢA 族元素,最高化合价为
价,不可能生成
;另外,假设化合
物
在
热分解后生成固体化合物
,根据硼元素守恒,
则得到关系式
,则固体化合物
质量分数为
,与题目不符,说明假设错误,故D
错误;
故选C。
16.采用热重分析法测定FeS2/C 复合材料中各组分的含量。FeS2/C 样品在空气中的热
重曲线如图所示。[注:残留率(%)=剩余固体质量
样品质量100%],下列说法中不正
确的是
A.300~400℃之间发生的主要反应为C+O2
CO2
B.800℃时残留的固体是Fe3O4
C.复合材料中FeS2的质量分数为90.9%
D.复合材料中FeS2与C 的物质的量之比约为1 1∶
【答案】B
【详解】A.300~400℃之间发生的主要反应为C 受热生成CO2,A 正确;
B.550~700℃之间的失重反应方程式为
,故800℃时残
留的固体是Fe2O3,B 错误;
C.由图中数据可知,复合材料中碳完全反应失重9.1%,可知碳的质量分数为9.1%,
FeS2的质量分数为90.9%,C 正确;
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D.FeS2与C 的物质的量之比为
,D 正确;
故选B。
17.五硼酸铵晶体(NH4B5O8∙4H2O)主要用于电讯器材的制造。化学研究小组采用硼镁
矿(主要成分为Mg2B2O5∙H2O),还有少量的(CaO、SiO2等杂质)制备NH4B5O8∙4H2O 晶体
并对其进行热重分析,其制备流程及热重曲线如图所示。下列说法正确的是
A.“操作X”为蒸发结晶至质量不再变化
B.“沉硼”时,温度越高,沉硼率越高
C.NH4B5O8∙4H2O 晶体中
的结合程度比H2O 牢固
D.400 ~ 500℃热分解失去一个结晶水
【答案】D
【分析】依据热重曲线,设NH4B5O8∙4H2O 的质量为273g(1mol NH4B5O8∙4H2O),质量
分数为80.2%时,固体的质量为273g×80.2%=219g,固体组成为NH4B5O8∙H2O;质量分
数为67.4%时,固体质量为184g,219g-184g=35g,即失去1 个NH3∙H2O,此时固体为
HB5O8;从67.4%到64.1%,固体质量减轻273g×(67.4%-64.1%)=9g,即2 分子HB5O8失
去1 个H2O,产物为B10O15。
【详解】A.蒸发结晶至质量不再变化时,将不存在溶液,无法进行下一步过滤操作,
A 不正确;
B.“沉硼”时,温度过高,将会导致氨水分解为氨气,从而降低溶液内氨的浓度,沉
硼率将会下降,B 不正确;
C.由分析可知,NH4B5O8∙4H2O 晶体中
的结合程度与最后1 个H2O 的结合程度一
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样牢固,C 不正确;
D.由分析可知,400 ~ 500℃时,2 分子HB5O8失去1 个H2O,产物为B10O15,相当于
热分解失去一个结晶水,D 正确;
故选D。
18.胆矾样品用热重仪进行热重分析,热重仪原理及热重记录如下表,则100~118℃
温度范围内发生反应的化学方程式是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】由图分析可知,
受热到45℃时开始脱水分解,100℃时可得到
较稳定的一种中间物,在100 时失去的水的质量为
,根据反应
的化学方程式:
解得
,100℃时可得到较稳定的一种中间物为
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118℃时可得到较稳定的一种中间物,根据反应的化学方程式:
解得
,118℃时可得到较稳定的一种中间物为
,100-118℃温度范围内
发生反应的化学方程式为
。
选D。
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