发布时间 : 星期四 文章高2021届高2018级高三化学一轮复习步步高第三章专题突破14更新完毕开始阅读
专题突破14 热重分析判断物质成分
方法思路
1.设晶体为1 mol,其质量为m。
2.失重一般是先失水,再失非金属氧化物。 3.计算每步固体剩余的质量(m余) m余
×100%＝固体残留率。 m
4.晶体中金属质量不再减少,仍在m余中。
5.失重最后一般为金属氧化物,由质量守恒得m氧,由n金属∶n氧,即可求出失重后物质的化学式。
1.PbO2受热会随温度升高逐步分解。称取23.9 g PbO2,将其加热分解,受热分解过程中固体质量随温度的变化如下图所示。
A点与C点对应物质的化学式分别为________、________。
答案 Pb2O3 PbO
【本题解析】二氧化铅是0.1 mol,其中氧原子是0.2 mol。A点,固体减少0.8 g,则剩余氧原子的物质的量是0.15 mol,此时剩余的铅和氧原子的个数之比是2∶3,A点对应的物质是Pb2O3。同理可得出C点对应物质是PbO。
2.在焙烧NH4VO3的过程中,固体质量的减少值(纵坐标)随温度变化的曲线如图所示,210 ℃时,剩余固体物质的化学式为________。
答案 HVO3
【本题解析】NH4VO3分解的过程中生成氨气和HVO3,HVO3进一步分解生成V2O5,210 ℃时100
若分解生成酸和氨气,则剩余固体占起始固体百分含量为×100%≈85.47%,所以210 ℃时,
117剩余固体物质的化学式为HVO3。
3.将Ce(SO4)2·4H2O(摩尔质量为404 g·mol
－
1)在空气中加热,样品的固体残留率
固体样品的剩余质量(×100%)随温度的变化如下图所示。 固体样品的起始质量
当固体残留率为70.3%时,所得固体可能为__________(填字母)。 A.Ce(SO4)2 B.Ce2(SO4)3 C.CeOSO4 答案 B
【本题解析】404×70.3%≈284,A的相对分子质量为332,B的相对分子质量为568,C的相对分子质量为252,根据质量守恒808×70.3%≈568,应选B。
4.在空气中加热10.98 g草酸钴晶体(CoC2O4·2H2O)样品,受热过程中不同温度范围内分别得到一种固体物质,其质量如表。
温度范围/℃ 150～210 290～320 890～920
(1)加热到210 ℃时,固体物质的化学式为________________________________________。 (2)经测定,加热到210～310 ℃过程中的生成物只有CO2和钴的氧化物,此过程发生反应的化学方程式为_________________________________________________________________。 答案 (1)CoC2O4
(2)3CoC2O4＋2O2=====Co3O4＋6CO2
【本题解析】(1)CoC2O4·2H2O失去全部结晶水的质量为10.98×
147
g＝8.82 g,即加热到183
△
固体质量/g 8.82 4.82 4.50 210 ℃时,固体物质是CoC2O4。(2)根据元素守恒,n(CO2)＝
8.82
×2 mol＝0.12 mol,质量为0.12 147
mol×44 g·mol－1＝5.28 g,而固体质量减少为(8.82－4.82)g＝4.00 g,说明有气体参加反应,即氧气参加,氧气的质量为(5.28－4.00)g＝1.28 g,其物质的量为mol,n(CoC2O4)∶n(O2)∶n(CO2)＝2O2=====Co3O4＋6CO2。
5.MnCO3在空气中加热易转化为不同价态的锰的氧化物,其固体残留率随温度的变化如图所示。则
△
1.28
mol＝0.04 32
8.82
∶0.04∶0.12＝3∶2∶6,依据原子守恒,3CoC2O4＋147
(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)。 答案 (1)1∶2 (2)Mn3O4和MnO
【本题解析】设MnCO3的物质的量为1 mol,即质量为115 g。 (1)A点剩余固体质量为115 g×75.65%≈87 g, 减少的质量为115 g－87 g＝28 g, 可知MnCO3失去的组成为“CO”, 故剩余固体的成分为MnO2。
(2)C点剩余固体质量为115 g×61.74%≈71 g, 据锰元素守恒知m(Mn)＝55 g, 则m(O)＝71 g－55 g＝16 g,