【备战2023高考】化学总复习——专题讲座(三)《热重分析中的物质成分的判断》练习
展开专题讲座(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(CuSO4·5H2O)易溶于水,难溶于乙醇。某小组用工业废铜焙烧得到的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m1,加入胆矾后总质量为m2,将坩埚加热至胆矾全部变为白色,置于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m3。根据实验数据,胆矾分子中结晶水的个数为________________(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 FeSO4·7H2O(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)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N的化学式为FeSO4·2H2O
C.在隔绝空气条件下,由N得到P的化学方程式为FeSO4·H2OFeSO4+H2O
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Fe3O4
2.(10分)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/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(SO4)2 B.Ce2(SO4)3 C.CeOSO4
3.(10分)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 MnSO4·H2O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:
(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)PbO2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×100%)的残留固体。若a点固体组成表示为PbOx或mPbO2·nPbO,列式计算x值和m∶n值_________。
6.(10分)碱式碳酸铝镁[MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O]常用作塑料阻燃剂。为确定碱式碳酸铝镁的组成,进行如下实验:
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 CO2(已换算成标准状况下)。
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 CaO2·8H2O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。
①试确定60 ℃时CaO2·xH2O中x=__________。
②该样品中CaO2的质量分数为__________。
8.(10分)CrO3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点时铬的氧化物化学式为______________。
9.(10分)为确定NVCO{化学式可表示为(NH4)a[(VO)b(CO3)c(OH)d]·10H2O}的组成,进行如下实验:
①称取2.130 g样品与足量NaOH充分反应,生成NH3 0.224 L(已换算成标准状况下)。
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)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。
(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)。
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