高中化学考察地热重曲线及专练.doc
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1、高中化学考察的热重曲线及专练热重法是在程序控温下,测量物质的质量随温度(或时间)的变化关系。当被测物质在加热过程中有升华、汽化、分解出气体或失去结晶水时,被测的物质质量就会发生变化。这时热重曲线就不是直线而是有所下降。通过分析热重曲线,就可以知道被测物质在多少度时产生变化,并且根据失重量,可以计算失去了多少物质,(如CuSO45H2O中的结晶水)。从热重曲线上我们就可以知道CuSO45H2O中的5个结晶水是分三步脱去的。热重法测定,试样量要少,一般25mg。试样皿的材质,要求耐高温,对试样、中间产物、最终产物和气氛都是惰性的,即不能有反应活性和催化活性。通常用的试样皿有铂金的、陶瓷、石英、玻璃
2、、铝等。特别要注意,不同的样品要采用不同材质的试样皿,否则会损坏试样皿,如:碳酸钠会在高温时与石英、陶瓷中的SiO2反应生成硅酸钠,所以象碳酸钠一类碱性样品,测试时不要用铝、石英、玻璃、陶瓷试样皿。铂金试样皿,对有加氢或脱氢的有机物有活性,也不适合作含磷、硫和卤素的聚合物样品,因此要加以选择。1. 取2.50 g胆矾样品,逐渐升温加热分解,分解过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示。a点时固体物质的化学式为_。1 000 时发生反应的化学方程式为_。解析:设a点时固体的摩尔质量为M,则2.502.14250M,解得M214。故其化学式为CuSO43H2O。通过计算可以推断d点处物质
3、为0.80 g CuO,而e点处物质的质量为0.72 g,则为0.005 mol Cu2O,该反应的化学方程式为4CuO2Cu2OO2。11.(2011新课标全国,14分)0.80gCuSO45H2O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)如下图所示。请回答下列问题:(1)试确定200时固体物质的化学式_(要求写出推断过程);(2)取270所得样品,于570灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体,该反应的化学方程式为_。把该黑色粉末溶解于稀硫酸中,经浓缩、冷却,有晶体析出,该晶体的化学式为_,其存在的最高温度是_;(3)上述氧化性气体与水反应生成一种化合物,该化合物的浓溶液
4、与Cu在加热时发生反应的化学方程式为_;(4)在0.10molL-1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌,有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成,当溶液的pH=8时,c(Cu2+)=_molL-1(KapCu(OH)2=2.210-20)。若在0.1molL-1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体,使Cu2+完全沉淀为CuS,此时溶液中的H+浓度是_molL-1。解析:(1)0.80gCuSO45H2O中含有CuSO4的质量为。由图像可知当温度升高到102是时CuSO45H2O开始部分脱水,在113258时剩余固体质量为0.57g,根据原子守恒可计算出此时对应的化学式,设化学式为CuSO4nH2O,则有,解得n
5、1,所以200时固体物质的化学式为CuSO4H2O;(2)由图像可知当温度超过258时,剩余物质恰好是CuSO4,高温下分解的化学方程式是CuSO4570CuOSO3;CuO溶于硫酸生成CuSO4,结晶析出生成胆矾即CuSO45H2O;由图像可知CuSO45H2O存在的最高温度是102;(3)SO3溶于水生成硫酸,浓硫酸在加热时与铜反应的化学方程式为Cu2H2SO4CuSO42H2OSO2(4)因为KapCu(OH)2c(Cu2)c2(OH) =2.210-20,当溶液的pH=8时,c (OH)106,所以c(Cu2)2.210-8;硫酸铜溶液中通入过量H2S气体时反应的化学方程式为: CuS
6、O4H2S=H2SO4CuS,忽略溶于体积变化根据原子守恒可知生成的硫酸的浓度是0.1molL-1,所以H+浓度是0.2molL-1。答案:(1)CuSO4H2O;(2)CuSO4570CuOSO3、CuSO45H2O、102;(3)Cu2H2SO4CuSO42H2OSO2(4)2.210-8、0.24、将8.34 g FeSO47H2O样品隔绝空气加热脱水,其热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)见右图。下列说法正确的是( D ) AFeSO47H2O晶体中有4种不同结合力的水分子 B在100时,M的化学式为FeSO46H2O C在200时,N的化学式为FeSO43H2O D380的P加热至6
7、50的化学方程式为:分析:绿矾的相对分子质量为:278,设20(10分)8.34g FeSO47H2O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)如下图所示。请回答下列问题。(1)试确定78时固体物质M的化学式 。(2)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,试写出该反应的化学方程式 。(3)某兴趣小组用如图所示装置设计实验,验证(2)中生成的气态物质,并测定已分解的P的质量(不考虑装置内空气的影响)。 试剂X的名称是 。按气流方向连接仪器,用字母表示接口的连接顺序:C 。充分反应后,利用装置中圆底烧瓶内混合物测定已分解的P的质量
8、,其操作步骤为:第一步,向圆底烧瓶内逐滴加入BaCl2溶液,直至沉淀完全;第二步,过滤混合物,在过滤器上将沉淀洗净后,烘干并冷却至室温,称重;第三步,继续烘干冷却并称量,直至连续两次称量质量差不超过0.1g为止。若最终所得沉淀质量为w g,则已分解的P的质量为 (填计算式)。20(10分)278:8.34 = x :6.72 x= 224, (278224)18 = 3,所以化学式为FeSO44H2O278:8.34 = x :5.10 x = 170 化学式为:FeSO4H2O高温(1)FeSO44H2O(2分)(2)2FeSO4=Fe2O3+SO2+SO3(2分)(3)品红溶液(2分)ab
9、fgd(2分)(2分)(或其他合理答案)5. 热重分析法(TG)是在程序控制温度下,测量物质的质量与温度的关系的一种实验技术。热重分析仪的基本构造由精密天平、程序控温加热炉和记录仪组成;记录仪画出剩余固体质量(m)炉温(T)曲线, 即热重(TG)曲线图。如图为CaC2O4H2O在N2和O2气氛中的热重曲线。C点所得固体的化学式为_。CaC2O4H2O的分解分三个阶段,由图可看出,第二阶段在O2气氛中的反应速率要比在N2气氛中的快,原因是_(结合化学方程式回答)。 1. (评判分: 6分) 第一步反应为CaC2O4H2O脱水反应, N2和O2对反应无影响, 所以热重曲线相同(2分);第二步反应为
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