【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

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)。