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    2021年高考化学一轮复习讲义 第3章 专题突破14 热重分析判断物质成分
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    2021年高考化学一轮复习讲义 第3章 专题突破14 热重分析判断物质成分

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    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)

    ×100%固体残留率

    4晶体中金属质量不再减少仍在m

    5失重最后一般为金属氧化物由质量守恒得mn金属n即可求出失重后物质的化学式

    1PbO2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

    解析 二氧化铅是0.1 mol,其中氧原子是0.2 molA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23A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 剩余固体物质的化学式为________

    答案 HVO3

    解析 NH4VO3分解的过程中生成氨气和HVO3HVO3进一步分解生成V2O5210 时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,剩余固体物质的化学式为HVO3

    3Ce(SO4)2·4H2O(摩尔质量为404 g·mol1)在空气中加热样品的固体残留率(×100%)随温度的变化如下图所示

    当固体残留率为70.3%所得固体可能为__________(填字母)

    ACe(SO4)2  BCe2(SO4)3  CCeOSO4

    答案 B

    解析 404×70.3%284A的相对分子质量为332B的相对分子质量为568C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/

    固体质量/g

    150210

    8.82

    290320

    4.82

    890920

    4.50

     

    (1)加热到210 固体物质的化学式为________________________________________

    (2)经测定加热到210310 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)3CoC2O42O2Co3O46CO2

    解析 (1)CoC2O4·2H2O失去全部结晶水的质量为10.98× g8.82 g,即加热到210 时,固体物质是CoC2O4(2)根据元素守恒,n(CO2)×2 mol0.12 mol,质量为0.12 mol×44 g·mol15.28 g,而固体质量减少为(8.824.82)g4.00 g,说明有气体参加反应,即氧气参加,氧气的质量为(5.284.00)g1.28 g,其物质的量为 mol0.04 moln(CoC2O4)n(O2)n(CO2)0.040.12326,依据原子守恒,3CoC2O42O2Co3O46CO2

    5MnCO3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 剩余固体中n(Mn)n(O)________

    (2)图中点D对应固体的成分为______________(填化学式)

    答案 (1)12 (2)Mn3O4MnO

    解析 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 g87 g28 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

    m(O)71 g55 g16 g

    n(Mn)n(O)11

    故剩余固体的成分为MnO

    同理,B点剩余固体质量为115 g×66.38%76 g

    m(Mn)55 g,则m(O)76 g55 g21 g

    n(Mn)n(O)34

    故剩余固体的成分为Mn3O4

    D点介于BC之间,故D点对应固体的成分为Mn3O4MnO的混合物。

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