高三化学专题复习之热重曲线图

1、高三化学专题复习之热重曲线图解答热重题的对策：解析这类试题时，要能够通过再现、辨认、转译、重组等思维活动，有效实现新与旧的“嫁接”和联系。具体如下：常犯的错误1运算错误2表达不完整3概念不清4基础知识不扎实例1：地球化学中，通常用热重分析研究矿物在受热时的质量变化以确定其组成。取66.6mg由高岭石al4si4o10(oh)8和方解石(caco3)组成的矿物，加热，在673k1123k区间内分解为氧化物，样品总失重13.8mg。方解石的失重百分比为_ 。计算矿物中高岭石的质量分数。答案：44%。设66.6mg矿物中高岭石al4si4o10(oh)8的质量为xmg, 方解石(caco3) 的质量

2、为ymg.依题意： x+y=66.6 72x/516 + 44y/100 =13.8 解得：x=51.6 y=15.0矿物中高岭石的质量分数=75例2：将1.76ghio3固体样品放在热重分析仪中进行热重分析，测得其热重分析曲线（样品质量随温度变化的曲线）如图所示：（1）110和200均为样品的脱水过程，试确定200时是否脱水完全： （填“是”或“否”）（2）从200加热到300时发生的化学方程式为： 。答案：是 2i2o5 2i2+5o2， 解析（1）图象可知200时固体质量减少1.76g-1.67g=0.09g，则2 hio3 i2o5 + h2o 2176 18x 0.09g，则x=21

3、760.09181.76，则200时脱水完全（2）从200加热到300时，无固体剩余，则分解产物为碘、氧气，发生的反应为：2i2o5 2i2+5o2，例3：草酸亚铁晶体（fec2o42h2o）是一种浅黄色固体，难溶于水，受热易分解，是生产锂电池的原材料，某化学兴趣小组设计实验验证草酸亚铁晶体热分解的气体产物，并用热重法（tg）确定其分解后所得固体产物的组成，探究过程如下如图1： 【查阅资料】如图2（1）草酸亚铁晶体热分解的气体产物是h2o，co，co2（2）白色的无水cuso4遇水蒸气会变成蓝色【实验设计】（1）从环保角度考虑，该套实验装置的明显缺陷是_（2）可选择以下实验装置中的_（选填“甲

4、”或“乙”）作为虚线中的“热分解装置”【问题讨论】（3）d中浓硫酸的作用是吸水，实验过程中观察到b中白色无水cuso4变成蓝色，c中澄清石灰水变浑浊，e中_（填实验现象），则可证明草酸亚铁晶体热分解的气体产物是h2o，co，co2（4）该兴趣小组进行上述实验时，先点燃热分解装置中的酒精灯，一段时间后再点燃e处的酒精灯，原因是_（5）若通过f装置中澄清石灰水变浑浊来证明草酸亚铁晶体热分解的气体产物中有co，则需在c和d装置之间增加盛有_（填物质的名称或化学式）溶液的洗气瓶【数据分析】（6）称取3.60g草酸亚铁晶体（fec2o42h2o，相对分子质量是180）用热重法对其进行热分解，得到剩余固体

5、的质量随温度变化的曲线如图所示，请分析如图3回答下列问题：过程发生反应的化学方程式为_300时剩余固体只有一种且是铁的氧化物，试通过计算确定该氧化物的化学式或名称_答案为：（1）没有处理尾气； （2）乙； （3）黑色粉末变红色；（4）把装置中的空气排尽，避免一氧化碳和空气混合达到爆炸极限时，加热时发生爆炸；（5）浓氢氧化钠溶液； （6）fec2o42h2ofec2o4+2h2o，fe2o3解析：（1）从环保角度考虑，该套实验装置的明显缺陷是没有处理尾气（2） “热分解装置”应该选择乙装置（3） 实验过程中观察到b中白色无水cuso4变成蓝色，c中澄清石灰水变浑浊，e中黑色粉末变红色，则可证明草

6、酸亚铁晶体热分解的气体产物是h2o，co，co2（4）进行上述实验时，先点燃热分解装置中的酒精灯，一段时间后再点燃e处的酒精灯，原因是：把装置中的空气排尽，避免一氧化碳和空气混合达到爆炸极限时，加热时发生爆炸（5）若通过f装置中澄清石灰水变浑浊来证明草酸亚铁晶体热分解的气体产物中有co，应该把分解生成的二氧化碳除尽，只要在c和d装置之间增加盛有浓氢氧化钠溶液的洗气瓶即可（6）通过剩余固体的质量可知，过程发生的反应是：草酸亚铁晶体受热失去结晶水，反应的化学方程式为：fec2o42h2ofec2o4+2h2o草酸亚铁晶体中的铁元素质量为：3.6g100%=1.12g，草酸亚铁晶体中的铁元素完全转化

7、到氧化物中，氧化物中氧元素的质量为：1.60g-1.12g=0.48g，铁元素和氧元素的质量比为：1.12g：0.48g=7：3，设铁的氧化物的化学式为fexoy， 则有：56x：16y=7：3， x：y=2：3，铁的氧化物的化学式为fe2o3例4： 0.98 g cu(oh)2固体样品受热过程的热重曲线（样品质量随温度变化的曲线）如图所示。试回答下列问题。(1)试确定100 270时固体物质a的化学式_，写出推断过程：_。(2)取第一阶段的产物a，加热至1 026得到一种红色固体物质b和一种气体，根据图示提供的数据写出a受热生成b的化学方程式_。将物质b加入足量的稀硫酸中可以得到一种蓝色溶液

8、，在溶液底部有红色固体析出，该反应的离子方程式为_。(3)通过上述表格中的数据及变化曲线和对物质b进行的实验可以得出a与b的稳定性大小的结论是：高温时_；在酸性溶液中_。(4)对(2)中b与稀硫酸反应后的混合体系进行过滤，在滤液中通入足量硫化氢，使溶液中的cu2+转化为cus，测得溶液的ph =1，c(s2-)=5.010-6mol/l。则原来滤液中的c(cu2+)= _，沉淀后的溶液中c(cu2+)=_。ksp(cus)=8.510-45答案：（1）cuo ； 4cu(oh)2 2cu2on+4h2o+(2-n)o2 4 2 解得n=2，故分解后固体氧化物为cuo(2)4cuo2cu2o+o

9、2 ；cu2o+2h+=cu2+cu+h2o(3)cu2o比cuo稳定； cuo比cu2o稳定(4)0.05 mol/l； 1.710-39mol/l例5 ：将1.000gfec2o42h20固体样品放在热重分析仪中进行热重分析，測得其热重分析曲线（样品质量随温度变化的曲线）如下图所示：已知：草酸盐受热分解易放出碳的氧化物。500c之前，该热重分析仪的样品池处于 ar气气氛中，500c时起，样品池与大气相通。完成下列填空：(1) 300c时是样品脱水的过程，试确定350c时样品是否脱水完全_ (填“是或 否“），判断的理由是_(要求写出推算过程）。(2) 400c时发生变化的化学方程式是_。(

10、3) 将600c 时样品池中残留的固体隔绝空气冷却至室温，再向该固体中加入一定量的稀盐酸刚好完全溶解，用ph试纸测得所得溶液的ph3，其原因是 (用离子方程式回答）；(4)向该溶液中滴加适量naoh溶液生成红褐色沉淀，測得此时溶液中铁元索的离子浓度为4.0x10-11mol/l，则此时溶液的ph _(已知：kspfe(oh)28.01016，kspfe(oh)34.01038)(5) 将1500c时样品池中残留的固体隔绝空气冷却后，用稀盐酸溶解得一棕黄色溶液。 取少量该溶液滴加kscn,溶液显红色；另取少量该溶液滴加k3fe(cn)6)(铁氰化钾）溶液，产生特征蓝色沉淀。试写出图中1400c时

11、发生反应的化学方程式_ ,产生特征蓝色沉淀的离子反应方程式_。【答案】（1）是 （2）fec2o4feococo2（3）fe33ohfe(oh)33h ； （4）5（5）6fe2o34fe3o4o2；3fe22fe(cn)63fe3fe(cn)62 或 kfe2fe(cn)63kfefe(cn)6【解析】：（1）样品分解的方程式是fec2o42h2ofec2o4(2n)h2onh2o180g18n1.000g（1.000g0.800g）解得n2，所以样品已经完全分解（2）400时固体又减少了0.800g0.400g0.400g根据铁原子守恒可知，400铁的含量应该是，因此该化合物是氧化亚铁，其

12、化学式是feo，所以反应的化学方程式是fec2o4feococo2。（3）600样品中铁元素的含量是0.70，因此该固体是氧化铁。氧化铁溶于盐酸生成氯化铁，铁离子水解溶液显酸性，其离子方程式是fe33ohfe(oh)33h。根据氢氧化铁的溶度积常数可知，当溶液中铁离子的离子浓度为4.0x10-11mol/l时，溶液中c(oh)109mol/l，所以溶液中c(h)105mol/l，因此ph5。（4） 另取少量该溶液滴加k3fe(cn)6)(铁氰化钾）溶液，产生特征蓝色沉淀，这说明溶液中还有亚铁离子生成。因此1400时氧化铁分解生成了四氧化三铁，反应的化学方程式是6fe2o34fe3o4o2；产生

13、特征蓝色沉淀的离子反应方程式:3fe22fe(cn)63fe3fe(cn)62或kfe2fe(cn)63kfefe(cn)6。1、热重分析可探究化学变化的历程，某研究小组在研究nh4vo3焙烧过程质量的减小（纵坐标w/g）随温度变化的曲线如图，下列分析结果正确的是（）a该反应先失水，再失去氨 b同时失去nh3和h2oc同时失去h2、n2和h2o dcd段的反应为，2hvo3 v2o5+h2o且起始样品n（nh4vo3）=2mol答案：d2. 8.34gfes047h20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a、温度为78时固体物质m的化学式为feso45h2ob、温度

14、为l59时固体物质n的化学式为feso43h2oc、在隔绝空气条件下，n得到p的化学方程式为feso4feo+so3d、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fe2o3答案：d3 0.80 g cuso45h2o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

15、_，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，该化合物的浓溶液与cu在加热时发生反应的化学方程式为_。 (4)在0.10 moll1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ph8时，c(cu2)_ moll1 ( kspcu(oh)22.21020 )。若在0.1 moll1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_ moll1。答案：（1）cuso45h2o cuso4（5-n）h2o + n h2o 250 18n0.80 g 0.80 g-0.57 g=0.23 g 解得n=4200 时该固体

16、物质的化学式为cuso4h2o（2）cuso4 cuo+so3 cuso45h2o 102 （3）2h2so4（浓）+cu cuso4+so2+2h2o （4）2.210-8 0.24. cu2s是火法炼铜一种重要的原料，下面是由cu2s冶炼铜及制取cuso45h2o的流程图： cu2s中铜元素的化合价为 ，火法炼铜的反应原理是 (用化学方程式表示)。cu2o，cuo加入足量稀硫酸得到的体系a中看到溶液呈蓝色，且有红色物质生成，请写出生成红色物质的离子方程式： 。若将a中单质反应,操作加入试剂最好是 。a. 加入适量的nano3 b. 适量的 hno3 c. 适量的h2o2若b溶液的体积为0.

17、2l，电解b溶液一段时间后溶液的ph值由2变为1(体积变化忽略不计)，此时电解过程中转移电子数的物质的量是 。取5.0g胆矾样品逐渐升高温度使其分解，分解过程的热重曲线如下图所示：通过计算确定258时发生反应的化学方程式 ，e点的化学式 (计算过程略去)。【答案】 (1)+1 cu2s + o2 2cu +so2 (2) cu2o + 2h+ = cu + cu2+ h2o (3) c (4) 0.018 mol- (5) cuso4h2o cuso4 + h2o cu2o5工业上从废铅蓄电池的铅膏回收铅的过程中，可用碳酸盐溶液与处理后的铅膏(主要成分为pbso4)发生反应：pbso4(s)c

18、o(aq)pbco3(s)so(aq)。某课题组用pbso4为原料模拟该过程，探究上述反应的实验条件及固体产物的成分。(1)查阅文献：上述反应还可能生成碱式碳酸铅2pbco3pb(oh)2，它和pbco3受热都易分解生成pbo。该课题组对固体产物(不考虑pbso4)的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三：假设一：全部为pbco3；假设二：_；假设三：_。(2)为验证假设一是否成立，课题组进行如下研究。定性研究：请你完成下表中内容。实验步骤(不要求写出具体操作过程)预期的实验现象和结论取一定量样品充分干燥，定量研究：取26.7 mg的干燥样品，加热，测得固体质量随温度的变化关系如下图。某同学

19、由图中信息得出结论：假设一不成立。你是否同意该同学的结论，并简述理由：_。解析：(1)结合信息可知得到两种固体，可形成三种情况：pbco3、2pbco3pb(oh)2、pbco3与2pbco3pb(oh)2。答案：(1)全部为2pbco3pb(oh)2 pbco3与2pbco3pb(oh)2(2)实验步骤(不要求写出具体操作过程)预期的实验现象和结论充分加热样品，将产生的气体通入盛有无水硫酸铜的干燥管。若无水硫酸铜不变蓝，则假设一成立；若无水硫酸铜变蓝，则假设一不成立。同意，若全部为pbco3时，26.7 mg完全分解后最终固体质量应为22.3 mg(或：不同意，实验最终得到固体的质量与全部为

20、pbco3分解所得固体质量相差不大，可能是实验过程中产生的误差引起的)(本题属于开放性试题，合理答案即可)6过氧化钙是一种新型的多功能无机化工产品，常温下是无色或淡黄色粉末，易溶于酸，难溶于水、乙醇等溶剂。某实验小组在实验室用钙盐制取cao28h2o沉淀(该反应是一个放热反应)。(1)仪器x的名称是_。(2)仪器b的作用是_。(3)a为实验室制取氨气的装置，写出a中发生反应的化学方程式：_。(4)制取cao28h2o一般在05 的低温下进行，原因是_，生成cao28h2o的化学方程式为_。(5)2.76 g cao28h2o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

21、水，杂质受热不分解)如图所示。试确定60 时cao2xh2o中x_。该样品中cao2的质量分数为_。2解析：由图可以看出a为实验室制备氨气：ca(oh)22nh4clcacl22nh32h2o，由于nh3极易溶于水，为了防止倒吸，用干燥管代替导管。双氧水通过分液漏斗(x)进入低温的三颈烧瓶，发生化学反应cacl2h2o22nh38h2o=cao28h2o2nh4cl。由于cao28h2o带结晶水，若温度太高，则cao28h2o会失去部分结晶水，温度太低，液体易冻结，反应困难。140 后结晶水全部失去，其质量为2.76 g1.32 g1.44 g，物质的量为0.08 mol，则cao28h2o的

22、物质的量为0.01 mol，由cao28h2o样品受热脱水过程的热重曲线可以看出60140 失去的结晶水的质量为1.68 g1.32 g0.36 g，物质的量为0.02 mol，则n(cao2)n(h2o)0.010.021x，x2。cao2质量为72 gmol10.01 mol0.72 g，则该样品中cao2的质量分数100%26.09%。答案：(1)分液漏斗 (2)防倒吸(3)ca(oh)22nh4clcacl22nh32h2o(4)低于0 ，液体易冻结，反应困难，温度过高，过氧化氢分解速率加快cacl2h2o22nh38h2ocao2 8h2o +nh4cl(5) 2 26.097、 0

23、.80g cuso45h2o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。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，该化合物的浓溶液与cu在加热时发生反应的化学方程式为_；（4）在010mol/l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+）=_mol

24、/l（kspcu(oh)2=2210-20）。若在01mol/l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_mol/l。答案：（1）cuso4h2o （2）cuso4cuoso3、cuso45h2o ； 102（3）cu2h2so4（浓）cuso42h2oso2 （4）2.2108 0.2已知fec2o42h2o在受热先失去结晶水，继续加热fec2o4分解为气体和一种铁的氧化物，某实验小组利用如下装置（部分固定和加热装置略）探究草酸钙分解气体部分产物及固体产物的实验式（1）请指出该装置一处缺陷：（2）完善并连好装置后，需进行的实验操作有： ；加药品和试剂；给a、c装置加热（3）若分解的气体中含有co，则观察到的现象是： （4）甲同学欲要检测得到的固体是否含有+3价的铁元素，他应该选择的试剂是（填序号akscn溶液b稀硝酸c稀硫酸d铁粉（5）若实验前将3.6g草酸亚铁晶体（fec2o42h2o）加入大试管加热分解，充分反应后得到1.44g黑色固体，则该铁的氧化物是 （填化学式）答：（1）没有尾气处理装置；（2）检查整套装置的气密性；（3）c中固体颜色由黑变红；d中溶液变浑浊； （4）ac； （5）feo8. 草酸三