第二章 微题型20 热重分析与结晶水含量测定.docx

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1、微题型20热重分析与结晶水含量测定1.（2023上海高三模拟）高中阶段，不使用电子天平能完成的实验是（）A.配制一定物质的量浓度的硫酸B.测定硫酸铜晶体中结晶水含量C.气体摩尔体积的测定D.小苏打中NaHCO3百分含量的测定答案A解析配制一定物质的量浓度的硫酸，需要使用浓硫酸进行稀释，由于溶质为液体，因此需要用量筒量取浓硫酸，不需要使用电子天平，A符合题意；测定硫酸铜晶体中结晶水含量时,需要用电子天平称量加热前后固体物质的质量，B不符合题意；在测定气体摩尔体积时，需要使用电子天平称量容器的质量及容器与气体的质量和，据此计算气体的质量，然后根据一定质量的气体所占的体积计算气体摩尔体积，C不符合题

2、意；在测定小苏打中NaHCO3百分含量时，需要称量加热前后固体的质量，因此需要使用电子天平，D不符合题意。2.随着材料科学的发展，金属钢及其化合物得到了越来越广泛的应用，并被誉为“合金的维生素”。经过热重分析测得：NH1V3在焙烧过程中，固体质量的减少值（纵坐标）随温度变化的曲线如图所示。则NH4VO3在分解过程中（）A.先分解失去HzO,再分解失去NH3B.先分解失去NH3，再分解失去HzOC.同时分解失去HzO和NH3D.同时分解失去H2、N2和HzO答案B解析NH4VO3的摩尔质量为117gmo,设NH4VO3物质的量为1mo1,则210时失重的质量为ImoI117gmo1X（185.4

3、7%417g,NH3的摩尔质量为17gmo,所以先分解210C失去1mo1NH3,根据质量守恒定律，化学方程式为NH4VO3=HVO3+NH3f。380时失重的质量为ImO1X1I7gmo1X（1-77.78%）-26g在第一次失重的基础上，第二次又失去的质量为26g-17g=9g,H2O的摩尔质量为18gmo,所以再分解失去0.5mo1H2O,根据质量守恒定律，化学方程式为2HVO3至空=V2O5+H2Of,B正确。3.8.34gFeSO47H2O(=278gmo1一与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78C时，固体物质M的化学式为

4、FeSOQHzOB.温度为159C时固体N的化学式为FeSO42H2OC.在隔绝空气条件下，由N得到P的化学方程式为FeSO4H2O=FeSO4+H2O1D.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答案C解析8.34gFeSO4VH2O样晶物质的量为:=0.03mo1,其中/(H2O)=0.03mo1Xz/0gmo718gmo1,=3.78g,如晶体全部失去结晶水，固体的质量应为8.34g-3.78g=4.56g,可知在加热到373C时，晶体失去全部结晶水，加热至635C时，固体的质量为2.40g,应为铁的氧化物，其中

5、(Fe)=(FeSo7H2)=0.03mo1,w(Fe)=0.03mo156gmo,=1.68g,则固体中w(O)=2.40g-1.68g=0.72g,(0)=0.045mo1,则“(Fe)：(O)=O.03mo1：0.045mo1=2：3,则固体物质Q的化学式为Fe2O3O温度为78时,固体质量为6.72g,其中W(FeSO4)=0.03mo1152gmo11=4.56g,w(H2O)=6.72g-4.56g=2.16g,h(H2O)=0.12mo1,则w(H2O)：W(FeSO4)=O.12mo1：0.03mo1=4：1,则化学式为FeSO夕4比0,故A错误；温度为159时，固体质量为5.

6、10g,其中m(FeSO=4.56g,m(H2O)=5.10g-4.56g=0.54g,W(H2O)=0.03mo1,则n(H2O)：Ti(FeSO4)=0.03mo1：0.03mo1=1：1,则化学式为FeSO4H2O,故B错误；N的化学式为FeSO4H2O,P化学式为FeSo4,在隔绝空气条件下由高温N得到P的化学方程式为FeSO4H2O=FeSO4+H2Of,故C正确；由上述分析可知，P的化学式为FeSo4,Q的化学式为Fe2O3,铁的化合价升高，必有硫的化合价降低，即有二氧x+j=0.03化硫生成，设SO2、SCh的物质的量分别为Xmo1、ymo1,则,解得X64x+80y=4.56-

7、2.4需S=y=0.015,所以方程式为2FeS(T=Fe2O3+SO2t+SO31,Q的化学式为Fe2O3,故D错误。4.取3.92g摩尔盐产品KNH4)2SO4FeSO4xH2O,在隔绝空气的条件下加热至135时完全失去结晶水，此时固体质量为2.84g,则该摩尔盐结晶水个数X=。答案6解析n(NH4)2SO4FeSO4=2.84g,ZZt(NH4)2SO4-FeSO4=OQ/?84g.-1=0.01mo1,m(H2O)Zo4gmo=3.92g2.84g=1.08g,(比0)=丁且FnMr=O,6mo1,则该摩尔盐结晶水个数=o7)7rno1=605.葡萄糖酸亚铁(C6HQ7)2Fe(M=4

8、46gmo1)易溶于水，儿乎不溶于乙醇，是常用的补铁剂。破酸亚铁工业上制备葡萄糖酸亚铁的方法之一是用新制的碳酸亚铁与葡萄糖酸反应,其流程如图所示:o葡萄糖酸一结.-亚铁晶体晶I(C6H11O7)2Fe-AHQ完成下列问题：为测定(C6H7)2FeH2的结晶水数目，称取1.205g晶体，在氢气流中加热至600使其完全分解，最终得到0.14Og铁单质。晶体中结晶水的数目=O若最终得到固体中含有少量Fe3+,则的值(填“偏大”“偏小”或“不变”)。答案2偏小01400解析0.140g铁单质的物质的量为才T=0.0025mo1,则(CeHuChHFeRHzO的物质的JOg1-O1量为0.0025mo1

9、,根据晶体质量为1.205g可得=y=(126+111+167)256+18gmo,解得=2;若最终得到固体中含有少量Fe3+,会消耗部分铁单质，则的值偏小。6.碱式碳酸铝镁MgAMOH)c(CO3)dxH2O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：准确称取3.390g样品与足量稀盐酸充分反应，生成0.5601Co2(已换算成标准状况下)。另取-定量样品在空气中加热，样品的固体残留率(徽爷器黯篝X1oO%)随温度的变化如图所示(样品在270C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(OH)：(8彳)=o答案3：5解

10、析碱式碳酸铝镁的化学式不确定，无法求得摩尔质量，不妨暂定3.39Og样品为ImOI,3.390g样品与足量的稀盐酸充分反应，生成CCh体积为05601(标准状况)，则MCo?)=”吁。122.41IT1O1=0.025mo1,根据C元素守恒，即可确定d为0.025。270时已完全失去结晶水，失去结晶水的质量为3.39OgX(I-73.45%)比0.9g,600以上残留固体为金属氧化物的混合物，说明又失去了除结晶水外的氢元素，600时失重的质量为3.3908义(1一37.02%)p2.1358，除结晶水以外的氢元素生成水的质量为2.135g-0.025mo144gmo,-0.9g=O.135g,

11、(H)=W5沁2=0015mo1,根据氢元素守恒,c=0.015。故碱式碳酸铝镁样品中的w(OH)：Zi(COf)Iogmo1=0.015：0.025=3:5。7.2.76gCaO28H2O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，140C时完全脱水，杂质受热不分解)如图所示。质量/g2.761.681.32()11_60140温度tt(1)试确定60时CaO2XH2O中X=。(2)该样品中CaO2的质量分数为答案(1)2(2)26.09%解析(1)140C后结晶水全部失去，结晶水的质量为2.76g1.32g=144g,物质的量为0.08mo1,则CaO2-SH2O的物质的量为0.

12、01mo1,由图知,60140失去的结晶水的质量为168g1.32g=0.36g,物质的量为0.02mo1,则w(CaO2)：(H2)=0.01：0.02=1：x,x=2oCao2的质量为72gmorXOOImo1=。72g,则该样品中CaO2的质量分数=072g2.76gX100%26.09%o8.如图是1.00gMgC2O4-H2O晶体放在用烟里从25逐渐加热至700分解时，所得固体产物的质量(M随温度变化的关系曲线(已知IOOC以上才会逐渐失去结晶水,并约在230时完全失去结晶水)。试回答下列问题：(1)MgC2O4wH2O中n=0(2)通过计算确定C点固体物质的化学式：(要求写出推断过

13、程)。(3)通过计算确定从E点到F点过程中的化学方程式：(要求写出推断过程)。答案(1)2(2)解法一：MgC2O42H2O=MgC2O4AH2O+(2-)H2O148g(2-)18g1.00g(1.00-0.88)g(2-)18(1.-0.88)g,解得XFC点固体的化学式为MgC2O4H2O解法二：MgC2O4XH2O=MgC2O4+xH2O11218x0.76g(0.88-0.76)g1120.76g型殂118x-(0.88-0.76)g,解得XC点固体的化学式为MgC2O4H2O(3)设F点镁元素与其他元素组成的化合物为X,利用Mg原子守恒有/(MgC2O4)：ZZ(X)=T176g.1：1：1，(X)40gmo1,;可推测出X为MgO,完1IZgmo/W(A)整的化学方程式为MgC2O4-MgO+COt+CO2t解析MgC2O4zH2O:MgC24wH2112+18g1.00g18g(1.000.76)g解得112+18n_1.00g18-=(1.00-0.76)g