1、高中化學(xué)考察的熱重曲線及專練熱重法是在程序控溫下，測量物質(zhì)的質(zhì)量隨溫度(或時(shí)間)的變化關(guān)系。當(dāng)被測物質(zhì)在加熱過程中有升華、汽化、分解出氣體或失去結(jié)晶水時(shí)，被測的物質(zhì)質(zhì)量就會(huì)發(fā)生變化。這時(shí)熱重曲線就不是直線而是有所下降。通過分析熱重曲線，就可以知道被測物質(zhì)在多少度時(shí)產(chǎn)生變化，并且根據(jù)失重量，可以計(jì)算失去了多少物質(zhì)，（如CuSO4·5H2O中的結(jié)晶水）。從熱重曲線上我們就可以知道CuSO4·5H2O中的5個(gè)結(jié)晶水是分三步脫去的。熱重法測定，試樣量要少，一般25mg。試樣皿的材質(zhì)，要求耐高溫，對試樣、中間產(chǎn)物、最終產(chǎn)物和氣氛都是惰性的，即不能有反應(yīng)活性和催化活性。通常用的試樣皿有

2、鉑金的、陶瓷、石英、玻璃、鋁等。特別要注意，不同的樣品要采用不同材質(zhì)的試樣皿，否則會(huì)損壞試樣皿，如：碳酸鈉會(huì)在高溫時(shí)與石英、陶瓷中的SiO2反應(yīng)生成硅酸鈉，所以象碳酸鈉一類堿性樣品，測試時(shí)不要用鋁、石英、玻璃、陶瓷試樣皿。鉑金試樣皿，對有加氫或脫氫的有機(jī)物有活性，也不適合作含磷、硫和鹵素的聚合物樣品，因此要加以選擇。1. 取2.50 g膽礬樣品，逐漸升溫加熱分解，分解過程的熱重曲線(樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線)如圖所示。a點(diǎn)時(shí)固體物質(zhì)的化學(xué)式為_。1 000 時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。解析：設(shè)a點(diǎn)時(shí)固體的摩爾質(zhì)量為M，則2.502.14250M，解得M214。故其化學(xué)式為CuSO4·

3、3H2O。通過計(jì)算可以推斷d點(diǎn)處物質(zhì)為0.80 g CuO，而e點(diǎn)處物質(zhì)的質(zhì)量為0.72 g，則為0.005 mol Cu2O，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為4CuO2Cu2OO2。11.（2011新課標(biāo)全國，14分）0.80gCuSO4·5H2O樣品受熱脫水過程的熱重曲線（樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線）如下圖所示。請回答下列問題：（1）試確定200時(shí)固體物質(zhì)的化學(xué)式_（要求寫出推斷過程）；（2）取270所得樣品，于570灼燒得到的主要產(chǎn)物是黑色粉末和一種氧化性氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。把該黑色粉末溶解于稀硫酸中，經(jīng)濃縮、冷卻，有晶體析出，該晶體的化學(xué)式為_，其存在的最高溫度是_；（3）上述氧

4、化性氣體與水反應(yīng)生成一種化合物，該化合物的濃溶液與Cu在加熱時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_；（4）在0.10mol·L-1硫酸銅溶液中加入氫氧化鈉稀溶液充分?jǐn)嚢瑁袦\藍(lán)色氫氧化銅沉淀生成，當(dāng)溶液的pH=8時(shí)，c（Cu2+）=_mol·L-1（KapCu（OH）2=2.2×10-20）。若在0.1mol·L-1硫酸銅溶液中通入過量H2S氣體，使Cu2+完全沉淀為CuS，此時(shí)溶液中的H+濃度是_mol·L-1。解析：（1）0.80gCuSO4·5H2O中含有CuSO4的質(zhì)量為。由圖像可知當(dāng)溫度升高到102是時(shí)CuSO4·5H2O開始

5、部分脫水，在113258時(shí)剩余固體質(zhì)量為0.57g，根據(jù)原子守恒可計(jì)算出此時(shí)對應(yīng)的化學(xué)式，設(shè)化學(xué)式為CuSO4·nH2O，則有，解得n1，所以200時(shí)固體物質(zhì)的化學(xué)式為CuSO4·H2O；（2）由圖像可知當(dāng)溫度超過258時(shí)，剩余物質(zhì)恰好是CuSO4，高溫下分解的化學(xué)方程式是CuSO4570CuOSO3；CuO溶于硫酸生成CuSO4，結(jié)晶析出生成膽礬即CuSO4·5H2O；由圖像可知CuSO4·5H2O存在的最高溫度是102；（3）SO3溶于水生成硫酸，濃硫酸在加熱時(shí)與銅反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu2H2SO4CuSO42H2OSO2（4）因?yàn)镵apCu（OH）

6、2c(Cu2)·c2(OH) =2.2×10-20，當(dāng)溶液的pH=8時(shí)，c (OH)106，所以c(Cu2)2.2×10-8；硫酸銅溶液中通入過量H2S氣體時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為： CuSO4H2S=H2SO4CuS，忽略溶于體積變化根據(jù)原子守恒可知生成的硫酸的濃度是0.1mol·L-1，所以H+濃度是0.2mol·L-1。答案：（1）CuSO4·H2O；（2）CuSO4570CuOSO3、CuSO4·5H2O、102；（3）Cu2H2SO4CuSO42H2OSO2（4）2.2×10-8、0.24、將8.34 g F

7、eSO4·7H2O樣品隔絕空氣加熱脫水，其熱重曲線（樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線）見右圖。下列說法正確的是（ D ） AFeSO4·7H2O晶體中有4種不同結(jié)合力的水分子 B在100時(shí)，M的化學(xué)式為FeSO4·6H2O C在200時(shí)，N的化學(xué)式為FeSO4·3H2O D380的P加熱至650的化學(xué)方程式為：分析：綠礬的相對分子質(zhì)量為：278，設(shè)20（10分）8.34g FeSO4·7H2O樣品受熱脫水過程的熱重曲線（樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線）如下圖所示。請回答下列問題。（1）試確定78時(shí)固體物質(zhì)M的化學(xué)式 。（2）取適量380時(shí)所得的樣品P，隔絕空

8、氣加熱至650，得到一種固體物質(zhì)Q，同時(shí)有兩種無色氣體生成，試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 。（3）某興趣小組用如圖所示裝置設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證（2）中生成的氣態(tài)物質(zhì)，并測定已分解的P的質(zhì)量（不考慮裝置內(nèi)空氣的影響）。 試劑X的名稱是 。按氣流方向連接儀器，用字母表示接口的連接順序：C 。充分反應(yīng)后，利用裝置中圓底燒瓶內(nèi)混合物測定已分解的P的質(zhì)量，其操作步驟為：第一步，向圓底燒瓶內(nèi)逐滴加入BaCl2溶液，直至沉淀完全；第二步，過濾混合物，在過濾器上將沉淀洗凈后，烘干并冷卻至室溫，稱重；第三步，繼續(xù)烘干冷卻并稱量，直至連續(xù)兩次稱量質(zhì)量差不超過0.1g為止。若最終所得沉淀質(zhì)量為w g，則已分解的P的質(zhì)量為 （

9、填計(jì)算式）。20（10分）278：8.34 = x ：6.72 x= 224, （278224）÷18 = 3，所以化學(xué)式為FeSO4·4H2O278：8.34 = x ：5.10 x = 170 化學(xué)式為：FeSO4·H2O高溫（1）FeSO4·4H2O（2分）（2）2FeSO4=Fe2O3+SO2+SO3（2分）（3）品紅溶液（2分）abfgd（2分）（2分）（或其他合理答案）5. 熱重分析法(TG)是在程序控制溫度下，測量物質(zhì)的質(zhì)量與溫度的關(guān)系的一種實(shí)驗(yàn)技術(shù)。熱重分析儀的基本構(gòu)造由精密天平、程序控溫加熱爐和記錄儀組成；記錄儀畫出剩余固體質(zhì)量(m)爐

10、溫(T)曲線, 即熱重(TG)曲線圖。如圖為CaC2O4H2O在N2和O2氣氛中的熱重曲線。C點(diǎn)所得固體的化學(xué)式為_。CaC2O4H2O的分解分三個(gè)階段，由圖可看出，第二階段在O2氣氛中的反應(yīng)速率要比在N2氣氛中的快，原因是_（結(jié)合化學(xué)方程式回答）。 1. (評(píng)判分: 6分) 第一步反應(yīng)為CaC2O4·H2O脫水反應(yīng), N2和O2對反應(yīng)無影響, 所以熱重曲線相同(2分)；第二步反應(yīng)為CaC2O4的分解,由于CO在O2中氧化放熱,使溫度升高,加快了反應(yīng)速率,所以在較低的爐溫下CaC2O4即開始分解(2分)；第三步反應(yīng)為CaCO3 的分解,N2和O2對反應(yīng)無影響,但由于第二步反應(yīng)分解速率

11、不同,使所生成的CaCO3有所不同,所以曲線有差異(2分)。 “熱重分析確定物質(zhì)的組成”類專練1某化學(xué)興趣小組為了測定煙氣脫硫所得石膏的組成(CaSO4·xH2O)即測定x值。做如下實(shí)驗(yàn)：將石膏加熱使之脫水，加熱過程中固體的質(zhì)量與時(shí)間的變化關(guān)系如下圖所示。數(shù)據(jù)表明當(dāng)固體的質(zhì)量為2.72 g后不再改變。求：(1)石膏的化學(xué)式為_；(2)圖像中AB段對應(yīng)化合物的化學(xué)式為_。2(2012·安徽高考)工業(yè)上從廢鉛蓄電池的鉛膏回收鉛的過程中，可用碳酸鹽溶液與處理后的鉛膏(主要成分為PbSO4)發(fā)生反應(yīng)：PbSO4(s)CO(aq)PbCO3(s)SO(aq)。某課題組用PbSO4為原

12、料模擬該過程，探究上述反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件及固體產(chǎn)物的成分。(1)上述反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式：K_。 (2)室溫時(shí)，向兩份相同的PbSO4樣品中分別加入同體積、同濃度的Na2CO3和NaHCO3溶液均可實(shí)現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化，在_溶液中PbSO4轉(zhuǎn)化率較大，理由是_。(3)查閱文獻(xiàn)：上述反應(yīng)還可能生成堿式碳酸鉛2PbCO3·Pb(OH)2，它和PbCO3受熱都易分解生成PbO。該課題組對固體產(chǎn)物(不考慮PbSO4)的成分提出如下假設(shè)，請你完成假設(shè)二和假設(shè)三：假設(shè)一：全部為PbCO3；假設(shè)二：_；假設(shè)三：_。(4)為驗(yàn)證假設(shè)一是否成立，課題組進(jìn)行如下研究。定性研究：請你完成下表中內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)步驟(不要求寫

13、出具體操作過程)預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論取一定量樣品充分干燥，定量研究：取26.7 mg的干燥樣品，加熱，測得固體質(zhì)量隨溫度的變化關(guān)系如圖。某同學(xué)由圖中信息得出結(jié)論：假設(shè)一不成立。你是否同意該同學(xué)的結(jié)論，并簡述理由：_。3過氧化鈣是一種新型的多功能無機(jī)化工產(chǎn)品，常溫下是無色或淡黃色粉末，易溶于酸，難溶于水、乙醇等溶劑。某實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)室用鈣鹽制取CaO2·8H2O沉淀(該反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng))。(1)儀器X的名稱是_。(2)儀器B的作用是_。(3)A為實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的裝置，寫出A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。(4)制取CaO2·8H2O一般在05 的低溫下進(jìn)行，原因是_，生成CaO

14、2·8H2O的化學(xué)方程式為_。(5)2.76 g CaO2·8H2O樣品受熱脫水過程的熱重曲線(樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線，140 時(shí)完全脫水，雜質(zhì)受熱不分解)如圖所示。試確定60 時(shí)CaO2·xH2O中x_。該樣品中CaO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_。4熱重分析法是在程序控制溫度下，測量物質(zhì)的質(zhì)量與溫度的關(guān)系的一種實(shí)驗(yàn)技術(shù)。現(xiàn)有一CaC2O4·nH2O試樣，分別在氮?dú)鈿夥铡⒀鯕鈿夥罩羞M(jìn)行熱重分析，得到如下熱重(TG)曲線。(1)圖中曲線上有三個(gè)失重臺(tái)階，分別表示加熱過程中依次發(fā)生了三個(gè)反應(yīng)。根據(jù)第1步反應(yīng)的失重?cái)?shù)據(jù)計(jì)算試樣CaC2O4·nH2O中的n值(精

15、確到整數(shù))為_。(2)根據(jù)第2步反應(yīng)的失重?cái)?shù)據(jù)推測第2步反應(yīng)的化學(xué)方程式為_；觀察曲線說明氧氣存在時(shí)有利于第2步反應(yīng)進(jìn)行，原因是_。(3)第3步反應(yīng)中釋放的氣體產(chǎn)物是_。觀察曲線可判斷出，氧氣存在時(shí)不利于第3步反應(yīng)進(jìn)行，可能原因是_。答案1解析：(1)CaSO4·xH2OCaSO4xH2O1 molx molx2(2)AB段表明CaSO4·2H2O在加熱過程中失去一部分結(jié)晶水。設(shè)失去x個(gè)水。則有：CaSO4·2H2OCaSO4·(2x)H2OxH2O1 molx mol molx所以AB段對應(yīng)化合物的化學(xué)式為CaSO4·H2O。答案：(1)Ca

16、SO4·2H2O(2)CaSO4·H2O2解析：(1)因固態(tài)物質(zhì)或純液態(tài)物質(zhì)的濃度為常數(shù)，故反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K。(2)使用Na2CO3溶液PbSO4轉(zhuǎn)化率高是因?yàn)橥瑵舛鹊腘a2CO3和NaHCO3溶液，Na2CO3溶液中CO濃度大，促使反應(yīng)：PbSO4(s)CO(aq)PbCO3(s)SO(aq)向右進(jìn)行。(3)結(jié)合信息可知得到兩種固體，可形成三種情況：PbCO3、2PbCO3·Pb(OH)2、PbCO3與2PbCO3·Pb(OH)2。(4)PbCO3受熱分解生成PbO與CO2，Pb(OH)2受熱分解產(chǎn)生PbO與H2O，利用無水硫酸銅來檢驗(yàn)分解后是

17、否有H2O生成來判斷假設(shè)一是否成立。由PbCO3分解的方程式可知若固體全部為PbCO3，則26.7 mg固體完全分解后可得到22.3 mg固體(PbO)，結(jié)合圖中數(shù)據(jù)可知假設(shè)一不成立；又因?yàn)閷?shí)驗(yàn)最終得到的固體質(zhì)量與全部為PbCO3分解所得到的固體質(zhì)量相差不大，可能是實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的誤差引起的，此時(shí)假設(shè)一成立。答案：(1)或(2)Na2CO3Na2CO3溶液中的c(CO)大(3)全部為2PbCO3·Pb(OH)2PbCO3與2PbCO3·Pb(OH)2(4)實(shí)驗(yàn)步驟(不要求寫出具體操作過程)預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論充分加熱樣品，將產(chǎn)生的氣體通入盛有無水硫酸銅的干燥管若無水硫酸銅不

18、變藍(lán)，則假設(shè)一成立；若無水硫酸銅變藍(lán)，則假設(shè)一不成立同意，若全部為PbCO3時(shí)，26.7 mg完全分解后最終固體質(zhì)量應(yīng)為22.3 mg(或：不同意，實(shí)驗(yàn)最終得到固體的質(zhì)量與全部為PbCO3分解所得固體質(zhì)量相差不大，可能是實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的誤差引起的)(本題屬于開放性試題，合理答案均可)3解析：由圖可以看出A為實(shí)驗(yàn)室制備氨氣：Ca(OH)22NH4ClCaCl22NH32H2O，由于NH3極易溶于水，為了防止倒吸，用干燥管代替導(dǎo)管。雙氧水通過分液漏斗(X)進(jìn)入低溫的三頸燒瓶，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)CaCl2H2O22NH38H2O=CaO2·8H2O2NH4Cl。由于CaO2·8H2O帶結(jié)晶水，若溫度太高，則CaO2·8H2O會(huì)失去部分結(jié)晶水，溫度太低，液體易凍結(jié)，反應(yīng)困難。140 后結(jié)晶水全部失去，其質(zhì)量為2