9 章末考能特训(二)（课件）-2023高考化学【金版新学案】大一轮复习讲义·高三总复习（人教版 山东、海南）

第二章　物质的量 章末考能特训(二) 返回 返回 返回 返回 返回 返回 返回 返回 返回 返回 返回 返回 返回 返回 返回 返回 返回 返回 返回 情景命题系列(04)——建热重分析模型　巧判物质成分 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余) eq \f(m余,m) ×100%＝固体残留率。 4．晶体中金属质量不再减少，仍在m余中。 5．失重最后一般为金属氧化物，由质量守恒得m氧，由n金属∶n氧，即可求出失重后物质的化学式。 (一)加热的物质都有固定的化学式 1．固体试样以脱水、分解等方式失重 　随着材料科学的发展，金属钒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：NH4VO3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H2O，再分解失去NH3 B．先分解失去NH3，再分解失去H2O C．同时分解失去H2O和NH3 D．同时分解失去H2、N2和H2O B　[NH4VO3的摩尔质量为117 g/mol，设NH4VO3物质的量为1 mol，则210 ℃时失重的质量为1 mol×117 g/mol×(1－85.47%)＝17 g。NH3的摩尔质量为17 g/mol，所以先分解失去NH3。根据质量守恒定律，化学方程式为NH4VO3 eq \o(=====,\s\up17(210 ℃))HVO3＋ NH3↑。即可确定选B。380 ℃时失重的质量为1 mol×117 g/mol×(1－77.78%)＝26 g。在第一次失重的基础上，第二次又失去的质量为26 g－17 g＝9 g。H2O的摩尔质量为18 g/mol，所以再分解失去0.5 mol H2O。根据质量定律守恒，化学方程式为2HVO3 eq \o(=====,\s\up17(380 ℃))V2O5＋H2O↑。确定B选项正确。] 2．固体试样以氧化、还原等方式失重 　正极材料为LiCoO2的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。但钴的资源匮乏限制了其进一步发展。Co(OH)2在空气中加热时，固体残留率随温度的变化曲线如图所示。已知钴的氢氧化物加热至290 ℃时已完全脱水，则1 000 ℃时，剩余固体成分为________(填化学式，下同)；在350～400 ℃范围内，剩余固体成分为________。 Co(OH)2的热重曲线 解析：　Co(OH)2的摩尔质量为93 g/mol，设Co(OH)2的物质的量为1 mol，则C点1 000 ℃时失重的质量为1 mol×93 g/mol×(1－80.65%)＝18 g，即1 mol H2O，根据质量守恒定律，化学反应方程式为Co(OH)2 eq \o(=====,\s\up17(△))CoO＋H2O。1 000 ℃时剩余固体的成分为CoO。B点500 ℃时失重的质量为1 mol×93 g/mol×(1－86.38%)＝12.7 g。已知290 ℃时Co(OH)2已完全脱水，1 mol Co(OH)2脱水成CoO时应失重的质量为18 g，因为500 ℃时失重的质量不到18 g，所以一定有氧气进入，使钴元素的化合价发生了变化。进入氧元素的物质的量为n(O)＝ eq \f(18 g－12.7 g,16 g/mol) ＝ eq \f(1,3) mol，即可表述为CoO·O eq \s\do16(\f(1,3))，整理得化学式为Co3O4。 同理，A点290 ℃时失重的质量为1 mol×93 g/mol×(1－89.25%)＝10 g，进入氧元素的物质的量为n(O)＝ eq \f(18 g－10 g,16 g/mol) ＝0.5 mol，即可表述为CoO·O0.5，整理得化学式为Co2O3。 所以在350～400 ℃范围剩余固体是Co3O4和Co2O3的混合物。 答案：　CoO　Co3O4和Co2O3 3．固体试样先后以两种不同的方式失重 　MnCO3可用作电讯器材元件材料，还可用作瓷釉、颜料及制造锰盐的原料。它在空气中加热易转化为不同价态锰的氧化物，其固体残留率随温度的变化如图所示。则300 ℃时，剩余固体中n(Mn)∶n(O)为________；图中C点对应固体的成分为________(填化学式)。 MnCO3的热重曲线 解析：　MnCO3的摩尔质量为115 g/mol，设MnCO3的物质的量为1 mol，则A点300 ℃时失重的质量为1 mol×115 g/mol×(1－75.65%)＝28 g。已知CO的摩尔质量是28 g/mol，根据质量守恒定律，分解化学方程式为MnCO3 eq \o(=====,\s\up17(△))MnO2＋CO↑。所以A点