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微专题速练5 热重曲线分析
1.煅烧NH4VO3时,固体质量随温度变化的曲线如图所示。加热到200 ℃时,得到的固体物质化学式为____________,300~350 ℃放出的气态物质化学式为____________。
2.CaO可在较高温度下捕集CO2,在更高温度下将捕集的CO2释放利用。CaC2O4·H2O热分解可制备CaO,CaC2O4·H2O加热升温过程中固体的质量变化如图。
(1)写出400~600 ℃范围内分解反应的化学方程式:___________________________。
(2)与CaCO3热分解制备的CaO相比,CaC2O4·H2O热分解制备的CaO具有更好的CO2捕集性能,其原因是____________________________________________________
________________________________________________________________。
3.取28.70 g ZnSO4·7H2O加热至不同温度,剩余固体的质量变化如图所示。分析数据,680℃时所得固体的化学式为______________________________________________。
a.ZnO b.Zn3O(SO4)2 c.ZnSO4 d.ZnSO4·H2O
4.50.7 g MnSO4·H2O样品受热分解过程的热重曲线(样品质量随温度变化曲线)如图所示。(已知:M(Mn)=55 g/mol)
(1)850 ℃时,所得固体的化学式为:__________________________________________。
(2)1150 ℃时,反应的化学方程式为:_________________________________________。
5.PbO2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图所示。A点与C点对应物质的化学式分别为________、________。
6.MnC2O4·2H2O是一种常见的化学试剂,是制备其他含锰化合物的重要原料。如图是小组同学将MnC2O4·2H2O晶体放在坩埚里加热分解时,固体失重质量分数随温度(T)变化的曲线(已知草酸锰不稳定,但其中锰元素的化合价在300 ℃以下不变)。
试根据各点的坐标(近似值)回答下列问题:
(1)C~D的化学方程式为_________________________________________________。
(2)从D点到E点过程中固体失重的质量分数下降的原因是_____________________。
微专题速练5 热重曲线分析
1.解析:煅烧NH4VO3时,固体质量随温度变化的曲线如图所示。加热到200 ℃时,质量减少0.17 g,所以0.01 mol NH4VO3,生成气体氨气为0.01 mol,发生NH4VO3 NH3↑+HVO3,失去的是氨气,得到的是HVO3 ;加热到350 ℃时固体质量减少0.09 g,失去0.005 mol H2O,发生的反应2HVO3H2O+V2O5。
答案:HVO3 H2O
2.解析:(1)CaC2O4·H2O的相对分子质量为146,设起始时CaC2O4·H2O的物质的量为1 mol,则由图像可知,该反应分为三个阶段,第一阶段失去1 mol水,生成CaC2O4;第二阶段CaC2O4失去1 mol CO,生成CaCO3;第三阶段CaCO3失去1 mol CO2,生成CaO。因此第二阶段,即400~600 ℃范围内分解反应的化学方程式为CaC2O4CaCO3+CO↑。
(2)CaC2O4·H2O和CaCO3两者均可分解生成CaO,而两者制备的CaO捕集CO2的性能不同,说明使两者不同的原因是CaO表面积的大小不同,因1 mol CaC2O4·H2O制备CaO的过程中共生成3 mol气体,1 mol CaCO3制备CaO的过程只生成1 mol气体,因此CaC2O4·H2O热分解放出更多的气体,而使制得的CaO更加疏松多孔,具有更好的CO2捕集性能。
答案:(1)CaC2O4CaCO3+CO↑
(2)CaC2O4·H2O热分解放出更多的气体,制得的CaO更加疏松多孔
3.解析:28.70 g ZnSO4·7H2O的物质的量为0.1 mol,由Zn元素守恒可以知道,生成ZnSO4·H2O或ZnSO4或ZnO或Zn3O(SO4)2时,物质的量均为0.1 mol,若得ZnSO4·H2O的质量为17.90 g(100 ℃);若得ZnSO4的质量为16.10 g(250 ℃);若得ZnO的质量为8.10 g(930 ℃);据此通过排除法确定680 ℃时所得固体的化学式为Zn3O(S