强化专题(1) 热重分析法的应用(Word练习)-【正禾一本通】2025年高考化学高三一轮总复习高效讲义（人教版2019 双选版）

[强化专题(一)]　热重分析法的应用 1．(5分)将8.34 g FeSO4·7H2O样品隔绝空气加热，升温过程中固体的质量变化如图。下列说法正确的是(　　) A．FeSO4·7H2O晶体中有4种不同结合力的水分子 B.在100 ℃时，M的化学式为FeSO4·6H2O C.在200 ℃时，N的化学式为FeSO4·3H2O D.将处于380 ℃的P加热至650 ℃的化学方程式为2FeSO4Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑ 解析：选D。从图中可以看出，FeSO4·7H2O晶体受热后发生4次分解反应，通常情况下，晶体先分多次失去结晶水，然后所得无水盐再分解。FeSO4·7H2O晶体中，水分子的结合力都是相同的，A不正确；n(FeSO4·7H2O)＝＝0.03 mol，则100 ℃时，M的摩尔质量为＝224 g·mol－1，化学式为FeSO4·4H2O，B不正确；在200 ℃时，N的摩尔质量为＝170 g·mol－1，化学式为FeSO4·H2O，C不正确；将处于380 ℃的P加热至650 ℃时，产物Q中n(Fe)∶n(O)＝0.03 mol∶＝2∶3，即产物为Fe2O3，所以反应的化学方程式为2FeSO4Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑，D正确。 2．(5分)(2022·全国卷乙)化合物(YW4X5Z8·4W2Z)可用于电讯器材、高级玻璃的制造。W、X、Y、Z为短周期元素，原子序数依次增加，且加和为21。YZ2分子的总电子数为奇数，常温下为气体。该化合物的热重曲线如图所示，在200 ℃以下热分解时无刺激性气体逸出。下列叙述正确的是(　　) A．W、X、Y、Z的单质常温下均为气体 B．最高价氧化物的水化物酸性：Y<X C．100～200 ℃阶段热分解失去4个W2Z D．500 ℃热分解后生成固体化合物X2Z3 解析：选D。分析可知，W为H元素，X为B元素，Y为N元素，Z为O元素。X(B)的单质常温下为固体，故A错误；元素非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强，则最高价氧化物的水化物酸性：X(H3BO3)＜Y(HNO3)，故B错误；已知200 ℃以下热分解时无刺激性气体逸出，则说明失去的是水，若100～200 ℃阶段热分解失去4个H2O，则质量保留百分数为×100%≈73.6%，则说明4个H2O未全部失去，故C错误；化合物(NH4B5O8·4H2O)在500 ℃热分解后若生成固体化合物X2Z3(B2O3)，根据硼元素守恒，得到关系式2NH4B5O8·4H2O～5B2O3，则质量保留百分数为×100%≈64.1%，说明假设正确，故D正确。 3．(5分)化合物[Z2(WY4)3·18X2Y]可在水处理中作为凝絮剂。X、Y、Z、W为短周期主族元素且原子序数依次增加，Y的质子数是W的原子序数的一半。该化合物的热重分析曲线如图a所示。向1 mol Z2(WY4)3溶液中滴入Ba(OH)2溶液的图像如图b所示。已知：失重百分数＝×100%。下列叙述正确的是(　　) A．X、Y、Z、W的单质在常温下均为固体 B．Z、W的简单离子半径大小顺序为：Z＞W C．该化合物在400 ℃热分解将失去18个X2Y D．该化合物在1 100 ℃热分解后生成固体化合物Z2Y3，且工业上通过电解熔融的Z2Y3制备单质Z 解析：选D。化合物[Z2(WY4)3·18X2Y]中，Y的质子数是W的原子序数的一半，则W为S，Y为O，图b中滴加Ba(OH)2溶液时沉淀的物质的量先增加后部分溶解，则Z为Al，X为H。X(H2)、Y(O2)、Z(Al)、W(S)，在常温下，H2和O2为气体，Al和S为固体，A项错误； Z和W的简单离子分别为Al3＋和S2－，比较离子半径大小首先弄清楚其结构特点，Al3＋外层有2层电子，S2－外层有3层电子，则离子半径大小顺序为：W(S2－)＞Z(Al3＋)，B项错误；化合物Al2(SO4)3·18H2O的相对分子质量为666，假设该化合物为1 mol，在400 ℃时失重质量为1 mol×666 g/mol×40.54%≈270 g，则失去的水分子个数为＝15，C项错误； 1 100 ℃热分解后剩余固体的相对分子质量为666×(1－84.68%)≈102，根据原子守恒，可以判断出该产物为Al2O3，可通过电解熔融Al2O3得到金属Al，D项正确。 4．(12分)PbO2在加热过程中发生分解的失重曲线如下图所示，已知失重曲线上的a点为样品失重4.0%(即×100%)的残留固体。若a点固体组成表示为PbOx或mPbO2·nPbO，列式计算x值和m∶n值。 ________________________________________________________________________ 答案：根据PbO2PbOx＋O2↑，有×32＝239×4.0%，解得x＝2－≈1.4，根据mPbO2·nPbO，由原子守恒得，O原子和Pb原子的比值＝＝1.4，得＝＝。 5．(8分)(2023·辽宁高考节选)我国古籍记载了硫酸的制备方法——“炼石胆(CuSO4·5H2O)取精华法”。借助现代仪器分析，该制备过程中CuSO4·5H2O分解的TG曲线(热重)及DSC曲线(反映体系热量变化情况，数值已省略)如图所示。700 ℃左右有两个吸热峰，则此时分解生成的氧化物有SO2、________和________(填化学式)。 解析：由题图可知，起始时有2.5 mg CuSO4·5H2O，其物质的量是0.01 mmol，所含结晶水的质量为0.9 mg，则固体质量剩余1.6 mg时所得固体为CuSO4，加热过程中Cu元素的质量不变，则固体质量剩余0.8 mg时所得的固体是CuO，结合题图DSC曲线有两个吸热峰可知，700 ℃发生的反应为CuSO4―→CuO＋SO3、SO3―→SO2＋O2，则生成的氧化物除SO2外，还有CuO、SO3。 答案：SO3　CuO 学科网（北京）股份有限公司 $$