备考2024届高考化学一轮复习强化训练第二章物质的量及计算第2讲化学中的常用计算方法专项训练_热重曲线

专项训练-热重曲线1.[物质结构＋热重曲线][2023银川质检]硫酸铜晶体（CuSO4·5H2O）广泛应用在化学工业、农药、医药等领域。2.50gCuSO4·5H2O脱水过程中部分中间体的结构示意图如图甲，热重曲线如图乙。下列说法错误的是（　D　）　　A.CuSO4·3H2O中，部分H2O分子通过配位键与Cu2＋结合B.CuSO4·3H2O转化为CuSO4·H2O过程中，H2O分子间的氢键被破坏C.113℃时，CuSO4·3H2O已分解为CuSO4·H2OD.1000℃以上，CuSO4·5H2O分解的最终固体产物为CuO解析　由CuSO4·3H2O的结构示意图可知，部分H2O中的O提供孤电子对，Cu2＋提供空轨道，形成配位键，A项正确；分析CuSO4·3H2O和CuSO4·H2O的结构可知，CuSO4·3H2O中两个与铜离子以配位键结合并且与外部的水分子以氢键结合的水分子随温度升高而失去，得到CuSO4·H2O，所以CuSO4·3H2O转化为CuSO4·H2O过程中，水分子间的氢键被破坏，B项正确；n（CuSO4·5H2O）＝2.50g250g·mol－1＝0.01mol，113℃时固体质量为1.78g，减少了0.72g，恰好为0.04molH2O的质量，故113℃时所得固体为CuSO4·H2O，C项正确；1000℃以上，固体质量为0.72g，其中Cu元素质量为0.64g，则氧元素质量为0.72g－0.64g＝0.08g，物质的量为0.08g16g·mol－1＝0.005mol，此时固体为Cu2O，D项错误。2.[2023南昌模拟]ZX2Y4·W2Y是一种白色晶体粉末，不溶于水，用于陶瓷上釉等。W、X、Y、Z为前20号主族元素，原子序数依次增加，且加和为35。已知X、Y原子最外层电子数分别是其电子层数的2倍、3倍，ZX2Y4·W2Y热分解可制备ZY，该化合物的热重曲线如图所示。下列叙述不正确的是（　A　）A.Z、X可以组成共价化合物ZX2B.化合物W2X2Y4具有还原性和酸性C.150～200℃阶段热分解失去W2YD.400～600℃热分解后生成固体化合物ZXY3 解析　W、X、Y、Z为前20号主族元素，已知X、Y原子最外层电子数分别是其电子层数的2倍、3倍，则X可能为C或S、Y为O，结合W、X、Y、Z的原子序数依次增加及题图可知，X为C，W为H，又W、X、Y、Z的原子序数加和为35，则Z的原子序数为20，Z为Ca，ZX2Y4·W2Y为CaC2O4·H2O，热分解可制备ZY（CaO）。ZX2为CaC2，属于离子化合物，A错误；化合物W2X2Y4为草酸（乙二酸），能电离出H＋，具有酸性，H2C2O4可分解为二氧化碳，C的化合价由＋3升高为＋4，具有还原性，B正确。3.[2024江西联考]将54.0g草酸亚铁晶体（FeC2O4·2H2O）在氮气的氛围中加热分解，得到分解产物的热重曲线（固体质量随温度的变化情况）如图所示。（1）A点时，固体物质的化学式为　FeC2O4　。（2）B点时，固体只含有一种铁的氧化物，则AB段反应的化学方程式为　3FeC2O4△Fe3O4＋4CO↑＋2CO2↑　。解析　（1）n（FeC2O4·2H2O）＝54.0g180g·mol－1＝0.3mol，0.3molFeC2O4的质量刚好为43.2g，故A点所得固体为FeC2O4。（2）B点时，固体只有一种铁的氧化物，由铁元素守恒知m（Fe）＝0.3mol×56g·mol－1＝16.8g，则m（O）＝23.2g－16.8g＝6.4g，n（O）＝6.4g16g·mol－1＝0.4mol，n（Fe）∶n（O）＝0.3∶0.4＝3∶4，则该含铁氧化物的化学式为Fe3O4，结合氧化还原反应规律知AB段反应的化学方程式为3FeC2O4△Fe3O4＋4CO↑＋2CO2↑。4.[2023黑龙江哈尔滨三中四模]某实验小组对MgCl2·6H2O进行热重分析，如图所示。 （1）181℃时固体产物的化学式为　MgCl2·2H2O　。（2）写出从181℃加热到300℃时生成固体产物（一种含镁的碱式盐）的化学方程式：　MgCl2·2H2O△Mg（OH）Cl＋HCl↑＋H2O↑　。解析5.过氧化钙是一种优良的消毒剂、供氧剂。通常情况下用CaCl2在稀氨水中与H2O2反应可得到CaO2·8H2O沉淀，取实验得到的2.76gCaO2·8H2O样品在密闭容器中加热，其受热脱水过程的热重曲线（140℃时完全脱水，杂质受热不分解）如图所示。（1）60℃时CaO2·xH2O中x＝　2　。（2）该样品中CaO2的质量分数为　26.1％　（保留3位有效数字）。解析　（1）60℃时固体的质量为1.68g，失去结晶水的质量为2.76g－1.68g＝1.08g，失去结晶水的物质的量n（H2O）＝1.08g18g/mol＝0.06mol，140℃时完全脱水，杂质受热不分解，则样品中CaO2·8H2O含有的结晶水的总质量为2.76g－1.32g＝1.44g，结晶水的物质的量n（H2O）＝1.44g18g/mol＝0.08mol，原样品中含有CaO2·8H2O的物质的量n（CaO2·8H2O）＝0.08mol8＝0.01mol，故60℃时CaO2·xH2O中x＝0.08mol－0.06mol0.01mol＝2。（2 ）由上述分析可知，CaO2的物质的量也是0.01mol，其质量m（CaO2）＝72g/mol×0.01mol＝0.72g，所以样品中CaO2的质量分数为0.72g2.76g×100％≈26.1％。