2013最新高三二轮复习 热重曲线分析专题
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高考化学专题复习﹣工业流程题之热重曲线分析 1.取28.70 g ZnSO 4·7H 2O (相对分子质量为287)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 .ZnOB .Zn 3O(SO 4)2C .ZnSO 4D .ZnSO 4•H 2O2.CrO 3(Cr 的相对原子质量为52)的热稳定性较差,加热时逐步分解,其固体残留率随温度的变化如图所示,则B 点时铬的氧化物化学式为____________。
A .CrO B .CrO 2C .Cr 2O 3D .Cr 3O 43.MnCO 3(Mn 的相对原子质量为55)在空气中加热易转化为不同价态的锰的氧化物,其固体残留率随温度的变化如图所示。
则图中B 点固体的化学式为( ) 6007007587.5100400500800固体残留率(%)温度/ KA(94.67%)B(76.00%)A.MnO2B.MnO C.Mn2O3D.Mn3O4 4.8.34g FeSO4⋅7H2O (相对分子质量为278)样品受热脱水过程的热重曲线((样品质量随温度变化的曲线))如下图所示,下列说法正确的是( )A.温度为78℃时,固体物质M的化学式为FeSO4•5H2OB.取适量380℃时所得样品P,隔绝空气加热至650℃得到一种固体物质Q,同时有两种无色气体生成,Q的化学式为Fe3O4C.在隔绝空气条件下,N得到P的化学方程式为D.温度为159℃时,固体N的化学式为FeSO4•2H2O5.将Ce(SO4)2·4H2O(Ce的相对原子质量为140)在空气中加热,样品的固体残留率(固体样品的剩余质量固体样品的起始质量×100%)随温度的变化如下图所示。
当固体残留率为FeSO4H2O FeSO4+H2O70.3%时,所得固体可能为__________(填字母)。
A.Ce(SO4)2B.Ce2(SO4)3C.CeOSO4D.Ce3(SO4)4答案及解析1.【答案】B【解析】假设ZnSO 4•7H 2O 的物质的量为1mol ,即质量为287g 。
考点2:热重曲线的分析和计算【释义】热重曲线是指在热分析过程中通过热天平而得到的试样在加热过程中质量随温度变化的曲线。
【方法思路】元素守恒观1.失重一般是先失水,再失非金属氧化物,晶体中金属质量不再减少,仍在m 余中。
如:某草酸晶体在加热过程中的变化:CaC 2O 4·H 2O→CaC 2O 4+H 2O (100—200℃,失重量12.5%)CaC 2O 4→CaCO 3+CO (400—500℃,失重量18.5%)CaCO 3→CaO+CO 2 (600—800℃,失重量30.5%)2.设晶体为1mol ,其质量为m ,计算每步固体剩余的质量(m 余)。
3.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。
【走进高考】1.(2019·全国卷Ⅰ)采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数,将样品加热到150℃时失掉1.5个结晶水,失重5.6%.硫酸铁铵晶体的化学式为 。
2.(2014·全国卷Ⅰ)PbO 2在加热过程发生分解的失重曲线如右图所示,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PbO x 或mPbO 2•nPbO ,计算x 值和m :n 。
m 余 m × 100% = 100% — 失重率【针对练习】1.采用热重分析法测定NiSO4・nH2O样品所含结晶水数。
将样品在900℃下进行煅烧,失重率随时间变化如下图,A点时失掉2个结晶水,n的值为;C点产物的化学式为。
2.将碱式碳酸钴晶体[2CoCO3·3Co(OH)2·xH2O]在空气中加热,加热过程中钴元素无损失,失重率与温度的关系如右图所示。
已知20℃~190℃为失去结晶水阶段,则x的值为;c点时,剩余固体为氧化物,其化学式为。
3.草酸钴是制备钴的氧化物的重要原料。
下图为二水合草酸钴(CoC2O4·2H2O)在空气中受热的质量变化曲线,曲线中300℃及以上所得固体均为钴氧化物。
热重曲线专项练习(20130513)1、(14分)0.80gCuSQ5fO 样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如下图所示。
请回答下列问题:(1) _____________________________________ 试确定200C 时固体物质的化学式 (要求写出推断过程); (2)取270C 所得样品,于570 C 灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧<化性气体,该反应的化学方程式为 _________________ 。
把该黑色粉末溶解于稀 硫酸中,经浓缩、冷却,有晶体析岀,该晶体的化学式为 ____________ ,其存在 y ............ S的最高温度是 ______________ ;M:(3) 上述氧化性气体与、水反应生成一种化合物,该化合物的浓溶液与Cu 曲 ............... : ----------- 亠 [在加热时发生反应的化学方程式为 ____________________ ;Q 川一 ......... 川 .......(4) 在0.10mol L -1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌有浅蓝色请 氧化铜沉淀生成,当溶液的pH=8时,c (CiT ) = ________________ mol L -1 ( K ap [Cu (OH 2】=2.2 X 1O -20)若在0.1mol L -1硫酸铜溶液中通入过量 H 2S 气体,使Cu 2+完全沉淀为CuS 此时溶液中的 H 浓度是 _______________________ mol L -1'1 * CuS°-型⑷ 丄 3—旳八rt R T O° 7«仙日九"珀心4;"CtiSO^P^ CuO ♦ SO,1CuSO t Mtni02V⑶ 2H 7SO 4(#R) * 口丄Yso 八50小纲0⑷ 2.2xia 119. (1) 滤渣的主要成分为 Mg(QH)2 Fe (QH 3、CaCQ3⑵ 趁热过滤”的原因是使析出的晶体为 Na2CQ3H2Q 防止因温度过低而析出 Na2CQ310H20晶体,令后续的加热脱水耗时长。
高考化学二轮复习-《热重曲线分析》专题复习班级:________________,姓名:____________________。
1.热重分析法(Thermogravimetry Analysis,简称TG或TGA):使样品处于一定的温度程序(多为升温)控制下,观察样品的质量随温度/时间的变化过程,获取失重比例、失重温度、以及固体残留量等相关信息。
TG方法广泛应用于塑料、橡胶、涂料、药品、催化剂、无机材料、金属材料与复合材料等各领域的研究开发、工艺优化与质量监控。
可对物质进行成分的定量计算,测定挥发成分(如水分)及各种添加剂与填充剂的含量。
2.热重(TG)曲线:表征样品在程序温度过程中重量随温度/时间变化的曲线,其横坐标多为温度,纵坐标为重量百分比,表示样品在当前温度下的重量与样品初始重量的比值。
3.含结晶水晶体的热重分析:(1)在起始的低温阶段,晶体一般先发生脱水反应,直至结晶水完全失去。
(2)晶体完全失去结晶水形成无水固体后,在后续的高温阶段,无水固体进一步发生热解反应,生成其他物质。
4.热重曲线中常见计算问题:(1)晶体发生脱水反应阶段,求脱水后晶体的化学式。
方法:先写出脱水反应方程式(有时要设未知数),然后根据下式(物质的量之比等于化学系数之比)求解:=其中,失去水的质量等于脱水前后固体的质量差,进而求出失去水的物质的量。
如,胆矾的热解反应:CuSO4·5H2O CuSO4·(5-x)H2O+x H2O= =(2)晶体完全失去结晶水形成无水固体后,无水固体进一步发生热解反应,求无水固体热解后的产物组成。
方法:根据中心金属预测无水固体热解可能的产物,再利用中心金属的元素守恒并结合热重曲线中的质量数据,确定哪一种预测是正确的。
【习题精练】1.硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2·x H2O]是一种重要铁盐。
为充分利用资源,变废为宝,在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵。
专题讲座(三)用定量法解析“热重曲线”试题一、热重曲线试题的解题模型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)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。
二、分类典例突破(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NH3B.先分解失去NH3,再分解失去H2OC.同时分解失去H2O和NH3D.同时分解失去H2、N2和H2OB[NH4VO3的摩尔质量为117 g/mol,设NH4VO3物质的物质的量为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NH 4VO 3=====210 ℃HVO 3+NH 3↑。
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 。
H 2O 的摩尔质量为18 g/mol ,所以再分解失去0.5 mol H 2O 。
根据质量定律守恒,化学方程式为2HVO 3=====380 ℃V 2O 5+H 2O ↑。
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LiCoO 2的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。
第八篇化学实验专项56 热重分析与计算热重曲线题是实验和计算的有机融合,久考不衰。
热重曲线是指在热分析过程中通过热天平而得到的试样在加热过程中质量随温度变化的曲线。
通过热重曲线的分析计算,可以了解样品在某一温度下的反应程度及相应的物质含量等信息,是一种常用的热分析方法。
热重曲线试题主要以下类型:(1)从失重的方式来分,热重曲线类试题可分为两类:第一类试样发生分解反应,以脱水、分解等方式失重,气氛物质不参加反应;第二类试样发生氧化、还原等反应,以氧化、还原等方式失重。
当然也有试题形式上是两者的结合,但本质上可以分步处理,故仍属于上述类型。
(2)从选试样是否已知,热重曲线类试题可分为两类:第一类以已知试样确定产物组成的目标思维法试题;第二类以未知试样需要确定组成的逆向思维法试题。
1.(2022•全国乙卷)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<XC.100~200℃阶段热分解失去4个W2ZD.500℃热分解后生成固体化合物X2Y3【答案】D【解析】化合物(YW 4X 5Z 8·4W 2Z)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。
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,则说明失去的是水,即W 为H ,Z 为O ,YZ 2分子的总电子数为奇数,常温下为气体,则Y 为N ,原子序数依次增加,且加和为21,则X 为B 。
A 项,X(B)的单质常温下为固体,故A 错误;B 项,根据非金属性越强,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(H 3BO 3)<Y(HNO 3),故B 错误;C 项,根据前面已知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H 2O ,则质量分数144115168100%73.6%144115168184++⨯+⨯⨯≈++⨯+⨯+⨯,则说明不是失去去4个H 2O ,故C 错误;D 项,化合物(NH 4B 5O 8·4H 2O)在500℃热分解后若生成固体化合物X 2Z 3(B 2O 3),根据硼元素守恒,则得到关系式2NH 4B 5O 8·4H 2O ~5B 2O 3,则固体化合物B 2O 3质量分数为(112163)5100%64.1%(144115168184)2⨯+⨯⨯⨯≈++⨯+⨯+⨯⨯,说明假设正确,故D 正确。
高考题型专题复习——化学计算和反应原理省西亭高中张俊杰一、江苏高考化学卷中的18题:***.(2011年江苏卷,18)(12分)Ag2O2是银锌碱性电池的正极活性物质,可通过下列方法制备:在KOH加入适量AgNO3溶液,生成Ag2O沉淀,保持反应温度为80,边搅拌边将一定量K2S2O8溶液缓慢加到上述混合物中,反应完全后,过滤、洗剂、真空干燥得到固体样品。
反应方程式为回答下列问题:(1)上述制备过程中,检验洗剂是否完全的方法是。
(2)银锌碱性电池的电解质溶液为KOH溶液,电池放电时正极的Ag2O2转化为Ag,负极的Zn转化为K2Zn(OH)4,写出该电池反应方程式:。
(3)准确称取上述制备的样品(设Ag2O2仅含和Ag2O)2.558g,在一定的条件下完全分解为Ag和O2,得到224.0mL O2(标准状况下)。
计算样品中Ag2O2的质量分数(计算结果精确到小数点后两位)。
参考答案:(1)取少许最后一次洗涤滤液,滴入1~2滴Ba(NO3)2溶液,若不出现白色浑浊,表示已洗涤完全(取少许最后一次洗涤滤液,滴入1~2滴酚酞溶液,若溶液不显红色,表示已洗涤完全)设样品中Ag2O2的物质的量为x,Ag2O 的物质的量量为y【分析】本题以银锌碱性电池正极活性物质Ag2O2制备、制备过程检验洗洗涤是否完全的实验方法、电池反应、以及成分分析与相关计算为背景,试图引导学生关注化学与社会生活,考查学生用化学的思维方式来解决一些现实生活中的一些具体问题的能力。
【备考提示】高三复习重视化学与社会生活问题联系,要拓展搞活学科知识。
化学计算要物质的量为基本,适当关注化学学科思想(如质量守恒、电荷守恒、极端分析等)等在化学计算中的运用。
***.(2012年江苏卷,18)(12 分)硫酸钠-过氧化氢加合物(xNa2SO4 ·yH2O2 ·zH2O)的组成可通过下列实验测定:①准确称取1. 7700 g 样品,配制成100. 00 mL 溶液A。
热重曲线分析专题1.FeSO4·7H2O样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如下图所示。
请回答下列问题。
(1)试确定78℃时固体物质M的化学式。
(2)取适量380℃时所得的样品P,隔绝空气加热至650℃,得到一种固体物质Q,同时有两种无色气体生成,试写出该反应的化学方程式。
(3)某兴趣小组用如图所示装置设计实验,验证(2)中生成的气态物质,并测定已分解的P的质量(不考虑装置内空气的影响)。
①试剂X的名称是。
②按气流方向连接仪器,用字母表示接口的连接顺序:C→。
③充分反应后,利用装置Ⅲ中圆底烧瓶内混合物测定已分解的P的质量,其操作步骤为:第一步,向圆底烧瓶内逐滴加入BaCl2溶液,直至沉淀完全;第二步,过滤混合物,在过滤器上将沉淀洗净后,烘干并冷却至室温,称重;第三步,继续烘干冷却并称量,直至连续两次称量质量差不超过0.1g为止。
④若最终所得沉淀质量为w g,则已分解的P的质量为(填计算式)。
3. 某学生实验小组拟用孔雀石(主要成分是Cu(OH)2·CuCO3,其杂质主要为FeCO3等)制胆矾,实验设计流程如下:胆矾,回答下列问题:(1)步骤(a)中,实验研磨孔雀石的仪器名称;用硫酸浸取的化学方程式:(2)步骤(b)中,pH控制在3.0~3.5,其目的是;加过氧化氢发生反应的离子方程式为。
(3)怎样判断蒸发浓缩已完成:。
(4)将制得的样品用热重仪进行热重分析,热重仪原理及热重记录如下表:写出212~248℃温度范围内发生反应的化学方程式。
(5) FeCO3为白色沉淀,此沉淀的Ksp(FeCO3)=2×10-11,将FeCl2的稀溶液与Na2CO3溶液等体积混合,若FeCl2的浓度为2×lO-5mol·L-1.则生成沉淀所需Na2CO3溶液的最小浓度为-14.化合物A是尿路结石的主要成分,属于结晶水合物,可用X·H2O表示。
高三化学专题复习之热重曲线图解答热重题的对策:解析这类试题时,要能够通过再现、辨认、转译、重组等思维活动,有效实现新与旧的“嫁接”和联系。
具体如下:常犯的错误1.运算错误2.表达不完整3.概念不清⑵设66.6mg矿物中高岭石[Al4Si4O10(OH)8]的质量为xmg, 方解石(CaCO3) 的质量为ymg.依题意: x+y=66.6 72x/516 + 44y/100 =13.8例2:将1.76gHIO3固体样品放在热重分析仪中进行热重分析,测得其热重分析曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示:(1)110℃和200℃均为样品的脱水过程,试确定200℃时是否脱水完全:(填“是”或“否”).(2)从200℃加热到300℃时发生的化学方程式为:。
答案:是 2I2O5 2I2↑+5O2↑,解析(1)图象可知200℃时固体质量减少1.76g-1.67g=0.09g,则2 HIO3I2O5 + H2O2×176 18x 0.09g,则x=2×176×0.09÷18=1.76,则200℃时脱水完全(2)从200℃加热到300℃时,无固体剩余,则分解产物为碘、氧气,发生的反应为:2I2O5 2I2↑+5O2↑,例3:草酸亚铁晶体(FeC2O4•2H2O)是一种浅黄色固体,难溶于水,受热易分解,是生产锂电池的原材料,某化学兴趣小组设计实验验证草酸亚铁晶体热分解的气体产物,并用热重法(TG)确定其分解后所得固体产物的组成,探究过程如下如图1:【查阅资料】如图2(1)草酸亚铁晶体热分解的气体产物是H2O,CO,CO2(2)白色的无水CuSO4遇水蒸气会变成蓝色【实验设计】(1)从环保角度考虑,该套实验装置的明显缺陷是______.(2)可选择以下实验装置中的______(选填“甲”或“乙”)作为虚线中的“热分解装置”.【问题讨论】(3)D中浓硫酸的作用是吸水,实验过程中观察到B中白色无水CuSO4变成蓝色,C中澄清石灰水变浑浊,E中______(填实验现象),则可证明草酸亚铁晶体热分解的气体产物是H2O,CO,CO2.(4)该兴趣小组进行上述实验时,先点燃热分解装置中的酒精灯,一段时间后再点燃E处的酒精灯,原因是______.(5)若通过F装置中澄清石灰水变浑浊来证明草酸亚铁晶体热分解的气体产物中有CO,则需在C和D装置之间增加盛有______(填物质的名称或化学式)溶液的洗气瓶.【数据分析】(6)称取3.60g草酸亚铁晶体(FeC2O4•2H2O,相对分子质量是180)用热重法对其进行热分解,得到剩余固体的质量随温度变化的曲线如图所示,请分析如图3回答下列问题:①过程Ⅰ发生反应的化学方程式为______.②300℃时剩余固体只有一种且是铁的氧化物,试通过计算确定该氧化物的化学式或名称______.答案为:(1)没有处理尾气;(2)乙;(3)黑色粉末变红色;(4)把装置中的空气排尽,避免一氧化碳和空气混合达到爆炸极限时,加热时发生爆炸;(5)浓氢氧化钠溶液;(6)FeC2O4•2H2O FeC2O4+2H2O,Fe2O3.解析:(1)从环保角度考虑,该套实验装置的明显缺陷是没有处理尾气.(2)“热分解装置”应该选择乙装置.可.(6)①通过剩余固体的质量可知,过程Ⅰ发生的反应是:草酸亚铁晶体受热失去结晶水,反应的化学方程式为:FeC2O4•2H2O FeC2O4+2H2O.562所示。
热重曲线分析专题
1.8.34g FeSO4·7H2O样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如下图所示。
请回答下列问题。
(1)试确定78℃时固体物质M的化学式。
(2)取适量380℃时所得的样品P,隔绝空气加热至650℃,得到一种固体物质Q,同时有两种无色气体生成,试写出该反应的化学方程式。
(3)某兴趣小组用如图所示装置设计实验,验证(2)中生成的气态物质,并测定已分解的P 的质量(不考虑装置内空气的影响)。
①试剂X的名称是。
②按气流方向连接仪器,用字母表示接口的连接顺序:C→。
③充分反应后,利用装置Ⅲ中圆底烧瓶内混合物测定已分解的P的质量,其操作步骤为:第一步,
向圆底烧瓶内逐滴加入BaCl2溶液,直至沉淀完全;第二步,过滤混合物,在过滤器上将沉淀洗净后,烘干并冷却至室温,称重;第三步,继续烘干冷却并称量,直至连续两次称量质量差不超过0.1g为止。
④若最终所得沉淀质量为w g,则已分解的P的质量为(填计算式)。
3. 某学生实验小组拟用孔雀石(主要成分是Cu(OH)2·CuCO3,其杂质主要为FeCO3等)制胆矾,
实验设计流程如下:
胆矾,回答下列问题:
(1)步骤(a)中,实验研磨孔雀石的仪器名称;用硫酸浸取的化学方程式:
(2)步骤(b)中,pH控制在3.0~3.5,其目的是;加过氧化氢
发生反应的离子方程式为。
(3)怎样判断蒸发浓缩已完成:。
(4)将制得的样品用热重仪进行热重分析,热重仪原理及热重记录如下表:
写出212~248℃温度范围内发生反应的化学方程式。
(5) FeCO3为白色沉淀,此沉淀的Ksp(FeCO3)=2×10-11,将FeCl2的稀溶液与Na2CO3溶液等体积混合,若FeCl2的浓度为2×lO-5mol·L-1.则生成沉淀所需Na2CO3溶液的最小浓度为-1
已知:
①经分析,上图中的各字母代表的物质均由常见元素(原子序数≤20)组成,其中X由三
种元素组成;A、D晶体中阴、阳离子个数比都是1∶1;D中的阳离子与C分子有相同的电子数,A中的阳离子与D中的阴离子的电子层结构相同。
② G、H是常见的气体单质,E、K、L是常见的气体化合物;E被人体吸入会与血红
蛋白结合而使人中毒,K的大量排放是造成地球温室效应的一个主要原因。
③反应②、③是重要的化工反应,I是一种重要的化工原料。
④上图中的部分变化经定量测定,得到如右图所示的固体产物的质量分数[ω(%)]随温度
[t (℃)]的变化曲线。
回答下列问题:Array(1)写出A的化学式:,D中阴离
子的结构示意图为;
(2)反应①的化学方程式
为:。
(3)写出电解反应②的化学方程式,并标出电子
转移的方向和数目:。
(4)K 与G 在一定条件下可生成多种物质,既可获得经济效益,也减少对环境的污染。
① 若O 是一种易挥发的液态燃料,有毒,误饮5-10mL 会导致双目失明。
则O 的
分子式为: 。
② 若O 是K 与G 按1∶3的比例反应而得,则O 可能是 。
(填编号)
A .烷烃
B .烯烃
C .炔烃
D .芳香烃
5.正极材料为2LiCoO 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。
(1)橄榄石型4LiFePO 是一种潜在的锂离子电池正极材料,它可以通过2442()()NH Fe SO 、34H PO 与LiOH 溶液发生共沉淀反应,所得沉淀经80℃真空干燥、高温成型而制得。
①共沉淀反应投料时,不将2442()()NH Fe SO 和LiOH 溶液直接混合的原因是 。
②共沉淀反应的化学方程式为 。
③高温成型前,常向4LiFePO 中加入少量活性炭黑,其作用除了可以改善成型后的4LiFePO 的导电性能外,还能 。
(2)废旧锂离子电池的正极材料试样(主要含有2LiCoO 及少量AI 、Fe 等)可通过下列实验
方法回收钴、锂。
① 在上述溶解过程中,223S O -被氧化成24SO
-,2LiCoO 在溶解过程中反应的化学方程式为 。
② 2()Co OH 在空气中加热时,固体残留率随
温度的变化
如右图所示。
已知钴的氢氧化物加热至290℃
时已完全
脱水,则1000℃时,剩余固体的成分
为 。
(填化学式);
在350~400℃范围内,剩余固体的成分
为 。
(填化学式)。
热重曲线分析专题答案
1.【答案】278:8.34 = x :6.72 x= 224, (278-224)÷18 = 3,所以化学式为FeSO 4·4H 2O
278:8.34 = x :5.10 x = 170 化学式为:FeSO 4·H 2O
(1)FeSO 4·4H 2O (2分)
(2)2FeSO 4====Fe 2O 3+SO 2↑+SO 3↑(2分) (3)①品红溶液(2分)
②a→b→f→g→d (2分) ④(2分)(或其他合理答案)
2.【答案】
(1)研钵;Cu (OH)23·CuCO 3+2H 2SO 4=2CuSO 4+3H 2O+CO 2
(2)使Fe 3+沉淀完全,而Cu 2+仍留在母液中 ;2Fe 2++H 2O 2+2H +=2Fe 3++2H 2O
(3)当液面有晶体析出时即可说明蒸发浓缩已完成 (4) (5) 4×l0-6
3.【答案】
(1)CaC 2O 4·H 2O (3分),
(2分)(2)CaC 2O 4CaCO 3 + CO↑ (2分)
(3) (3分,单线桥也给分)
(4)①CH 4O (2分) ② B (2分)
【解析】本题以分解结晶水合物为背景,通过数据计算进行推断,结合框图呈现物质间的转化。
此题的突破口有三个,一个是框图转化中C 和D 电解生成G 、H 和I ,再结合已知应为电解NaCl 溶液;一个就是题干上提供的已知①②,可确定二氧化碳、一氧化碳;第三个就是已知④中的数据,从图上数据100到87.7失去1分子水的过程,可得A 的相对分子量为146,再结合E 为一氧化碳,K 为二氧化碳,可以确定A 为CaC 2O 4·H 2O ,B 为Ca C 2O 4,F 为CaCO 3,J 为CaO 。
O 有毒,误饮5-10mL 会导致双目失明可确定其为甲醇。
若O 是K 与G 按1∶3的比例反应而得,按照这个比例反应,H 和O 按水的比例去掉,剩余的CH 比为1:2,故为烯烃。
4【答案】
(1)①Fe 2+在碱性条件下更易被氧化(凡合理答案均可)
②(NH 4)2Fe (SO 4)2+LiOH+H 3PO 4=LiFePO 4+2NH 4HSO 4+H 2O
③与空气中O 2反应,防止LiFePO 4中的Fe 2+被氧化
(2)①2223242442428 LiCoO Na S O 11H SO 4Li SO 8CoS Na SO 11H O O ++=+++
② CoO 23Co O 、34Co O
【解析】本题考察的知识比较散,涉及到能源利用,物质性质、化工流程分析,图表分析,覆盖面比较广。
(1)①不能直接混合的原因是Fe 2+在碱性条件下更容易被氧化;②根据题给的信息,发生的反应为(NH 4)2Fe (SO 4)2+LiOH+H 3PO 4=LiFePO 4+2NH 4HSO 4+H 2O ③消耗空气中的O 2,保护Fe 2+,防止Fe 2+被氧化;(2)①通过题给信息可知LiCoO 2与Na 2S 2O 3发生了氧化还原反应,反应为8 LiCoO 2+ Na 2S 2O 3+11H 2SO 4=4Li SO 4+8CoSO 4+ Na 2SO 4+11 H 2O ②根据质量的变化,在变化过程中,Co 的质量没有变,通过题给数据看,在10000C 是Co(OH)2完全分解,则产物CoO ,在350-4000C 时,固体的质量在89.25%-86.38%之间,可以通过极点进行分析,在2920C,n(Cr)n(O)=100/93:(89.25-100*59/93)/16=2:3,其化学式为Co 2O 3在5000C n(Cr)n(O)= 100/93:高温
(86.38-100*59/93)/16=3:4其化学式为Co3O4 ,所以可以确定在350-4000C时的化学式为Co2O3和Co3O4。