开放试验-水合草酸钙的热分解反应研究

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热重分析计算

热重分析计算解题方法(1)没有量时设晶体为1 mol 。

(2)失重一般是先失水，再失非金属氧化物（个别甚至失氧）。

(3)计算每步的m 剩余，m 剩余m (1 mol 晶体质量)×100%＝固体残留率。

(4)晶体中金属质量不减少，仍在m 剩余中。

（守恒计算）(5)失重最后一般为金属氧化物，由质量守恒得m (O)，由n (金属)∶n (O)，即可求出失重后物质的化学式。

（个别甚至到金属单质，像银、汞等）1．[2019·全国卷Ⅰ，27(5)]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·新课标全国卷Ⅱ，27(4)]PbO 2在加热过程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%(即样品起始质量－a 点固体质量样品起始质量×100%)的残留固体。

若a 点固体组成表示为PbO x 或m PbO 2·n PbO ，列式计算x 值和m ∶n 值。

跟踪练习：1．25.35 g MnSO 4·H 2O 样品受热分解过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如下图所示：(1)300 ℃时，所得固体的化学式为________。

(2)1 150 ℃时，反应的化学方程式为_______________________________________________。

2．为研究一水草酸钙(CaC 2O 4·H 2O)的热分解性质，进行如下实验：准确称取36.50 g 样品加热，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：(1)300 ℃时残留固体的成分为________，900 ℃时残留固体的成分为________。

(2)通过计算求出500 ℃时固体的成分及质量(写出计算过程)。

高考化学二轮复习下篇专题三微题型十七化学计算综合探究题试题

魁夺市安身阳光实验学校微题型十七化学计算综合探究题[题型专练]1．氯离子插层镁铝水滑石是一种新型的离子交换材料。

制备这种水滑石的过程是将MgCl2、AlCl3、NaOH、NaCl溶液按一定比例混合，在65 ℃条件下充分反应后，经过滤、洗涤、干燥得到该水滑石。

为确定该水滑石的成分，进行如下实验。

实验1：取26.65 g样品，在高温下使其充分分解，得到金属氧化物和气体，气体依次通过足量的浓硫酸和浓氢氧化钠溶液，这两种液体分别增重9.9 g 和3.65 g；将金属氧化物在无色火焰上灼烧，火焰无色。

实验2：另取26.65 g样品，加入足量的稀硝酸，使其完全溶解，再加入NaOH 溶液至过量，最终得到11.6 g白色沉淀。

(1)由实验1可知水滑石肯定不含________元素。

(2)写出实验2中生成白色沉淀的离子方程式：__________________________________________________________________________________________________ ______。

(3)通过计算确定水滑石的化学式。

(写出计算过程)解析(1)实验1中将水滑石灼烧时，火焰无色，则不含钠元素。

(2)加入氢氧化钠过量，则不会生成氢氧化铝沉淀，生成的沉淀应该是Mg(OH)2，故离子方程式为Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓。

(3)浓硫酸增重的是水的质量，即n(H2O)＝9.9 g18 g·mol－1＝0.55 mol，氢氧化钠增重是因为吸收了HCl，即n(HCl)＝3.65 g36.5 g·mol－1＝0.1 mol，n(Mg)＝n[Mg(OH)2]＝11.6 g58 g·mol－1＝0.2 mol，根据水滑石灼烧后产物为MgO、Al2O3、HCl、H2O，则Al2O3的质量＝26.65 g－0.2mol×40 g·mol－1－3.65 g－9.9 g＝5.1 g，即n(Al)＝0.1 mol，进一步推出n(Mg)∶n(Al)∶n(H)∶n(Cl)∶n(O)＝2∶1∶12∶1∶9，则阴离子除了Cl－，应该还有OH－，则化学式为Mg2Al(OH)6Cl·3H2O。

2022年江苏省常州市第二十四中学教育集团中考第一次模拟考试化学试卷

九年级教学情况调研测试化学试题注意事项：1．本试卷分为选择题和非选择题两部分，试卷满分100分，考试时间100分钟。

2．可能用到的相对原子质量：H—1O—16C—12Cl—35.5Ca—40Na—23Mg—24Ag—108第Ⅰ卷（选择题共40分）一、选择题（本题包括20小题，每小题2分，共40分。

每小题只有一个选项符合题意。

）1．实验室里常用来准确量取一定体积液体的仪器是（）A ．烧杯B ．滴瓶C ．试管D ．量筒2．将下列物质加入水中，充分搅拌，能形成无色溶液的是（）A ．泥沙B ．氯化钠C ．植物油D ．高锰酸钾3．研究发现青蒿素，解决抗疟治疗失效难题的科学家是（）A ．张青莲B ．侯德榜C ．屠呦呦D ．邓稼先4．物质都是由微观粒子构成的。

下列物质中，由原子直接构成的是（）A ．水B ．硅C ．氯化钠D ．氢氧化钙5．微量元素对人类健康有重要作用，缺少锌元素的人易患（）A ．侏儒症B ．佝偻病C ．夜盲症D ．甲状腺疾病6．庄稼一枝花，全靠肥当家。

下列物质可用作复合肥的是（）A ．NH 4HCO 3B ．KNO 3C ．K 2SO 4D ．Ca 3(PO 4)27．下列变化属于化学变化的是（）A ．呼吸作用B ．蒸腾作用C ．乳化作用D ．吸附作用8．2022年北京冬奥会实现场馆100%清洁能源供电，以下供电未使用清洁能源的是（）A ．燃煤发电B ．地热发电C ．风力发电D ．水力发电9．下列是粗盐提纯的部分实验操作，其中正确的是（）A ．取食盐B ．量取液体C ．称量固体D ．过滤10．下列各组物质的组成元素完全相同的是（）A ．冰和干冰B ．纯碱和碱C ．生石灰和熟石灰D ．金刚石和石墨11．氧气是人类赖以生存的基础，下列对氧气认识正确的是（）A ．氧气是空气中质量分数最大的气体B ．在金属冶炼时氧气起保护作用C ．夏天的鱼儿容易死去，是因为水中没有氧气D ．空气是人们获得氧气的来源之一12．下列家庭小实验中，铁钉腐蚀速度由快到慢依次是（）A ．②③①B ．①②③C ．③①②D ．③②①13．新鲜毛芋去皮时流出的汁液中含有碱性物质，皂角苷皮肤沾上他会觉得奇痒。

高中化学专题讲座(三) 热重分析中的物质成分的判断(精讲)-2022年一轮复习讲练测(解析版)

第三章金属及其化合物专题讲座（三）热重分析中的物质成分的判断（精讲）【考情分析】近年来“热重曲线”类试题均以试样热重实验曲线为依据编制。

试题以试样质量(剩余固体质量占原试样质量的百分比)随温度变化的曲线为载体，以图像和文字组合的形式呈现，考查内容以书写方程式、判断某温度时物质组成为重点，考查方式以填空、计算等形式较为常见，综合考查学生获取信息的能力、处理据的能力和元素守恒的化学思想等，促使学生对中学化学知识内涵的再次理解和体会，题型旨在考查学生“接受、吸收、整合化学信息的能力”从而培养学生分析、变形、转换的能力。

【核心素养分析】宏观辨识与微观探析：能从宏观和微观相结合的视角分析“热重曲线”并解决实际问题。

证据推理与模型认知：知道可以通过分析、推理等方法认识研究对象的本质特征、构成要素及其相互关系，建立模型。

能运用模型解释热重曲线的变化，揭示变化的本质和规律。

变化观念与平衡思想：能从质量守恒的角度分析热重曲线，能多角度、动态地分析化学反应的重量变化，运用质量守恒的化学思想解决实际问题。

【知识梳理】1. 结晶水合盐受热分解步骤加热结晶水合盐反应可分三步进行：第一步是脱去部分水，第二步是生成羟基盐或含水盐，第三步是生成金属氧化物；如果热重实验的气氛为空气，则加热过程中可能被氧化，反应将变得更复杂一些。

2.热重曲线试题分类（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）根据热重实验所选试样是否已知，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。

3.热重曲线图的分析方法坐标曲线题解题时可以拆分为识图、析图、用图三个步骤。

其中识图是基础，析图是关键，用图是目的。

实验六差热分析草酸钙的热分解过程

实验六差热分析草酸钙的热分解过程(总5页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--实验六差热分析草酸钙的热分解过程一、实验目的1. 掌握差热分析法的基本原理。

2. 了解热分析仪的结构，掌握仪器的基本操作。

3. 利用差热分析技术研究草酸钙的热分解过程。

二、实验原理热分析是在程序控制温度下测量物质的物理性质与温度关系的一类技术。

程序控制温度一般是指线性升温或线性降温，也包括恒温、循环或非线性升温、降温。

物质性质包括质量、温度、热焓变化、尺寸、机械特性、声学特性、电学和磁学特性等等。

在热分析技术中，热重法是指在程序控制温度下，测量物质质量与温度关系的一种技术，被测参数为质量（通常为重量），检测装置为“热天平”，热重法测试得到的曲线称为热重曲线（TG）。

热重曲线以质量作为纵坐标，可以用重量、总重量减少的百分数、重量剩余百分数或分解分数表示。

曲线从上往下表示质量减少，以温度（或时间）作横坐标，从左向右表示温度（或时间）增加，所得到的重量变化对温度的关系曲线则称之为热重曲线。

热重法的主要特点是定量性强，能准确地测量物质质量变化及变化的速率。

在正常的情况下，热重曲线的水平部分看作是恒定重量的特征，变化最陡峭的部分，可以给出重量变化的斜率，曲线的形状和解析取决于试验条件的稳定性。

热重曲线开始偏离水平部分的温度为反应的起始温度，测量物质的质量是在加热情况下测量试样随温度的变化，如含水和化合物的脱水，无机和有机化合物的热分解。

物质在加热过程中与周围气氛的作用，固体或液体物质的升华和蒸发等，都是在加热过程中伴随有重量的变化。

从热重法派生出微商热重法（DTG）和二阶微商法（DDTG），前者是TG曲线对温度（或时间）的一阶导数，后者是TG 曲线的二阶导数。

差热分析（DTA）是在程序控制温度下，测量物质与参比物之间的温度差与温度函数关系的一种技术，只要被测物质在所用的温度范围内具有热活性，则热效应联系着物理或化学变化，在所记录的差热曲线上呈现一系列的热效应峰，峰的位置由物质的化学组成的晶体结构所决定，而峰的面积则与发生反应时所放出的能量有关。

热分析法测定草酸钙热分解机理及反应级数和活化实验报告

热分析法测定草酸钙热分解机理及反应级数和活化能刘金河一、前言随着热分析仪器的智能化和精确度的提高，热分析技术在许多领域得到广泛应用，在石油石化领域的应用也日益增多。

因此，化学化工类专业的学生有必要了解热分析技术。

本实验的目的是通过实验使同学们了解热分析技术的基本原理，掌握热分析技术用于反应动力学研究的基本原理和确定固体物质热分解反应的分解机理。

二、实验原理热分析是指在程序控制温度下测量物质的物理性质与温度关系的一类技术，是研究物质在加热或冷却过程中，所发生的物理或化学变化的一种较简便又直观的研究方法。

程序控制温度一般是指线形的升温、降温，也包括恒温和非线形的升、降温过程。

物理性质是指质量、热量、温度、力学性质、电学性质等等。

本实验所用的热分析仪为WCT —2微机差热天平，可同时记录T 、TG 、DTA 三条曲线，通过对TG 曲线的微分可得DTG 曲线。

● 热重法（Thermogravimetry,TG ）：在程序控温下，测量物质的质量与温度的关系的技术，测得的记录曲线称为热重曲线（TG ），其纵坐标为试样的质量，由上向下减少；横坐标为试样的温度或时间，由左向右增加。

● 微商热重法（Derivative Thermogravimetry, DTG ）是热重曲线对时间或温度一阶微商的方法,即质量变化速率作为温度或时间的函数被连续地记录下来，即dT dw =f(T)或dt dw =f(t)，测得的曲线为DTG 曲线，其纵坐标为质量变化速率dt dw ，自上向下表示减小，横坐标通常表示为温度T 或时间t ，自左向右增大。

● 差热分析（Differential Thermal Analysis, DTA ）是在程序控制温度下，测量物质与参比物之间温度差与温度关系的一种技术。

所记录的是差热分析（DTA ）曲线，以温度差（△T ）为纵坐标，放热效应向上，吸热效应向下，以温度或时间为横坐标，自左向右增加。

. ● 仪器测量原理WCT-2微机差热天平为DTA —TG —DTG 联用热分析仪器，可对微量试样同时进行差热分析、热重测量及热重微分测量。

一水草酸钙热重-差热综合热分析的最优化表征方法

一水草酸钙热重-差热综合热分析的最优化表征方法邹华红;胡坤;桂柳成;程蕾;陆海燕【摘要】以热分析为手段研究一水草酸钙在不同实验条件下,包括试样用量、粒度大小、升温速率和气氛的不同等条件下的热重曲线、微商热重曲线和差热分析曲线,总结出一水草酸钙热重-差热综合热分析最优的热分析表征方法.【期刊名称】《广西科学院学报》【年(卷),期】2011(027)001【总页数】5页(P17-21)【关键词】热分析;热重法;微商热重法;差热分析;一水草酸钙【作者】邹华红;胡坤;桂柳成;程蕾;陆海燕【作者单位】广西师范大学化学化工学院药用资源化学与药物分子工程教育部重点实验室,广西桂林,541004;广西师范大学化学化工学院药用资源化学与药物分子工程教育部重点实验室,广西桂林,541004;广西师范大学化学化工学院药用资源化学与药物分子工程教育部重点实验室,广西桂林,541004;广西师范大学化学化工学院药用资源化学与药物分子工程教育部重点实验室,广西桂林,541004;广西师范大学化学化工学院药用资源化学与药物分子工程教育部重点实验室,广西桂林,541004【正文语种】中文【中图分类】TQ016热分析是在程序控制温度下测量物质的物理性质与温度的关系的一类技术[1]。

热分析方法中热重法(TG)、微商热重法(DTG)、差热分析(DTA)以及差示扫描量热法(DSC)是应用最广泛的研究方法,用来研究物质的物理变化和化学变化,获得如物质的成份、稳定性、化学反应中的过程研究、各种物理化学性质等重要信息[2～5]。

影响热重曲线的因素有很多,仪器的影响包括浮力、坩埚和挥发物再凝聚等影响,操作条件的影响包括试样用量、粒度、填装情况、升温速率和气氛等影响[2,6～8]。

目前未见针对化合物热重-差热综合热分析表征方法的系统研究,系统的研究热分析的表征方法具有非常重要的意义。

本文研究一水草酸钙在试样用量、粒度大小、升温速率和实验气氛的不同等实验条件下的热重曲线(TG)、微商热重曲线(DTG)和差热分析曲线(DTA),通过对各组数据的分析以及相同条件下TG、DTG和DTA热重曲线的对比,总结出一水草酸钙热重-差热综合热分析最优的热分析表征方法,为其热重-差热综合热分析表征提供理论参考与依据。

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版）, 1988, (3): 11-15
实验结果要求
（1） 30-900 ℃范围内CaC2O2· H2O出现两个吸热峰、一个放热峰。（2） 30-100 ℃是否出现的异常放热峰？对其进行解释。
Northwest University
化学国家级实验教学示范中心
参考文献
[1] 刘生福. 从一个DTA 曲线得到草酸钙脱水反应的反应级数和活化能的方法. 湖北大学学报（自然科学版）, 1987, (1): 120-123 [2] 刘华卿. DTA 基线的化学吸附效应—水合草酸钙差热分析中异常峰的探讨.江西师范大学学报（自然科学
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物理化学开放实验
CaC2O2· H2O的热分解反应研究
Northwest University
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实验技能训练要点
差热分析仪的使用、差热图谱的解析、异常峰的探讨（巩固训练）。
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实验提示
由于CaC2O2· H2O含有结晶水和草酸根，并且为
碱土金属盐，不稳定，加热容易分解。请参考文献 [ 1, 2], 通过差热分析获得CaC2O2· H2O热分解反应方 University
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实验内容
（1）查阅文献处理样品CaC2O2· H2O和参比样α-A12O3。（2）确定样品和参比样的称取质量。（3）确定升温速率。（4）对CaC2O2· H2O进行差热分析，并定性解释所得的差热图谱；（5）脱水反应的反应级数和活化能。
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