《2024年步步高大一轮复习讲义高中化学人教版》

为了检验某含有$NaHCO_{3}$杂质的$Na_{2}CO_{3}$样品的纯度，现将$w_{1}\ g$样品加热，其质量变为$w_{2}\ g$，请列式计算该样品中$Na_{2}CO_{3}$的质量分数。
______________________________

答案： 样品加热发生的反应为
$2NaHCO_{3}\xlongequal{\triangle}Na_{2}CO_{3}+H_{2}O + CO_{2}\uparrow$ $\Delta m$
168 106 62
$m(NaHCO_{3})$ $(w_{1}-w_{2})\ g$
样品中$m(NaHCO_{3})=\frac{168(w_{1}-w_{2})}{62}\ g$。
则样品中$m(Na_{2}CO_{3})=w_{1}\ g-\frac{168(w_{1}-w_{2})}{62}\ g$。
其质量分数为$\frac{m(Na_{2}CO_{3})}{m(样品)}\times100\% =$
$\frac{w_{1}\ g-\frac{168(w_{1}-w_{2})}{62}\ g}{w_{1}\ g}\times100\%=\frac{84w_{2}-53w_{1}}{31w_{1}}\times100\%$。

1. 标准状况下，将$20\ L\ CO_{2}$和$CO$的混合气体全部通过足量的$Na_{2}O_{2}$粉末，在相同状况下，气体体积减少到$16\ L$，则原混合气体中$CO$的体积为 （ ）
A. $4\ L$
B. $8\ L$
C. $12\ L$
D. $16\ L$

答案： C

2. 在一个容积为$6\ L$的密闭容器中，放入$3\ L\ X(g)$和$2\ L\ Y(g)$，在一定条件下发生反应：$4X(g)+nY(g)\rightleftharpoons 2Q(g)+6R(g)$，反应达到平衡后，容器内温度不变，混合气体的压强比原来增大了$5\%$，$X$的浓度减小$\frac{1}{3}$，则该反应中的$n$值为 （ ）
A. $2$
B. $3$
C. $4$
D. $5$

答案： B

3. (2022·全国乙卷，11改编)$NH_{4}B_{5}O_{8}\cdot 4H_{2}O$的热重曲线如图，在$200\ ^{\circ}C$以下热分解时无刺激性气体逸出。请判断下列说法的正误。

(1)$100～200\ ^{\circ}C$阶段热分解失去$4$个$H_{2}O$ （ ）
(2)$500\ ^{\circ}C$热分解后生成固体化合物$B_{2}O_{3}$ （ ）

答案：
(1)×　
(2)√

4. [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$150\ ^{\circ}C$时失掉$1.5$个结晶水，失重$5.6\%$。硫酸铁铵晶体的化学式为__________________。

答案： $NH_{4}Fe(SO_{4})_{2}\cdot12H_{2}O$

5. [2019·江苏，20(1)]
$CaC_{2}O_{4}\cdot H_{2}O$热分解可制备$CaO$，$CaC_{2}O_{4}\cdot H_{2}O$加热升温过程中固体的质量变化如图。

①写出$400～600\ ^{\circ}C$范围内分解反应的化学方程式：__________________。
②与$CaCO_{3}$热分解制备的$CaO$相比，$CaC_{2}O_{4}\cdot H_{2}O$热分解制备的$CaO$具有更好的$CO_{2}$捕集性能，其原因是____________________。

答案： ①$CaC_{2}O_{4}\xlongequal{400\sim600^{\circ}C}CaCO_{3}+CO\uparrow$
②$CaC_{2}O_{4}\cdot H_{2}O$热分解放出更多的气体，制得的$CaO$更加疏松多孔
解析　①$M(CaC_{2}O_{4}\cdot H_{2}O)=146\ g\cdot mol^{-1}$，取$1\ mol$ $CaC_{2}O_{4}\cdot H_{2}O$质量为$146\ g$，当剩余质量为$128\ g$时，质量减少了$18\ g$，即减少$1\ mol$ $H_{2}O$，结合题图知，在$400^{\circ}C$时，固体的化学式为$CaC_{2}O_{4}$；当剩余质量为$100\ g$时，质量又减少了$28\ g$，即减少$1\ mol$ $CO$，$CaC_{2}O_{4}$失去$1$个$CO$后变成$CaCO_{3}$，所以在$400^{\circ}C$至$600^{\circ}C$时发生的反应为$CaC_{2}O_{4}\xlongequal{400\sim600^{\circ}C}CaCO_{3}+CO\uparrow$。

6. [2022·江苏，14(3)]$FeS_{2}$、$FeS$在空气中易被氧化，将$FeS_{2}$在空气中氧化，测得氧化过程中剩余固体的质量与起始$FeS_{2}$的质量的比值随温度变化的曲线如图所示。$800\ ^{\circ}C$时，$FeS_{2}$氧化成含有两种元素的固体产物为______________________________(填化学式，写出计算过程)。

答案： $Fe_{2}O_{3}$；设$FeS_{2}$氧化成含有两种元素的固体产物化学式为$FeO_{x}$，$M(FeS_{2}) = 120\ g\cdot mol^{-1}$，则$M(FeO_{x}) = 120\ g\cdot mol^{-1}\times66.7\% = 80.04\ g\cdot mol^{-1}$，则$56 + 16x = 80.04$，$x\approx\frac{3}{2}$，即固体产物为$Fe_{2}O_{3}$