问题 问答题

热重分析法是程序控制温度下,测量物质的质量与温度的关系的一种实验技术.现有一CaC2O4•nH2O试样,分别在氮气气氛、氧气气氛中进行热重分析,得到如下热重(TG)曲线.

(1)图中曲线上有三个失重台阶,分别表示加热过程中依次发生了三个反应.根据第1步反应的失重数据计算试样CaC2O4•nH2O中的n值(精确到整数)为______.

(2)根据第2步反应的失重数据推测第2反应的化学方程式为______;观察曲线说明氧气存在时有利于第2步反应进行,原因是______.

(3)第3步反应中释放的气体产物是______.观察曲线可判断出,氧气存在时不利于第3步反应进行,可能原因是______.

答案

(1)根据图象可知第1步反应是晶体失去结晶水的过程,14.6克CaC2O4•xH2O失去水后生成12.8克CaC2O4,则:

  CaC2O4•xH2O~CaC2O4

  128+18x       128

  14.6g         12.8g

所以:(128+18x):128=14.6g:12.8g,解得x=1,

故答案为:1;

(2)第2步生成氧化物的质量=12.8g-10g=2.8g,12.8克CaC2O4的物质的量=

12.8g
128g/mol
=0.1mol,根据钙原子守恒知,生成碳酸钙的物质的量是0.1mol,根据碳原子守恒知,生成氧化物的物质的量是0.1mol,氧化物的相对分子质量=
2.8g
0.1mol
=28g/mol,则该氧化物是CO,所以其反应方程式为:CaC2O4
 △ 
.
 
CaCO3+CO↑;

草酸钙的分解中生成一氧化碳,一氧化碳和氧气反应生成二氧化碳,从而促使草酸钙的分解向正反应方向移动,

故答案为:CaC2O4

 △ 
.
 
CaCO3+CO↑;一氧化碳和氧气反应生成二氧化碳,从而促使草酸钙的分解向正反应方向移动;

(3)第3步,继续加热固体,碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳,CaCO3

 △ 
.
 
CaO+CO2↑,

第2步时,在氧气氛围内,第2步产生的一氧化碳和氧气反应生成的二氧化碳,第2步产生的二氧化碳抑制碳酸钙分解,所以氧气存在时不利于第3步反应进行,

故答案为:CO2;氧气存在时第2步反应产生二氧化碳会抑制碳酸钙分解反应的进行.

单项选择题
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