Question

（2012?杭州一模）熱重分析法是程序控制溫度下，測量物質的質量與溫度的關系的一種實驗技術．現有一CaC₂O₄?nH₂O試樣，分別在氮氣氣氛、氧氣氣氛中進行熱重分析，得到如下熱重（TG）曲線．
（1）圖中曲線上有三個失重臺階，分別表示加熱過程中依次發生了三個反應．根據第1步反應的失重數據計算試樣CaC₂O₄?nH₂O中的n值（精確到整數）為

1

．
（2）根據第2步反應的失重數據推測第2反應的化學方程式為

CaC₂O₄

△  .

CaCO₃+CO↑

；觀察曲線說明氧氣存在時有利于第2步反應進行，原因是

一氧化碳和氧氣反應生成二氧化碳，從而促使草酸鈣的分解向正反應方向移動

．
（3）第3步反應中釋放的氣體產物是

CO₂

．觀察曲線可判斷出，氧氣存在時不利于第3步反應進行，可能原因是

第2步反應產生二氧化碳會抑制碳酸鈣分解反應的進行

．

Answer 1

分析：（1）第1步反應為CaC₂O₄?xH₂O失去結晶水生成CaC₂O₄，由圖可知，14.6克CaC₂O₄?xH₂O失去水后生成12.8克CaC₂O₄，據此根據關系式CaC₂O₄?xH₂O～CaC₂O₄計算x的值；
（2）第2步反應為CaC₂O₄分解生成CaCO₃與碳的氧化物，根據質量守恒計算生成氧化物的質量，在根據碳原子守恒確定氧化物的物質的量，進而確定該碳的氧化物的相對分子質量，確定分子式，據此書寫；
（3）第3步，繼續加熱固體，碳酸鈣分解生成氧化鈣和二氧化碳，第2步時，在氧氣氛圍內，一氧化碳和氧氣反應生成的二氧化碳抑制碳酸鈣分解．

解答：解：（1）根據圖象可知第1步反應是晶體失去結晶水的過程，14.6克CaC₂O₄?xH₂O失去水后生成12.8克CaC₂O₄，則：
  CaC₂O₄?xH₂O～CaC₂O₄，
  128+18x       128
  14.6g         12.8g
所以：（128+18x）：128=14.6g：12.8g，解得x=1，
故答案為：1；
（2）第2步生成氧化物的質量=12.8g-10g=2.8g，12.8克CaC₂O₄的物質的量=

12.8g

128g/mol

=0.1mol，根據鈣原子守恒知，生成碳酸鈣的物質的量是0.1mol，根據碳原子守恒知，生成氧化物的物質的量是0.1mol，氧化物的相對分子質量=

2.8g

0.1mol

=28g/mol，則該氧化物是CO，所以其反應方程式為：CaC₂O₄

△  .

CaCO₃+CO↑；
草酸鈣的分解中生成一氧化碳，一氧化碳和氧氣反應生成二氧化碳，從而促使草酸鈣的分解向正反應方向移動，
故答案為：CaC₂O₄

△  .

CaCO₃+CO↑；一氧化碳和氧氣反應生成二氧化碳，從而促使草酸鈣的分解向正反應方向移動；
（3）第3步，繼續加熱固體，碳酸鈣分解生成氧化鈣和二氧化碳，CaCO₃

△  .

CaO+CO₂↑，
第2步時，在氧氣氛圍內，第2步產生的一氧化碳和氧氣反應生成的二氧化碳，第2步產生的二氧化碳抑制碳酸鈣分解，所以氧氣存在時不利于第3步反應進行，
故答案為：CO₂；氧氣存在時第2步反應產生二氧化碳會抑制碳酸鈣分解反應的進行．

點評：本題考查物質的量的有關計算及物質的確定，明確圖象中曲線拐折的含義是解本題的關鍵，再結合原子守恒、物質之間的關系式來分析解答即可，難度較大．