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我出了一道“广”义上的热重分析题

2023-07-11 00:25 作者:凯楽斯kelesss  | 我要投稿

(本题涉及过程均为理想化反应) 热重分析(Thermogravimetric Analysis,TGA)是分析化学中检验物质组成的重要手段,其操作是在一定的温度下,测量待测样品的质量与温度变化关系的一种热分析技术,用来研究材料的热稳定性和组分。 1945年,美国Trinity课题组在Hiroshima实验基地对物质A进行了特殊的热重分析实验,将物质A放置在一个密闭的真空容器中,随后使用电火花加热,快速加热反应体系到指定温度,观察体系失重情况。 实验结果如下: 实验1:实验人员在体系内引入物质A并加热,然而并未观测到明显现象。 实验2:实验人员推测是因为反应体系内能量不够,于是改进实验,在体系内引入了物质B(cyclonite),并再次进行实验,此时在450℃左右观测到失重峰,对应物质B分解放出能量,然而剩余质量与初始A投料几乎相同。 实验3:实验人员推测该反应的引发需要某种金属C的参与,于是用实验2相同的条件,并同时在体系中引入C(不影响总体热重结果),此时在450℃观测到0.4255%的A的质量损失(B的反应已减去),对应生成三种物质D、E、F,且这三种在反应前后的物质的量变化相同。若反应体系冷却至室温,则容器内分成两相,此时固相物质相比原物质失重42.13%。 已知: A具有很高对称性,组成中含有一种能呈现出多种化合价的金属;B为某种Td点群的分子G经过浓硝酸处理所得,G广泛应用于分析化学和有机化学中;C为一种轻金属,其具有很强的毒性,与其他元素的成键具有很强的共价性。 1-1 尝试写出物质A-G的化学式,并画出分子B和G的结构。(9) 1-2 写出A在实验3条件下的失重方程式。(2) 1-3 指出物质B和C的作用,并写出在该实验中与其相关的方程式。(6) 1-4 根据所学知识,估算A的反应前后的能量变化。(2) 1-5*(思考题)Hiroshima实验基地的研究参与人员并没有给出详细的热重分析结果,请结合实验内容说明原因。 你是从哪里发现“奇怪”的呢?

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