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我出了一道“廣”義上的熱重分析題

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

(本題涉及過程均為理想化反應) 熱重分析(Thermogravimetric Analysis,TGA)是分析化學中檢驗物質(zhì)組成的重要手段,其操作是在一定的溫度下,測量待測樣品的質(zhì)量與溫度變化關(guān)系的一種熱分析技術(shù),用來研究材料的熱穩(wěn)定性和組分。 1945年,美國Trinity課題組在Hiroshima實驗基地對物質(zhì)A進行了特殊的熱重分析實驗,將物質(zhì)A放置在一個密閉的真空容器中,隨后使用電火花加熱,快速加熱反應體系到指定溫度,觀察體系失重情況。 實驗結(jié)果如下: 實驗1:實驗人員在體系內(nèi)引入物質(zhì)A并加熱,然而并未觀測到明顯現(xiàn)象。 實驗2:實驗人員推測是因為反應體系內(nèi)能量不夠,于是改進實驗,在體系內(nèi)引入了物質(zhì)B(cyclonite),并再次進行實驗,此時在450℃左右觀測到失重峰,對應物質(zhì)B分解放出能量,然而剩余質(zhì)量與初始A投料幾乎相同。 實驗3:實驗人員推測該反應的引發(fā)需要某種金屬C的參與,于是用實驗2相同的條件,并同時在體系中引入C(不影響總體熱重結(jié)果),此時在450℃觀測到0.4255%的A的質(zhì)量損失(B的反應已減去),對應生成三種物質(zhì)D、E、F,且這三種在反應前后的物質(zhì)的量變化相同。若反應體系冷卻至室溫,則容器內(nèi)分成兩相,此時固相物質(zhì)相比原物質(zhì)失重42.13%。 已知: A具有很高對稱性,組成中含有一種能呈現(xiàn)出多種化合價的金屬;B為某種Td點群的分子G經(jīng)過濃硝酸處理所得,G廣泛應用于分析化學和有機化學中;C為一種輕金屬,其具有很強的毒性,與其他元素的成鍵具有很強的共價性。 1-1 嘗試寫出物質(zhì)A-G的化學式,并畫出分子B和G的結(jié)構(gòu)。(9) 1-2 寫出A在實驗3條件下的失重方程式。(2) 1-3 指出物質(zhì)B和C的作用,并寫出在該實驗中與其相關(guān)的方程式。(6) 1-4 根據(jù)所學知識,估算A的反應前后的能量變化。(2) 1-5*(思考題)Hiroshima實驗基地的研究參與人員并沒有給出詳細的熱重分析結(jié)果,請結(jié)合實驗內(nèi)容說明原因。 你是從哪里發(fā)現(xiàn)“奇怪”的呢?

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