1、专题突破专题突破 14 热重分析判断物质成分热重分析判断物质成分 方法思路 1设晶体为 1 mol，其质量为 m。 2失重一般是先失水，再失非金属氧化物。 3计算每步固体剩余的质量(m余) m余 m 100%固体残留率。 4晶体中金属质量不再减少，仍在 m余中。 5失重最后一般为金属氧化物，由质量守恒得 m氧，由 n金属n氧，即可求出失重后物质的 化学式。 1PbO2受热会随温度升高逐步分解。称取 23.9 g PbO2，将其加热分解，受热分解过程中固 体质量随温度的变化如下图所示。 A 点与 C 点对应物质的化学式分别为_、_。 答案 Pb2O3 PbO 解析 二氧化铅是 0.1 mol，其
2、中氧原子是 0.2 mol。A 点，固体减少 0.8 g，则剩余氧原子的 物质的量是 0.15 mol， 此时剩余的铅和氧原子的个数之比是 23， A 点对应的物质是 Pb2O3。 同理可得出 C 点对应物质是 PbO。 2 在焙烧 NH4VO3的过程中， 固体质量的减少值(纵坐标)随温度变化的曲线如图所示， 210 时，剩余固体物质的化学式为_。 答案 HVO3 解析 NH4VO3分解的过程中生成氨气和 HVO3，HVO3进一步分解生成 V2O5，210 时若 分解生成酸和氨气， 则剩余固体占起始固体百分含量为100 117100%85.47%， 所以 210 时， 剩余固体物质的化学式为
3、HVO3。 3将 Ce(SO4)2 4H2O(摩尔质量为 404 g mol 1)在空气中加热，样品的固体残留率 (固体样品的剩余质量 固体样品的起始质量100%)随温度的变化如下图所示。 当固体残留率为 70.3%时，所得固体可能为_(填字母)。 ACe(SO4)2 BCe2(SO4)3 CCeOSO4 答案 B 解析 40470.3%284，A 的相对分子质量为 332，B 的相对分子质量为 568，C 的相对分 子质量为 252，根据质量守恒 80870.3%568，应选 B。 4在空气中加热 10.98 g 草酸钴晶体(CoC2O4 2H2O)样品，受热过程中不同温度范围内分别 得到一
4、种固体物质，其质量如表。 温度范围/ 固体质量/g 150210 8.82 290320 4.82 890920 4.50 (1)加热到 210 时，固体物质的化学式为_。 (2)经测定，加热到 210310 过程中的生成物只有 CO2和钴的氧化物，此过程发生反应的 化学方程式为_。 答案 (1)CoC2O4 (2)3CoC2O42O2= Co3O46CO2 解析 (1)CoC2O4 2H2O失去全部结晶水的质量为10.98147 183 g8.82 g， 即加热到210 时， 固体物质是 CoC2O4。 (2)根据元素守恒， n(CO2)8.82 1472 mol0.12 mol， 质量为
5、0.12 mol44 g mol 15.28 g，而固体质量减少为(8.824.82)g4.00 g，说明有气体参加反应，即氧气参 加 ， 氧 气 的 质 量 为 (5.28 4.00)g 1.28 g ， 其 物 质 的 量 为 1.28 32 mol 0.04 mol ， n(CoC2O4)n(O2)n(CO2) 8.82 147 0.040.12326，依据原子守恒，3CoC2O4 2O2= Co3O46CO2。 5MnCO3在空气中加热易转化为不同价态的锰的氧化物，其固体残留率随温度的变化如图 所示。则 (1)300 时，剩余固体中 n(Mn)n(O)为_。 (2)图中点 D 对应固体
6、的成分为_(填化学式)。 答案 (1)12 (2)Mn3O4和 MnO 解析 设 MnCO3的物质的量为 1 mol，即质量为 115 g。 (1)A 点剩余固体质量为 115 g75.65%87 g， 减少的质量为 115 g87 g28 g， 可知 MnCO3失去的组成为“CO”， 故剩余固体的成分为 MnO2。 (2)C 点剩余固体质量为 115 g61.74%71 g， 据锰元素守恒知 m(Mn)55 g， 则 m(O)71 g55 g16 g， 则 n(Mn)n(O)55 55 16 1611， 故剩余固体的成分为 MnO， 同理，B 点剩余固体质量为 115 g66.38%76 g， 因 m(Mn)55 g，则 m(O)76 g55 g21 g， 则 n(Mn)n(O)55 55 21 1634， 故剩余固体的成分为 Mn3O4， 因 D 点介于 B、C 之间，故 D 点对应固体的成分为 Mn3O4与 MnO 的混合物。
