1、7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。 1在加热固体 NH4Al(SO4)212H2O 时,固体质量随温度的变化曲线如图所示:已知 a 点物质为 NH4Al(SO4)2,b 点物质为 Al2(SO4)3,下列判断正确的是() A0T 的过程变化是物理变化 Bc 点物质是工业上冶炼铝的原料 Cab 反应中
2、生成物只有 Al2(SO4)3和 NH3两种 DAl2(SO4)3能够净水,可用离子方程式表示为 Al3 3OH=Al(OH)3 答案B 解析因为 a 点物质为 NH4Al(SO4)2,则 0T 的过程变化是失去结晶水生成 NH4Al(SO4)2,是化学 变化,A 项错误;b 点物质为硫酸铝,继续加热分解则在 c 点生成氧化铝,所以 c 点物质是工业上冶炼铝 的原料,B 项正确;ab 发生的反应为硫酸铝铵分解生成硫酸铝、氨气和硫酸,C 项错误;硫酸铝能够净 水,其原理是铝离子水解生成氢氧化铝胶体,氢氧化铝胶体具有吸附性可以吸附水中悬浮的杂质,D 项错 误。 2(2020山东新高考 5 月模拟)
3、称取 45.7 mg Zn3(PO4)24H2O 进行热重分析,化合物质量随温度的变化 关系如图所示,为获得 Zn3(PO4)22H2O 和 Zn3(PO4)2H2O 的混合产品,烘干时的温度范围为() A90145 B145195 C195273 D273 答案B 解析由图可知当温度小于 90 时, 产品为 Zn3(PO4)24H2O, 此时物质的量为45.710 3g 457 gmol 110 4 mol, 当温度为 145 时质量为 42.1 mg,蒸发水分物质的量为45.742.110 3 g 18 gmol 1 210 4 mol,则产品为 Zn3(PO4)22H2O, 同理可得,
4、当温度为 195 时产品为 Zn3(PO4)2H2O, 当温度为 273 时产品为 Zn3(PO4)2, 为获得 Zn3(PO4)22H2O 和 Zn3(PO4)2H2O 的混合产品,应控制温度在 145195 ,故答案为 B。 3将 Ce(SO4)24H2O(摩尔质量为 404 gmol 1)在空气中加热,样品的固体残留率随温度的变化如图所 示。 当固体残留率为 70.3%时,所得固体可能为_(填字母)。 ACe(SO4)2BCe2(SO4)3CCeOSO4 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
5、守恒 80870.3%568,应选 B。 4(2020枣庄模拟)在空气中加热 Co(OH)2,固体残留率随温度的变化如图所示。 290 时完全脱水变为 Co2O3,反应的化学方程式为_ _; 500 时的主要产物为_(填化学式)。 答案4Co(OH)2O2= 290 2Co2O34H2OCo3O4 5在焙烧 NH4VO3的过程中,固体残留率(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
6、%85.47%,所以 210 时,剩余固体物质的化学式 为 HVO3。 6MnCO3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(纵坐标)随温度的变化如图 所示。 (1)300 时,剩余固体中 n(Mn)n(O)为_。 (2)图中点 D 对应固体的成分为_(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失去的物质组成为“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。