第四章 核心素养提升(四) 热重分析判断物质成分（课件）-2023【优化探究】老教材高考化学一轮总复习（老高考 鲁科版）

核心素养提升(四)　热重分析判断物质成分 核心素养　专项提能 1 一轮· 化学 这类试题大多依据结晶水合盐试样热重法实验图像而编制。一般认为加热结晶水合盐反应可分三步进行：第一步是脱去部分水，第二步是生成羟基盐或含水盐，第三步是生成金属氧化物；如果热重实验的气氛为空气，则加热过程中可能被氧化，反应将变得更复杂一些。热重曲线试题可分为两类：第一类，试样发生分解反应，以脱水、分解等方式失重，气氛物质不参加反应；第二类，试样发生氧化、还原等反应，以氧化、还原等方式失重，气氛物质可参加反应，如氧气氧化等。当然也有试题形式上是两者的结合，但本质上可以分步处理，故仍属于上述类型。 一 热重曲线试题的类型 1 一轮· 化学 二 热重曲线试题的解题模型 (一)加热的物质都有固定的化学式 1．固体试样以脱水、分解等方式失重 [典例1]　随着材料科学的发展，金属钒及其 化合物得到了越来越广泛的应用，并被誉为 “合金的维生素”。经过热重分析测得： NH4VO3在焙烧过程中，固体质量的减少值 (纵坐标)随温度变化的曲线如图所示。则NH4VO3在分解过程中(　　) 1 一轮· 化学 A．先分解失去H2O，再分解失去NH3 B．先分解失去NH3，再分解失去H2O C．同时分解失去H2O和NH3 D．同时分解失去H2、N2和H2O [答案]　B 1 一轮· 化学 1 一轮· 化学 2．固体试样以氧化、还原等方式失重 [典例2]　正极材料为LiCoO2的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。但钴的资源匮乏限制了其进一步发展。Co(OH)2在空气中加热时，固体残留率随温度的变化曲线如图所示。已知钴的氢氧化物加热至290 ℃时已完全脱水，则1 000 ℃时，剩余固体成分为________(填化学式，下同)；在350～400 ℃范围内，剩余固体成分为___________________。 CoO Co3O4和Co2O3 1 一轮· 化学 1 一轮· 化学 1 一轮· 化学 3．固体试样先后以两种不同的方式失重 [典例3]　MnCO3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 一轮· 化学 (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)。 1∶2 Mn3O4和MnO 1 一轮· 化学 1 一轮· 化学 (二)加热的物质没有固定的化学式 [典例4]　碱式碳酸铝镁[MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O]常用作塑料阻燃剂。为确定碱式碳酸铝镁的组成，进行如下实验： ①准确称取3.390 g样品与足量稀盐酸充分反应，生成0.560 L CO2(已换算成标准状况下)。 1 一轮· 化学 1 一轮· 化学 3∶5 [解析]　碱式碳酸铝镁的化学式不确定，题中只表示为MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O，无法求得摩尔质量。试题中以3.390 g样品为研究对象，不妨暂定3.390 g 样品为1 mol。3.390 g样品与足量的稀盐酸充分反应，生成CO2体积为0.560 L(标准状况)。 1 一轮· 化学 1 一轮· 化学 1 一轮· 化学 [素养专项练] 1．PbO2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图所示。 A点与C点对应物质的化学式分别为____________、____________。 Pb2O3 PbO 1 一轮· 化学 1 一轮· 化学 1 一轮· 化学 当固体残留率为70.3%时，所得固体可能为______(填字母)。 A．Ce(SO4)2　　B．Ce2(SO4)3　　C．CeOSO4 解析：404×70.3%≈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808×70.3%≈568，应选B。 B 1 一轮· 化学 1 一轮· 化学 (1)300 ℃时残留固体的成分为________，900 ℃时残留固体的成分为________。 CaC2O4 CaO 1 一轮· 化学 (2)通过计算求出500 ℃时固体的成分及质量(写出计算过程)。 ______________________________________________________________________________________________________________________________ 1 一轮· 化学 1 一轮· 化学 4．CoC2O4是制备钴的氧化物的重要原料。如图为二水合草酸钴(CoC2O4·2H2O)在空气中受热的质量变化曲线，曲线中300 ℃及以上所得固体均为钴的氧化物。 1 一轮·