专题3 核心素养提升(3) 热重分析判断物质成分-【优化探究】2024高考化学一轮复习高考总复习配套课件（苏教版 新教材 新高考）

核心素养提升(三)　热重分析判断物质成分 核心素养　专项提能 高三总复习 · 化学 一、热重曲线试题的类型 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。 高三总复习 · 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 (　　) 高三总复习 · 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 高三总复习 · 化学 高三总复习 · 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 　 高三总复习 · 化学 高三总复习 · 化学 高三总复习 · 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)300 ℃时，剩余固体中n(Mn)∶ n(O)为__________。 1∶2 　 高三总复习 · 化学 [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 g×75.65%≈87 g。 减少的质量为115 g－87 g＝28 g， 可知MnCO3失去的组成为“CO”， 故剩余固体的成分为MnO2，n(Mn)∶n(0)＝1∶2。 高三总复习 · 化学 (2)图中点D对应固体的成分为______________(填化学式)。 Mn3O4和MnO 　 高三总复习 · 化学 高三总复习 · 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)。 高三总复习 · 化学 3∶5 　 高三总复习 · 化学 高三总复习 · 化学 高三总复习 · 化学 高三总复习 · 化学 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 　 高三总复习 · 化学 高三总复习 · 化学 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 　 高三总复习 · 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 　 高三总复习 · 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)。 高三总复习 · 化学 4．0.80 g CuSO4·5H2O样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示。 请回答下列问题： (1)试确定200 ℃时固体物质的化学式___________(要求写出推断过程)。 CuSO4·H2O 　 高三总复习 · 化学 高三总复习 · 化学 (2)取270 ℃所得样品，于570 ℃灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体，该反应的化学方程式为____________________________。 把该黑色粉末溶解于稀硫酸中，经浓缩、冷却，有晶体析出，该晶体