2024届高三化学二轮复习 18-小专题--热重曲线专题练习讲义

( 第 ( 18 ) 期 学号 姓名 课题 ： 执手相看泪眼 惜别随风翩翩 —— 热重曲线专题练习 编写:孙向东 校对: 卢文秀 ) 热重曲线是指在热分析过程中通过热天平而得到的试样在加热过程中质量随温度变化的曲线， 通过热重曲线的分析计算，可以了解样品在某一温度下的反应程度及相应的物质含量等信息，是一种常用的热分析方法。这类试题能综合考察学生分析图像的能力、获取信息的能力、数据处理的能力，具有一定的信度和区分度。热重曲线是实验和计算的有机融合，是近几年高考对化学计算的重要考查形式，学生需了解该题型的知识点及要领，建立证据推理和模型认知，对于常考的题型须有基本的解题思路。 一．热重曲线的分类 1．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。 2．试样发生氧化、还原反应，以氧化还原反应方式失重。 二．解题认知 1．熟悉图像，理解图像对化学反应过程表达的化学内涵。 2．明确图像的坐标体系，横纵坐标函数的化学内涵、表达方式、数值及单位。 3．明确图像的起点、零点，终点，数值整点，转折点。 4．明确图像的整体变化趋势，陡缓变化范围对应的化学变化过程。 5．找出图像特定点、线与化学反应对应的化学过程，数量化关系，结合化学常识、化学原理 等推断物质及变化本质。 三．反应过程 一般含有结晶水的样品在受热过程中，首先考虑的是失去结晶水。对于含多个结晶水的样品， 随着温度的升高，可能会分步失去结晶水。完全失去结晶水后，样品会进一步分解释放非金属 元素形成的气体，若在空气中进行热重曲线分析，金属元素还可能与空气中的氧气发生反应。 四．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)，×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。 五．典型例析 1．【2023全国乙卷28题】 硫酸亚铁在工农业生产中有许多用途，如可用作农药防治小麦黑穗病，制造磁性氧化铁、 铁催化剂等。回答下列问题： 在N2气氛中，FeSO4·7H2O的脱水热分解过程如图所示： 根据上述实验结果，可知x= ，y= 。 【解析】根据FeSO4·7H2O(s) FeSO4·xH2O(s) + (7－x)H2O(g) 失重百分比=×100%=19.4% 解得x =4 再根据FeSO4·7H2OFeSO4·yH2O + (7－y)H2 失重百分比=×100%=38.8% 解得y=1 1．【2022全国乙卷】化合物(YW4X5Z8·4W2Z)可用于电讯器材、高级玻璃的制造。W、X、Y、 Z为短周期元素，原子序数依次增加，且加和为21。YZ2分子的总电子数为奇数，常温下为气体。 该化合物的热重曲线如图所示，在200℃以下热分解时无刺激性气体逸出。 下列叙述正确的是（ ） A．W、X、Y、Z的单质常温下均为气体 B．最高价氧化物的水化物酸性：Y<X C．100～200℃阶段热分解失去4个W2Z D．500℃热分解后生成固体化合物X2Z3 【解析】化合物(YW4X5Z8·4W2Z)可用于电讯器材、高级玻璃的制造。W、X、Y、Z为短周期 元素，原子序数依次增加，且加和为21。该化合物的热重曲线如图所示，在200℃以下热分解 时无刺激性气体逸出，则说明失去的是水，即W为H，Z为O，YZ2分子的总电子数为奇数， 常温下为气体，则Y为N，原子序数依次增加，且加和为21，则X为B。 A．X(B)的单质常温下为固体，故A错误； B．根据非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强，则最高价氧化物的水化物酸性： X(H3BO3)＜Y(HNO3)，故B错误； C．根据前面已知200℃以下热分解时无刺激性气体逸出，则说明失去的是水，若100～200℃ 阶段热分解失去4个H2O，则质量分数，则说明不 是失去去4个H2O，故C错误； D．化合物(NH4B5O8·4H2O)在500℃热分解后若生成固体化合物X2Z3(B2O3)，根据硼元素守恒， 则得到关系式2NH4B5O8·4H2O～5B2O3，则固体化合物B2O3质量分数为： ，说明假设正确，故D正确。 所以答案为D。 2．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（ ） 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H