第2章 热点强化4 热重分析法(教师用书Word)-【高考领航】2027年高考化学大一轮复习学案（创新版）

该高中化学高考复习讲义聚焦热重分析法核心考点，围绕晶体失重规律（先失水、再失非金属氧化物，最终生成金属氧化物）构建思维步骤，通过“设1mol晶体-算剩余质量-用金属守恒求化学式”的逻辑链组织知识点，结合考点梳理、方法指导、真题训练三环节，帮助学生突破物质组成计算难点。 讲义以科学思维和科学探究与实践为导向，创新设计“失重率计算模型”教学活动，如通过2025河南卷自旋交叉化合物真题，引导学生根据残留率推导化学式，培养证据推理能力。精选5道高考真题分层训练，配合详细解析，确保学生高效掌握解题方法，为教师精准把控复习节奏、提升学生应考能力提供有力支持。

热点强化4　热重分析法 1．思维步骤 (1)设晶体的物质的量为1 mol，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) 样品的固体残留率＝×100%。 (4)晶体中金属元素质量不会减少，仍在m余中。 (5)失重最后一般为金属氧化物，由质量守恒可得m氧，由n金属∶ n氧，即可求出失重后物质的化学式。 2．实例分析 CaC2O4·H2O在氮气氛围中的热重曲线示意图： 1．(2025·河南卷，9改编)自旋交叉化合物在分子开关、信息存储等方面具有潜在的应用价值。某自旋交叉化合物的结构及在氦气气氛下的热重曲线分别如图1和图2所示。该化合物的相对分子质量Mr＝870＋32x(x为整数)。则x＝________。 图1 图2 解析：该化合物在氦气的气氛中加热，先失去CH3OH，结合图像可知，第一步失重率为1－96.5%＝3.5%，则＝3.5%，解得x＝1。 答案：1 2．[2025·甘肃卷，15(5)]某兴趣小组按如下流程由稀土氧化物Eu2O3和苯甲酸钠制备配合物Eu(C7H5O2)3·xH2O，并通过实验测定产品纯度和结晶水个数(杂质受热不分解)。 已知：Eu(C7H5O2)3·xH2O在空气中易吸潮，加强热时分解生成Eu2O3。 取一定量产品进行热重分析，每个阶段的重量降低比例数据如图所示。0～92 ℃范围内产品质量减轻的原因为________。结晶水个数x＝________。[]。 解析：Eu(C7H5O2)3·xH2O在空气中易吸潮，0～92 ℃范围内产品质量减轻的是·xH2O吸潮的水，92～195 ℃失去的是结晶水的质量；最后得到的是Eu2O3，1 mol Eu(C7H5O2)3·x H2O失去结晶水质量减少18x g，重量减少5.2%，根据＝121，1 mol Eu(C7H5O2)3生成0.5 mol的Eu2O3，质量减少3×(121－8)g＝339 g，重量减少56.8%，有关系式18x∶5.2%＝339∶56.8%，x＝1.7。 答案：Eu(C7H5O2)3·xH2O吸潮的水分蒸发　1.7 3．[2024·江苏卷，14(3)②]将8.84 mg Nd(OH)CO3(摩尔质量为221 g·mol-1)在氮气氛围中焙烧，剩余固体质量随温度变化曲线如图所示。550～600 ℃时，所得固体产物可表示为NdaOb(CO3)c，通过以上实验数据确定该产物中n的比值________(写出计算过程)。 答案：8.84 mg Nd(OH)CO3的物质的量为4×10-5mol，550～660 ℃时，固体分解产生H2O与CO2，质量共减少1.24 mg，其中n(H2O)＝2×10-5mol，m(H2O)＝0.36 mg，则m(CO2)＝1.24 mg－0.36 mg＝0.88 mg，n(CO2)＝2×10-5mol，则剩余的＝2×10-5mol，n＝(4×10-5 mol)∶(2×10-5 mol)＝2∶1 4．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：由图可知，FeSO4·7H2O―→FeSO4即7个结晶水完全失去时失重比为45.3%，则失重比为19.4%时，失去的结晶水数目为≈3，故x＝7－3＝4，同理可推出y＝7－≈1。 答案：4　1 5．我国古籍记载了硫酸的制备方法——“炼石胆(CuSO4·5H2O)取精华法”。借助现代仪器分析，该制备过程中CuSO4·5H2O分解的TG曲线(热重)及DSC曲线(反映体系热量变化情况，数值已省略)如下图所示。700 ℃左右有两个吸热峰，则此时分解生成的氧化物有SO2、____________和____________(填化学式)。 解析：由图可知，起始时有2.5 mg CuSO4·5H2O，其物质的量是0.01 mmol，所含结晶水的质量为0.9 mg，则固体质量剩余1.6 mg时所得固体为CuSO4，加热过程中Cu元素的质量不变，则固体质量剩余0.8 mg时所得的固体是CuO，结合题图DSC曲线有两个吸热峰可知，700 ℃发生的反应为CuSO4―→CuO＋SO3、SO3―→SO2＋O2，则生成的氧化物除SO2外，还有CuO、SO3。 答案：SO3　CuO 学科网（北京）股份有限公司 $