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)2 12H2O 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 Ca
2、b 反应中生成物只有 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
3、新高考 5 月模拟)称取 45.7 mg Zn3(PO4)2 4H2O 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)2 2H2O 和 Zn3(PO4)2 H2O 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)2 4H2O， 此时物质的量为45.710 3g 457 g mol 1 10 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 g mol 1 210 4 mol， 则产品为
4、Zn 3(PO4)2 2H2O， 同理可得， 当温度为 195 时产品为 Zn3(PO4)2 H2O， 当温度为 273 时产品为 Zn3(PO4)2，为获得 Zn3(PO4)2 2H2O 和 Zn3(PO4)2 H2O 的混合产品， 应控制温度在 145195 ，故答案为 B。 3将 Ce(SO4)2 4H2O(摩尔质量为 404 g mol 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)2 BCe2(SO4)3 CCeOSO4 答案 B 解析 40470.3%284，A 的相对分子质量为 332，B
5、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 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 2Co2O34H2O Co3O4 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
6、 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%85.47%，所以 210 时， 剩余固体物质的化学式为 HVO3。 6 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(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。