2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)講義第3章第18講　微專(zhuān)題7　熱重分析判斷物質(zhì)成分 (含解析)

7熱重分析判斷物質(zhì)成分方法思路1．設(shè)晶體為1mol，其質(zhì)量為m。2．失重一般是先失水，再失非金屬氧化物。3．計(jì)算每步固體剩余的質(zhì)量(m余)eq\f(m余,m)×100%＝固體殘留率。4．晶體中金屬質(zhì)量不再減少，仍在m余中。5．失重最后一般為金屬氧化物，由質(zhì)量守恒得m氧，由n金屬∶n氧，即可求出失重后物質(zhì)的化學(xué)式。1．在加熱固體NH4Al(SO4)2·12H2O時(shí)，固體質(zhì)量隨溫度的變化曲線如圖所示：已知a點(diǎn)物質(zhì)為NH4Al(SO4)2，b點(diǎn)物質(zhì)為Al2(SO4)3，下列判斷正確的是()A．0～T℃的過(guò)程變化是物理變化B．c點(diǎn)物質(zhì)是工業(yè)上冶煉鋁的原料C．a(chǎn)→b反應(yīng)中生成物只有Al2(SO4)3和NH3兩種D．Al2(SO4)3能夠凈水，可用離子方程式表示為Al3＋＋3OH－=Al(OH)3答案B解析因?yàn)閍點(diǎn)物質(zhì)為NH4Al(SO4)2，則0～T℃的過(guò)程變化是失去結(jié)晶水生成NH4Al(SO4)2，是化學(xué)變化，A項(xiàng)錯(cuò)誤；b點(diǎn)物質(zhì)為硫酸鋁，繼續(xù)加熱分解則在c點(diǎn)生成氧化鋁，所以c點(diǎn)物質(zhì)是工業(yè)上冶煉鋁的原料，B項(xiàng)正確；a→b發(fā)生的反應(yīng)為硫酸鋁銨分解生成硫酸鋁、氨氣和硫酸，C項(xiàng)錯(cuò)誤；硫酸鋁能夠凈水，其原理是鋁離子水解生成氫氧化鋁膠體，氫氧化鋁膠體具有吸附性可以吸附水中懸浮的雜質(zhì)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2．(2020·山東新高考5月模擬)稱取45.7mgZn3(PO4)2·4H2O進(jìn)行熱重分析，化合物質(zhì)量隨溫度的變化關(guān)系如圖所示，為獲得Zn3(PO4)2·2H2O和Zn3(PO4)2·H2O的混合產(chǎn)品，烘干時(shí)的溫度范圍為()A．90～145℃ B．145～195℃C．195～273℃ D．＞273℃答案B解析由圖可知當(dāng)溫度小于90℃時(shí)，產(chǎn)品為Zn3(PO4)2·4H2O，此時(shí)物質(zhì)的量為eq\f(45.7×10－3g,457g·mol－1)＝10－4mol，當(dāng)溫度為145℃時(shí)質(zhì)量為42.1mg，蒸發(fā)水分物質(zhì)的量為eq\f(45.7－42.1×10－3g,18g·mol－1)＝2×10－4mol，則產(chǎn)品為Zn3(PO4)2·2H2O，同理可得，當(dāng)溫度為195℃時(shí)產(chǎn)品為Zn3(PO4)2·H2O，當(dāng)溫度為273℃時(shí)產(chǎn)品為Zn3(PO4)2，為獲得Zn3(PO4)2·2H2O和Zn3(PO4)2·H2O的混合產(chǎn)品，應(yīng)控制溫度在145～195℃，故答案為B。3．將Ce(SO4)2·4H2O(摩爾質(zhì)量為404g·mol－1)在空氣中加熱，樣品的固體殘留率隨溫度的變化如圖所示。當(dāng)固體殘留率為70.3%時(shí)，所得固體可能為_(kāi)_________(填字母)。A．Ce(SO4)2B．Ce2(SO4)3C．CeOSO4答案B解析404×70.3%≈284，A的相對(duì)分子質(zhì)量為332，B的相對(duì)分子質(zhì)量為568，C的相對(duì)分子質(zhì)量為252，根據(jù)質(zhì)量守恒808×70.3%≈568，應(yīng)選B。4．(2020·棗莊模擬)在空氣中加熱Co(OH)2，固體殘留率隨溫度的變化如圖所示。290℃時(shí)完全脫水變?yōu)镃o2O3，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)__________________________________________________________________________________________________________________；500℃時(shí)的主要產(chǎn)物為_(kāi)________________________________________________(填化學(xué)式)。答案4Co(OH)2＋O2eq\o(=,\s\up7(290℃))2Co2O3＋4H2OCo3O45．在焙燒NH4VO3的過(guò)程中，固體殘留率(縱坐標(biāo))隨溫度變化的曲線如圖所示，210℃時(shí)，剩余固體物質(zhì)的化學(xué)式為_(kāi)_______。答案HVO3解析NH4VO3分解的過(guò)程中生成氨氣和HVO3，HVO3進(jìn)一步分解生成V2O5，210℃時(shí)若分解生成酸和氨氣，則剩余固體占起始固體百分含量為eq\f(100,117)×100%≈85.47%，所以210℃時(shí)，剩余固體物質(zhì)的化學(xué)式為HVO3。6．MnCO3在空氣中加熱易轉(zhuǎn)化為不同價(jià)態(tài)的錳的氧化物，其固體殘留率(縱坐標(biāo))隨溫度的變化如圖所示。(1)300℃時(shí)，剩余固體中n(Mn)∶n(O)為_(kāi)_______。(2)圖中點(diǎn)D對(duì)應(yīng)固體的成分為_(kāi)_____________(填化學(xué)式)。答案(1)1∶2(2)Mn3O4和MnO解析設(shè)MnCO3的物質(zhì)的量為1mol，即質(zhì)量為115g。(1)A點(diǎn)剩余固體質(zhì)量為115g×75.65%≈87g，減少的質(zhì)量為115g－87g＝28g，可知MnCO3失去的物質(zhì)組成為“CO”，故剩余固體的成分為MnO2。(2)C點(diǎn)剩余固體質(zhì)量為115g×61.74%≈71g，據(jù)錳元素守恒知m(Mn)＝55g，則m(O)＝71g－55g＝16g，則n(Mn)∶n(O)＝eq\f(55,55)∶eq\f(16,16)＝1∶1，故剩余固體的成分為MnO，同理，B點(diǎn)剩余固體質(zhì)量為115g×66.38%≈76g，因m(Mn)＝55g，則