新高考化学二轮复习 热重分析计算应用 学案

热重分析计算

［高考引领］

采用热重分析法测定硫酸铁镀［NH4Fe(SCU)2•xHzOJ晶体样品所含结晶水数，将样品

加热到150℃时失掉个结晶水，失重5.6%o硫酸铁核晶体的化学式为

___________________________________________________________________________O

解析：失重5.6%是质量分数，设结晶水合物的化学式为NH4Fe(SO4)2・XH20,由题意知

=益，解得了七12。

答案：NH4Fe(SO4)2•12H2O

I必备知识］

热重分析的解题思路

(1)设晶体为1mol(.

(2)失重一般是先失水，再失非金属氧化物。

“7(剩)

⑶计算每步的M剩余)，丁八|商品左前前•-X100%=固体残留率。

(4)晶体中金属质量不减少，仍在加(剩余)中。

(5)失重最后一般为金属氧化物，由质量守恒得m(O),由〃(金属)："(O),即可求出失重

后物质的化学式。

［关键能力］

，剩余固体质量、

［典题示例JCo(OH)2在空气中加热时，固体残留率(原据固体胃至X100%)随温度变

化的曲线如图所示。已知钻的氢氧化物加热至290℃时已完全脱水，贝1」1000℃时，剩余固

体为(填化学式，下同)；A点、B点对应的固体分别为、»

1

C00

帕

E

父90

母80

运

02004006008001000

温度/C

［解题流程］

该点已完全脱水，理论上失去ImolII2。，得到1molCoO,

失去的质量为18g,但实际失去的质量为93gX(1-89.25%)

^10g,则应有氧气参与反应，与起始时相比增加的氧元素

18g-10g

的物质的量n(O)=---------=0.5moL可表不为CoOO,

一16mol105

整理得Co2O3,

假设Co(OH)2为1mol,质量为93夕//

100

c与起始时相比，

<该点失去的质

曲8(500,86.38)

90量为93gX(l

望-80.65%)~18g,

及71(290,89.25)

亘x即1molH2O,剩

80-余固体为C。。

C(1000,80.65)

0200/4006008001000

温度2

与起始时相比，该点失去的质量为93gX(1-86.38%)=

12.7g,类比A点分析知，增加的领元素的物质的量:几(O)=

18g-12.7g1__

运病弋3m°L可表示为CoO-Oi,整理得Co3O4

［答案ICoOCO2O3CO3O4

［规律方法］

热重曲线的分析方法

坐标曲线题解题时可以拆分为识图、析图、用图三个步骤。其中识图是基础，析图是关

键，用图是目的。

(1)识图。识图的关键是三看：一看轴即横、纵坐标所表示的化学含义(自变量x轴和函

数)，轴表示的意义)，寻找x、y轴之间的关系，因为这是理解题意和进行正确思维的前提;

二看点即曲线中的特殊点(顶点、始点、终点、拐点、交叉点)；三看线即曲线的走势(变化趋

势是上升、下降、波动、正态、偏态等变化)。

(2)析图。分析图中为什么会出现这些特殊点，曲线为什么有这样的变化趋势和走向，分

析曲线变化的因果关系；通过联想，把课本内的有关化学概念、原理、规律等与图中的曲线

和相关点建立联系。

(3)用图。将相关的化学知识与图中曲线紧密结合，在头脑中构建新的曲线——知识体

系，然后运用新的曲线——知识体系揭示问题的实质，解决实际问题。

I题组训练I

1.CoCb・6H2O晶体受热易分解，取119g该晶体加热至某一温度，得到CoC—HkO

晶体83g,则*=。

解析：119g该晶体的物质的量为”9g=mol,含水3mol,加热后失去结晶

水的质量为119g—83g=36g,〃(&0)=]8=2mol,贝(molCoCb•尤比0含水为

3mol—2mol=1mol,所以％=2。

答案：2

2.为研究一水草酸钙(CaC2O「H?O)的热分解性质，进行如下实验：准确称取g样品

，固体样品的剩余质量)

加热，样品的固体残留率蠲莓瑞赢尚多X100%J随温度的变化如图所示。

02004006008001000

温度/P

(D300C时残留固体的成分为,900℃时残留固体的成分为。

(2)通过计算求出500℃时固体的成分及质量(写出计算过程)。

解析：(l)〃(CaC2O4・H2O)==mol,m(H2O)=molXI8gmor'=g,在300℃时，样

品的固体残留率为87.67%,则固体样品的剩余质量为gX87.67%«g,减少的质量为g-

g=g,故此时失去全部的结晶水，残留固体为CaC2O4；在900℃时，样品的固体残留率为

38.36%,则固体样品的剩余质量为gX38.36%Qg,其中Ca的质量没有损失，皿Ca)=

molX40g,mor'=g,其余g为O的质量，〃(O)==mol,则"(Ca)："(0)=1：1,化学

式为CaOo

(2)在600℃时，样品的固体残留率为68.49%,则固体样品的剩余质量为gX68.49%^