热重分析计算（原卷版）-2025年高考化学一轮复习讲义（新教材新高考）

备战2025年高考化学【一轮•考点精讲精练】复习讲义

考点07热重分析计算

疆本讲•讲义概要

知识精讲热重分析计算

选择题：8题建议时长：60分钟

课后精练

非选择题：7题实际时长：________分钟

以夯基•知识精讲________________________________________________________

(1)分析方法

热重法是在控制温度的条件下，测量物质的质量与温度关系的方法，通过分析热重曲线，我们可以知

道样品及其可能产生的中间产物的组成、热稳定性、热分解情况及生成产物等与质量相联系的信息。金属

化合物的热重分析研究对象一般为各种金属含氧酸盐、金属氢氧化物、金属氧化物的热分解过程，一般为

先失水、再分解、后氧化。

例如COC2O4-2H2O在空气中加热时，受热分解过程分为三个阶段：

第一阶段，失去结晶水生成盐：COC2O4-2H2O^COC2O4O

第二阶段，盐受热分解生成氧化物：COC2O4-CoO。

第三阶段，低价态氧化物与空气中的氧气反应生成高价态氧化物：CoO—CO2C>3(或CO3O4)。

注意：

①每个阶段有可能还分为不同步骤，如第一阶段中可能分步失去不同的结晶水，而不是一步失去所有

的结晶水。

②如果是变价金属元素，则在空气中加热产物可能为多种价态的金属氧化物。

(2)基本方法和思路

①设晶体(金属化合物)为1mol,其质量为

②失重一般是先失水，再失非金属氧化物。

2J2乘

③计算每步固体剩余的质量双余)，M晶体质量、1。。％=固体残留率。

④晶体中金属质量不再减少，仍在加(余)中。

⑤失重最后一般为金属氧化物，由质量守恒得加(氧元素)，由〃(金属):"(氧元素)，即可求出失重后物质

的化学式。

例如：“燃烧”NiSO/6H2O晶体时剩余固体质量与温度变化曲线如图，该曲线中B段所表示氧化物的名称

为。

，质量/g

26.3--------------

15.5---------------~------------------、

8.3----------------■!---------------------4^-

1」

280600

温度化

解题思路：〃(NiSO46H2。)=一竺四~~-=0.1mol,含有加(m0)=0.1molx6xl8gmoL=10.8g,根据

263g•mo/

26.3g-15.5g=10.8g,恰好说明280°C以前失去的结晶水；所以A段对应的物质就是0.1mol的NiSCU；温

度到600。。固体的质量再次下降，得到最终的镁的氧化物；根据原子守恒，8.3g氧化物中Ni的质量为

5.9g,那么O的质量为2.4g即0.15mol,所以固体氧化物中〃(Ni)：〃(O)=2：3,所以固体氧化物即三氧化二

银。

(3)热重分析曲线基本图示

一般以横坐标为温度，纵坐标为固体质量(或质量分数等)建立平面直角坐标。如固体物质A受热分解：

△一

A(s)B(s)+C(g),固体A热分解反应的热重曲线如图所不：

试样初始质量为加0，失重后试样质量为加1，由八升高到“过程，失重质量为△加=丝_。二z也，失重质

ma—m

量百分数为一。—一1A义100%。

叫

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(自变量工轴和函数y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、规律等与图像曲线中的图形与相关点建立联系。

③用图。将相关的化学知识与图像曲线紧密结合，在头脑中构建新的曲线一知识体系，然后运用新

的曲线一知识体系揭示问题的实质，解决实际问题。

遍提能•课后精练_________________________________________________

1.（2024・广西北海•一模）50.70gMnSO/H2O样品受热分解过程的热重曲线（固体质量随温度变化的曲线）

如图所示。下列说法正确的是

A.MnSO/H?。属于混合物B.结晶水在第一个失重台阶并未全部失去

C.第二个失重台阶得到的固体为MnO?D.第三个失重台阶得到的固体为MnO

2.（2023•吉林长春•一模）摩尔盐是分析化学中重要的基准物质，其化学式可表示为（NH4）2Fe（SO4）2,6H2。。

为测定其结晶水含量并进一步探究其在惰性气体氛围中的热分解反应过程，现取一定质量的摩尔盐晶体做

热重分析，绘制出如图的热重曲线【已知：（NH4）2SO4分解有N2生成】：

剩余固体质量

已知:①TG=xlOO%

原样品质量

②摩尔盐在580。（2下完全分解、得到红棕色固体

下列说法错误的是

A.可用K3[Fe（CN）6]（铁氧化钾）溶液检验摩尔盐中的金属阳离子

B.x=6

C.摩尔盐在58（FC下完全分解后的气体产物是：N2、S02、S03、H20

D.摩尔盐可作为基准物质用于标定高锈酸钾是因为其性质稳定且摩尔质量大

3.（24-25高三上•辽宁辽阳•阶段练习）将26.3gNiSO「"H2。样品在900。（2下煨烧，样品受热过程的热重

曲线（样品质量随温度变化的曲线）如图所示。已知：L-N时失掉全部的结晶水。下列说法错误的是

A.n=6

B.固体M的化学式为NiSC>44H2O

C.生成固体P时，样品的失重率约为71.5%

D.固体Q的化学式为NiO

4.（2024•山东潍坊高三检测）8.34g绿矶晶体（FeSO#7H2。）样品受热脱水过程的热重曲线（样品质量随温度变

化的曲线）如图所示，下列说法正确的是

078159373

温度/七

A.温度为78。（2时固体物质M的化学式为FeSO45H2O

B.温度为159。（2时固体物质N的化学式为FeSO4-2H2O

C.在隔绝空气条件下，N得至！JP的化学方程式为FeSO4-2H2O=====FeSO4+2H2O

D.取适量380。（3时所得的样品P,隔绝空气加热至650。（2得到一种固体物质Q,同时有两种无色气体

生成，Q的化学式为Fe2＜）3

5.（2023・蚌埠教学质检）采用热重分析法测定FeS2/C复合材料中各组分的含量。FeS2/C样品在空气中的热重

曲线如图所示。［注：残留率（％尸剩余固体质量+样品质量xlOO%］。下列说法中不正确的是（）（双选）

-10o

9o

8o

7o

6O

0200400600800

温度/（

A

A.300〜400。（3之间发生的主要反应为C+O2=CO2

B.800。（2时残留的固体是Fe3O4

C.复合材料中FeS2的质量分数为90.9%

D.复合材料中FeS2与C的物质的量之比约为2：1

6.（2024•江西九江七校联考）将5.00g胆矶（无其他杂质）置于氮气气氛中，然后对其进行加热，逐渐升高温

度使其分解，分解过程中的热重曲线如图所示。下列说法错误的是

01022586801000

温度/七

A.a点对应的物质中，氧元素的质量分数约为52.3%

B.c点对应的固体物质只有CuSO4

C.将c—d产生的气体全部通入BaCb溶液中，无沉淀产生

D.d-e的过程中，生成的某种物质可使带火星的小木条复燃

7.取26.90gZnSO4-6H2。力口热，剩余固体的质量随温度的变化如图所示。750。（3时所得固体的化学式为

3o

00/

喇2o

图

S

母

画1O

备

藏

200400600800

温度代

A.ZnOB.ZnSO4

D.ZnSOHO

C.Zn3O(SO4)242

8.（2022•全国乙卷，11）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

00

%95

治90

禁85

虫

血80

75

5E味

70

蛔65

胆

60

川

川

235川78

)())06C)())())()

4〃0r

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的酸性：Y<X

C.100〜200（阶段热分解失去4个W2Z

D.500。（2热分解后生成固体化合物X2Z3

9.（2024・湖北•三模节选）II.三水合硝酸铜［Cu（NO3）2-3H2。］的热分解实验。

（4）将24.2gCu（NO3）2-3H2O样品置于瓷珀期中缓慢加热，其热重曲线（样品质量随温度变化的曲线）如图所示。

在工〜T；C过程中有红棕色气体产生，反应的化学方程式为,继续升温至T；C时生成的固体产物为_

(填化学式)。

10.(l)MnCC>3可用作电讯器材元件材料，还可用作瓷釉、颜料及制造锦盐的原料。它在空气中加热易转化

为不同价态镒的氧化物，其固体残留率随温度的变化，如图所示。则300°C时，剩余固体中〃(Mn)：〃(O)为

;图中C点对应固体的成分为(填化学式)。

嘲

嘲

胆

魅

££

及

拄

眄

国

<襄

麻M

-2004006008001000

-温度/电

-MnCO.；的热重曲线

-

-

(2)某工厂用加1kg铝铁矿粉(含CrzCMO%)制备K2Cr2O7,最终得到产品m2kg,产率为

11.将Ce(SO4)2-4H2O(摩尔质量为404g-molT)在空气中加热，样品的固体残留率

固体样品的剩余质量

(固体样品的起始质量X100%)随温度的变化如下图所示。

0200400600800

温度化

当固体残留率为70.3%时，所得固体可能为(填字母)。

A.Ce(SO4)2B.Ce2(SO4)3C.CeOSO4

12.[2019•江苏，20(l)]CaC2O4-H2。热分解可制备CaO,CaCzO/H2。加热升温过程中固体的质量变化如图。

剩余固体的质量的侑

原始固体的质量”

2^1—---------------

146---)

128--1_____

圃一二3—

146

56

146

2004006008001000

温度化

①写出400-600。。范围内分解反应的化学方程式：o

②与CaCO3热分解制备的CaO相比，CaC2O4H2O热分解制备的CaO具有更好的CO2捕集性能，其原因是

13.[2019•全国卷I,27(5)]采用热重分析法测定硫酸铁钱晶体样品所含结晶水数，将样品加热到150。(2时失

掉1.5个结晶水，失重5.6%。硫酸