微专题13 热重
分析
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判断物质成分
第三章 金属及其化合物
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)
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。
专题训练
1.PbO2受热会随温度升高逐步分解。称取23.9 g PbO2，将其加热分解，受热分解过程中固体质量随温度的变化如下图所示。
A点与C点对应物质的化学式分别为________、________。
答案
解析
Pb2O3 PbO
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解析 二氧化铅是0.1 mol，其中氧原子是0.2 mol。A点，固体减少0.8 g，则剩余氧原子的物质的量是0.15 mol，此时剩余的铅和氧原子的个数之比是2∶3，A点对应的物质是Pb2O3。同理可得出C点对应物质是PbO。
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2.在焙烧NH4VO3的过程中，固体质量的减少值(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
解析
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 ℃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
HVO3
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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
答案
解析
当固体残留率为70.3%时，所得固体可能为___(填字母)。
A.Ce(SO4)2 B.Ce2(SO4)3 C.CeOSO4
B
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解析 404×70.3%≈284，A的相对分子质量为332，B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808×70.3%≈568，应选B。
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4.在空气中加热10.98 g草酸钴晶体(CoC2O4·2H2O)样品，受热过程中不同温度范围内分别得到一种固体物质，其质量如表。
答案
解析
(1)加热到210 ℃时，固体物质的化学式为_________。
CoC2O4
解析 CoC2O4·2H2O失去全部结晶水的质量为10.98× ＝8.82 g，即加热到210 ℃时，固体物质是CoC2O4。
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温度范围/℃ 固体质量/g
150～210 8.82
290～320 4.82
890～920 4.50
(2)经测定，加热到210～310 ℃过程中的生成物只有CO2和钴的氧化物，此过程发生反应的化学方程式为_____________________________。
答案
解析
3CoC2O4＋2O2===Co3O4＋6CO2
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5.将草酸锌晶体(ZnC2O4·2H2O)加热分解可得到一种纳米材料。加热过程中固体残留率随温度的变化如图所示，300～460 ℃范围内，发生反应的化学方程式为________________________________。
答案
解析
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6.MnCO3在空气中加热易转化为不同价态的锰的氧化物，其固体残留率随温度的变化如图所示。则
(1)300 ℃时，剩余固体中n(Mn)∶n(O)为________。
1∶2
答案
解析
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解析 设MnCO3的物质的量为1 mol，即质量为115 g。
A点剩余固体质量为115 g×75.65%≈87 g，
减少的质量为115 g－87 g＝28 g，
可知MnCO3失去的组成为“CO”，
故剩余固体的成分为MnO2。
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(2)图中点D对应固体的成分为______________(填化学式)。
Mn3O4和MnO
答案
解析
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解析 C点剩余固体质量为115 g×61.74%≈71 g，
据锰元素守恒知m(Mn)＝55 g，
则m(O)＝71 g－55 g＝16 g，
故剩余固体的成分为MnO，
同理，B点剩余固体质量为115 g×66.38%＝76.337 g，
因m(Mn)＝55 g，
则m(O)＝76.337 g－55 g＝21.337 g，
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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。
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7.(2018·滁州质检)CoC2O4是制备钴的氧化物的重要原料。下图为二水合草酸钴(CoC2O4·2H2O)在空气中受热的质量变化曲线，曲线中300 ℃及以上所得固体均为钴氧化物。
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通过计算确定C点剩余固体的化学成分为_________________________(填化学式)。写出B点对应的物质与O2在225～300 ℃发生反应的化学方程式：_____________________________________。
答案
解析
Co3O4(写成CoO·Co2O3亦可)
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解析 CoC2O4·2H2O―→CoC2O4―→CoxOy，
C点应为钴的氧化物，18.3 g晶体中钴的物质的量为0.1 mol，质量为
5.9 g,8.03 g CoxOy中氧的物质的量为
其化学式为Co3O4。
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8.为研究一水草酸钙的热分解性质，进行如下实验：准确称取36.50 g样
品加热，样品的固体残留率
如下图所示。
答案
(1)300 ℃时残留固体的成分为________，900 ℃时残留固体的成分为_____。
CaC2O4
CaO
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(2)通过计算求出500 ℃时固体的成分及质量(写出计算过程)。
答案 500 ℃时残留固体的成分为CaC2O4和CaCO3的混合物，样品中
CaC2O4·H2O的物质的量n(CaC2O4·H2O)＝
设混合物中CaC2O4和CaCO3的物质的量分别为x mol和y mol，
根据500 ℃时固体总质量可得128x＋100y＝36.50 g×76.16%，
根据钙元素守恒可得x＋y＝0.25，
解得x＝0.1，y＝0.15，
m(CaC2O4)＝0.1 mol×128 g·mol－1＝12.8 g，
m(CaCO3)＝0.15 mol×100 g·mol－1＝15.0 g
500 ℃时固体的成分为12.8 g CaC2O4和15.0 g CaCO3。
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答案
浙公网安备 33021202002483