1、热点强化5化学计算方法在热重分析中的应用(1)设晶体为1 mol。(2)失重一般是先失水，再失非金属氧化物。(3)计算每步的m(剩余)，100%固体残留率。(4)晶体中金属质量不减少，仍在m(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n(金属)n(O)，即可求出失重后物质的化学式。1将8.34 g FeSO47H2O样品隔绝空气加热，升温过程中固体的质量变化如图。下列说法正确的是()AFeSO47H2O晶体中有4种不同结合力的水分子B在100 时，M的化学式为FeSO46H2OC在200 时，N的化学式为FeSO43H2OD380 的P加热至650 的化学方程式为2Fe
2、SO4Fe2O3SO2SO3答案D解析从图中可以看出，FeSO47H2O晶体受热后发生4次分解反应，通常情况下，晶体先分多次失去结晶水，然后所得无水盐再分解。FeSO47H2O晶体中，水分子的结合力都是相同的，A不正确；n(FeSO47H2O)0.03 mol，则100 时，M的摩尔质量为224 gmol1，化学式为FeSO44H2O，B不正确；在200 时，N的摩尔质量为170 gmol1，化学式为FeSO4H2O，C不正确；380 的P加热至650 时，产物Q中n(Fe)n(O)0.03 mol23，即产物为Fe2O3，所以反应的化学方程式为2FeSO4Fe2O3SO2SO3，D正确。2将
3、Ce(SO4)24H2O(摩尔质量为404 gmol1)在空气中加热，样品的固体残留率(100%)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)2BCe2(SO4)3CCeOSO4答案B解析40470.3%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，404270.3%568。32019全国卷，27(5)采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数，将样品加热到150 时失掉1.5个结晶水，失重5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为_。答案NH4Fe(SO4)212H2O解析失重5.6%是质量分数
4、，设结晶水合物的化学式为NH4Fe(SO4)2xH2O，由题意知，解得x12。4PbO2在加热过程发生分解的失重曲线如下图所示，已知失重曲线上的a点为样品失重4.0%(即100%)的残留固体。若a点固体组成表示为PbOx或mPbO2nPbO，列式计算x值和mn值。答案根据PbO2PbOxO2，有322394.0%，解得x21.4，根据mPbO2nPbO，有1.4，得。5在空气中加热10.98 g草酸钴晶体(CoC2O42H2O)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。温度范围/固体质量/g1502108.822903204.828909204.50(1)加热到210 时
5、，固体物质的化学式为_。(2)经测定，加热到210310 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(1)CoC2O4(2)3CoC2O42O2Co3O46CO2解析(1)n(CoC2O42H2O)0.06 mol，m(10.988.82) g2.16 gm(H2O)，故210 时固体为CoC2O4。(2)根据钴原子守恒可知m(Co)3.54 g，m(O)(4.823.54) g1.28 g，n(O)0.08 mol，n(Co)n(O)34，可写出化学方程式：3CoC2O42O2Co3O46CO2。6(2022浙江模拟)CuSO45H2O在不同温度下失水和分解，
6、随着温度升高分别生成CuSO4CuOCu2OCu，现称取5.000 g CuSO45H2O在敞口容器加热一定时间后，得到1.520 g固体，测得生成的SO2的体积为0.224 L(已折算为标准状况)，求：(1)固体的成分及物质的量之比：_。(2)标准状态下生成O2的体积：_。答案(1)n(CuO)n(Cu2O)21(2)0.168 L解析(1)5.000 g CuSO45H2O物质的量为0.02 mol，若生成的全部是硫酸铜，则质量为3.2 g，若全部生成氧化铜，则质量为1.6 g，若全部生成氧化亚铜，则质量为1.44 g，而得到1.520 g固体，说明固体的成分是氧化铜和氧化亚铜的混合物，设
7、氧化铜物质的量为x mol，氧化亚铜物质的量为y mol，则有x2y0.02,80x144y1.52，解得x0.01，y0.005，则物质的量之比n(CuO)n(Cu2O)21。(2)生成了标准状况下0.224 L二氧化硫，即物质的量为0.01 mol，分析知硫、铜化合价降低，氧化合价升高，根据得失电子守恒得到O2物质的量为0.007 5 mol，其标准状态下的体积为0.007 5 mol22.4 Lmol10.168 L。7PbO2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图所示。A点与C点对应物质的化学式分别为_、_。答案Pb2
8、O3PbO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23，A点对应的物质是Pb2O3。同理可得出C点对应的物质是PbO。8MnCO3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)_。(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
9、 g28 g，可知MnCO3失去的组成为“CO”，故剩余固体的成分为MnO2，n(Mn)n(O)12。(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)11，故剩余固体的成分为MnO，同理，B点剩余固体质量为115 g66.38%76.337 g，因m(Mn)55 g，则m(O)76.337 g55 g21.337 g，则n(Mn)n(O)34，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。9取4.53 g NH4Al(SO4)212H2O加热
10、分解，加热过程中固体质量随温度的变化如图所示。硫酸铝铵晶体在633 、975 分解生成的固体分别为_、_(填化学式)。答案Al2(SO4)3Al2O3解析NH4Al(SO4)212H2O的相对分子质量为453，NH4Al(SO4)2的相对分子质量为237，Al2(SO4)3的相对分子质量为342，Al2O3的相对分子质量为102,4.53 g NH4Al(SO4)212H2O的物质的量为0.01 mol，则NH4Al(SO4)2的物质的量为0.01 mol，Al2(SO4)3的物质的量为0.005 mol，Al2O3的物质的量为0.005 mol。所以硫酸铝铵晶体在300 、633 、975 分解生成的固体分别为NH4Al(SO4)2、Al2(SO4)3、Al2O3。10(2022山东省青州市模拟)xNH4ClyScF3zH2O“脱水除铵”过程中固体质量与温度的关系如图所示，其中在380400 过程中会有白烟冒出，保温至无烟气产生，即得到ScF3，由图中数据可得xz_。答案12解析xNH4ClyScF3zH2O“脱水除铵”是指脱去结晶水和氯化铵，氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢，所以会产生白烟，所以380400 时固体减少的质量为氯化铵的质量，200300 时减少的质量为水的质量，则氯化铵的物质的量为0.06 mol，水的物质的量为0.12 mol，xz0.060.1212。
