新高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)熱重分析判斷物質(zhì)成分課件

核心素養(yǎng)專項提能核心素養(yǎng)提升(三)熱重分析判斷物質(zhì)成分一

熱重曲線試題的類型這類試題大多依據(jù)結(jié)晶水合鹽試樣熱重法實驗圖像而編制。一般認為加熱結(jié)晶水合鹽反應(yīng)可分三步進行：第一步是脫去部分水，第二步是生成羥基鹽或含水鹽，第三步是生成金屬氧化物；如果熱重實驗的氣氛為空氣，則加熱過程中可能被氧化，反應(yīng)將變得更復(fù)雜一些。熱重曲線試題可分為兩類：第一類，試樣發(fā)生分解反應(yīng)，以脫水、分解等方式失重，氣氛物質(zhì)不參加反應(yīng)；第二類，試樣發(fā)生氧化、還原等反應(yīng)，以氧化、還原等方式失重，氣氛物質(zhì)可參加反應(yīng)，如氧氣氧化等。當(dāng)然也有試題形式上是兩者的結(jié)合，但本質(zhì)上可以分步處理，故仍屬于上述類型。二

熱重曲線試題的解題模型(一)加熱的物質(zhì)都有固定的化學(xué)式1．固體試樣以脫水、分解等方式失重[典例1]

隨著材料科學(xué)的發(fā)展，金屬釩及其化合物得到了越來越廣泛的應(yīng)用，并被譽為“合金的維生素”。經(jīng)過熱重分析測得：NH4VO3在焙燒過程中，固體質(zhì)量的減少值(縱坐標(biāo))隨溫度變化的曲線如圖所示。則NH4VO3在分解過程中(

)A．先分解失去H2O，再分解失去NH3B．先分解失去NH3，再分解失去H2OC．同時分解失去H2O和NH3D．同時分解失去H2、N2和H2O[答案]

B2．固體試樣以氧化、還原等方式失重[典例2]

正極材料為LiCoO2的鋰離子電池已被廣泛用作便攜式電源。但鈷的資源匱乏限制了其進一步發(fā)展。Co(OH)2在空氣中加熱時，固體殘留率隨溫度的變化曲線如圖所示。已知鈷的氫氧化物加熱至290℃時已完全脫水，則1000℃時，剩余固體成分為_____(填化學(xué)式，下同)；在350～400℃范圍內(nèi)，剩余固體成分為________________。[答案]

CoO

Co3O4和Co2O33．固體試樣先后以兩種不同的方式失重[典例3]

MnCO3在空氣中加熱易轉(zhuǎn)化為不同價態(tài)的錳的氧化物，其固體殘留率隨溫度的變化如圖所示。則

(1)300℃時，剩余固體中n(Mn)∶n(O)為__________。(2)圖中點D對應(yīng)固體的成分為________(填化學(xué)式)。[答案]

(1)1∶2

(2)Mn3O4和MnO通過上述例題分析發(fā)現(xiàn)，解決熱重曲線問題，應(yīng)以1mol物質(zhì)為研究對象，抓住失重時減少的質(zhì)量，結(jié)合摩爾質(zhì)量，即可快速求解，化繁為簡。[答案]

3∶5[素養(yǎng)專項練]1．PbO2受熱會隨溫度升高逐步分解。稱取23.9gPbO2，將其加熱分解，受熱分解過程中固體質(zhì)量隨溫度的變化如圖所示。

A點與C點對應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)式分別為____________、____________。答案：Pb2O3

PbO解析：404×70.3%≈284，A的相對分子質(zhì)量為332，B的相對分子質(zhì)量為568，C的相對分子質(zhì)量為252，根據(jù)質(zhì)量守恒808×70.3%≈568，應(yīng)選B。答案：B(1)300℃時殘留固體的成分為________，900℃時殘留固體的成分為________。(2)通過計算求出500℃時固體的成分及質(zhì)量(寫出計算過程)。答案：(1)CaC2O4

CaO4．CoC2O4是制備鈷的氧化物的重要原料。如圖為二水合草酸鈷(CoC2O4·2H2O)在空氣中受熱的質(zhì)量變化曲線，曲線中300℃及以上所得固體均為鈷的氧化物。通過計算確定C點剩余固體的化學(xué)成分為________(填化學(xué)式)。寫出B點對應(yīng)的物質(zhì)與O2在225～300℃發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_________________________________________________________________________________________________________________________。網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建與新素材命題(三)01知識體系及重要化學(xué)方程式再書寫1.鈉及其重要化合物(1)知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建(2)重要反應(yīng)必練寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式，是離子反應(yīng)的寫出離子方程式。①Na和H2O的反應(yīng)：_________________________________________________________；②Na在空氣中燃燒：_________________________________________________________；③Na2O2和H2O的反應(yīng)：_________________________________________________________；④Na2O2和CO2的反應(yīng)：_________________________________________________________；⑤向NaOH溶液中通入過量CO2：_________________________________________________________；⑥將Na2CO3溶液與石灰乳混合：_________________________________________________________；⑦向Na2CO3稀溶液中通入過量CO2：_________________________________________________________；⑧將NaHCO3溶液和NaOH溶液等物質(zhì)的量混合：_________________________________________________________；⑨將NaHCO3溶液與澄清石灰水等物質(zhì)的量混合：_________________________________________________________；⑩將NaHCO3溶液與少量澄清石灰水混合：_________________________________________________________。2．鋁及其重要化合物(1)知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建(2)重要反應(yīng)必練寫出下列反應(yīng)的離子方程式。①Al和NaOH溶液的反應(yīng)：_______________________________________________________；②Al(OH)3和NaOH溶液的反應(yīng)：_______________________________________________________；③Al(OH)3和鹽酸的反應(yīng)：_______________________________________________________；④Al2O3和NaOH的反應(yīng)：_______________________________________________________；⑤Al2O3和鹽酸的反應(yīng)：_______________________________________________________；⑥NaAlO2和過量鹽酸的反應(yīng)：_______________________________________________________；⑦向NaAlO2溶液中通入過量CO2氣體：_______________________________________________________；⑧將NaAlO2溶液與NaHCO3溶液混合：_______________________________________________________；⑨將NaAlO2溶液與AlCl3溶液混合：_______________________________________________________；⑩將AlCl3溶液與NaHCO3溶液混合：_______________________________________________________。3．鐵及其化合物(1)知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建(2)重要反應(yīng)必練寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式，是離子反應(yīng)的寫離子方程式。①Fe和過量稀HNO3的反應(yīng)：________________________________________________________；②Fe高溫下和水蒸氣的反應(yīng)：________________________________________________________；③鋁與氧化鐵的鋁熱反應(yīng)：________________________________________________________；④用赤鐵礦冶煉鐵的原理：________________________________________________________；⑤Fe(OH)2長時間露置于空氣中：________________________________________________________；⑥FeO和稀HNO3的反應(yīng)：________________________________________________________；⑦Fe(OH)3和HI的反應(yīng)：________________________________________________________；⑧FeBr2溶液和少量Cl2的反應(yīng)：________________________________________________________；⑨FeBr2溶液和等物質(zhì)的量的Cl2反應(yīng)：________________________________________________________；⑩FeBr2溶液和過量Cl2的反應(yīng)：________________________________________________________。答案：⑧2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－⑨2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===2Fe3＋＋Br2＋4Cl－⑩2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－4．銅及其重要化合物寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式，是離子反應(yīng)的寫離子方程式。①Cu在硫蒸氣中燃燒：________________________________________________________；②銅在空氣中生成銅綠：________________________________________________________；③Cu和濃HNO3的反應(yīng)：________________________________________________________；④Cu和稀HNO3的反應(yīng)：________________________________________________________；⑤Cu和濃H2SO4的反應(yīng)：________________________________________________________；⑥膽礬受熱分解：________________________________________________________。02新素材命題“二十一世紀金屬”——第四代金屬鈦鈦是一種過渡金屬，具有熔點高、強度大、可塑性強、密度小、耐腐蝕性強等優(yōu)點。應(yīng)用廣泛，有“二十一世紀金屬”之稱。鈦是制造現(xiàn)代飛機、潛艇的主要原料，是一種“親生物金屬”，用于制造“人造骨骼”，鈦粉可作火箭燃料，鈦鈮合金是一種理想的超導(dǎo)材料，鈦鎳合金(記憶合金)應(yīng)用于人造衛(wèi)星、宇宙飛船，鈦合金是四大儲氫材料之一；二氧化鈦(鈦白)是一種優(yōu)質(zhì)顏料，四氯化鈦可作人造煙霧劑，鈦酸鋇晶體應(yīng)用于潛艇中聲吶技術(shù)，使我國潛艇噪音技術(shù)飛速提高。鈦及其化合物應(yīng)用廣泛，如圖是用金紅石(主要成分為TiO2)制備金屬鈦和鈦酸鋇的流程圖。(1)寫出氯化過程中反應(yīng)的化學(xué)方