熱重分析計(jì)算（原卷版）-2025年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)講義（新教材新高考）

備戰(zhàn)2025年高考化學(xué)【一輪?考點(diǎn)精講精練】復(fù)習(xí)講義

考點(diǎn)07熱重分析計(jì)算

疆本講?講義概要

知識(shí)精講熱重分析計(jì)算

選擇題：8題建議時(shí)長(zhǎng)：60分鐘

課后精練

非選擇題：7題實(shí)際時(shí)長(zhǎng)：________分鐘

以夯基?知識(shí)精講________________________________________________________

(1)分析方法

熱重法是在控制溫度的條件下，測(cè)量物質(zhì)的質(zhì)量與溫度關(guān)系的方法，通過(guò)分析熱重曲線，我們可以知

道樣品及其可能產(chǎn)生的中間產(chǎn)物的組成、熱穩(wěn)定性、熱分解情況及生成產(chǎn)物等與質(zhì)量相聯(lián)系的信息。金屬

化合物的熱重分析研究對(duì)象一般為各種金屬含氧酸鹽、金屬氫氧化物、金屬氧化物的熱分解過(guò)程，一般為

先失水、再分解、后氧化。

例如COC2O4-2H2O在空氣中加熱時(shí)，受熱分解過(guò)程分為三個(gè)階段：

第一階段，失去結(jié)晶水生成鹽：COC2O4-2H2O^COC2O4O

第二階段，鹽受熱分解生成氧化物：COC2O4-CoO。

第三階段，低價(jià)態(tài)氧化物與空氣中的氧氣反應(yīng)生成高價(jià)態(tài)氧化物：CoO—CO2C>3(或CO3O4)。

注意：

①每個(gè)階段有可能還分為不同步驟，如第一階段中可能分步失去不同的結(jié)晶水，而不是一步失去所有

的結(jié)晶水。

②如果是變價(jià)金屬元素，則在空氣中加熱產(chǎn)物可能為多種價(jià)態(tài)的金屬氧化物。

(2)基本方法和思路

①設(shè)晶體(金屬化合物)為1mol,其質(zhì)量為

②失重一般是先失水，再失非金屬氧化物。

2J2乘

③計(jì)算每步固體剩余的質(zhì)量雙余)，M晶體質(zhì)量、1。。％=固體殘留率。

④晶體中金屬質(zhì)量不再減少，仍在加(余)中。

⑤失重最后一般為金屬氧化物，由質(zhì)量守恒得加(氧元素)，由〃(金屬):"(氧元素)，即可求出失重后物質(zhì)

的化學(xué)式。

例如：“燃燒”NiSO/6H2O晶體時(shí)剩余固體質(zhì)量與溫度變化曲線如圖，該曲線中B段所表示氧化物的名稱(chēng)

為。

，質(zhì)量/g

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

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

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

1」

280600

溫度化

解題思路：〃(NiSO46H2。)=一竺四~~-=0.1mol,含有加(m0)=0.1molx6xl8gmoL=10.8g,根據(jù)

263g?mo/

26.3g-15.5g=10.8g,恰好說(shuō)明280°C以前失去的結(jié)晶水；所以A段對(duì)應(yīng)的物質(zhì)就是0.1mol的NiSCU；溫

度到600。。固體的質(zhì)量再次下降，得到最終的鎂的氧化物；根據(jù)原子守恒，8.3g氧化物中Ni的質(zhì)量為

5.9g,那么O的質(zhì)量為2.4g即0.15mol,所以固體氧化物中〃(Ni)：〃(O)=2：3,所以固體氧化物即三氧化二

銀。

(3)熱重分析曲線基本圖示

一般以橫坐標(biāo)為溫度，縱坐標(biāo)為固體質(zhì)量(或質(zhì)量分?jǐn)?shù)等)建立平面直角坐標(biāo)。如固體物質(zhì)A受熱分解：

△一

A(s)B(s)+C(g),固體A熱分解反應(yīng)的熱重曲線如圖所不：

試樣初始質(zhì)量為加0，失重后試樣質(zhì)量為加1，由八升高到“過(guò)程，失重質(zhì)量為△加=絲_。二z也，失重質(zhì)

ma—m

量百分?jǐn)?shù)為一?！?A義100%。

叫

①識(shí)圖。識(shí)圖的關(guān)鍵是三看：一看軸即橫、縱坐標(biāo)所表示的化學(xué)含義(自變量工軸和函數(shù)y軸表示的意

義），尋找X、y軸之間的關(guān)系，因?yàn)檫@是理解題意和進(jìn)行正確思維的前提；二看點(diǎn)即曲線中的特殊點(diǎn)（頂點(diǎn)、

始點(diǎn)、終點(diǎn)、拐點(diǎn)、交叉點(diǎn)）；三看線即曲線的走勢(shì)（變化趨勢(shì)是上升、下降、波動(dòng)、正態(tài)、偏態(tài)等變化）。

②析圖。分析圖中為什么會(huì)出現(xiàn)這些特殊點(diǎn)，曲線為什么有這樣的變化趨勢(shì)和走向，分析曲線變化的

因果關(guān)系，通過(guò)聯(lián)想，把課本內(nèi)的有關(guān)化學(xué)概念、原理、規(guī)律等與圖像曲線中的圖形與相關(guān)點(diǎn)建立聯(lián)系。

③用圖。將相關(guān)的化學(xué)知識(shí)與圖像曲線緊密結(jié)合，在頭腦中構(gòu)建新的曲線一知識(shí)體系，然后運(yùn)用新

的曲線一知識(shí)體系揭示問(wèn)題的實(shí)質(zhì)，解決實(shí)際問(wèn)題。

遍提能?課后精練_________________________________________________

1.（2024?廣西北海?一模）50.70gMnSO/H2O樣品受熱分解過(guò)程的熱重曲線（固體質(zhì)量隨溫度變化的曲線）

如圖所示。下列說(shuō)法正確的是

A.MnSO/H?。屬于混合物B.結(jié)晶水在第一個(gè)失重臺(tái)階并未全部失去

C.第二個(gè)失重臺(tái)階得到的固體為MnO?D.第三個(gè)失重臺(tái)階得到的固體為MnO

2.（2023?吉林長(zhǎng)春?一模）摩爾鹽是分析化學(xué)中重要的基準(zhǔn)物質(zhì)，其化學(xué)式可表示為（NH4）2Fe（SO4）2,6H2。。

為測(cè)定其結(jié)晶水含量并進(jìn)一步探究其在惰性氣體氛圍中的熱分解反應(yīng)過(guò)程，現(xiàn)取一定質(zhì)量的摩爾鹽晶體做

熱重分析，繪制出如圖的熱重曲線【已知：（NH4）2SO4分解有N2生成】：

剩余固體質(zhì)量

已知:①TG=xlOO%

原樣品質(zhì)量

②摩爾鹽在580。（2下完全分解、得到紅棕色固體

下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.可用K3[Fe（CN）6]（鐵氧化鉀）溶液檢驗(yàn)?zāi)桘}中的金屬陽(yáng)離子

B.x=6

C.摩爾鹽在58（FC下完全分解后的氣體產(chǎn)物是：N2、S02、S03、H20

D.摩爾鹽可作為基準(zhǔn)物質(zhì)用于標(biāo)定高銹酸鉀是因?yàn)槠湫再|(zhì)穩(wěn)定且摩爾質(zhì)量大

3.（24-25高三上?遼寧遼陽(yáng)?階段練習(xí)）將26.3gNiSO「"H2。樣品在900。（2下煨燒，樣品受熱過(guò)程的熱重

曲線（樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線）如圖所示。已知：L-N時(shí)失掉全部的結(jié)晶水。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.n=6

B.固體M的化學(xué)式為NiSC>44H2O

C.生成固體P時(shí)，樣品的失重率約為71.5%

D.固體Q的化學(xué)式為NiO

4.（2024?山東濰坊高三檢測(cè)）8.34g綠磯晶體（FeSO#7H2。）樣品受熱脫水過(guò)程的熱重曲線（樣品質(zhì)量隨溫度變

化的曲線）如圖所示，下列說(shuō)法正確的是

078159373

溫度/七

A.溫度為78。（2時(shí)固體物質(zhì)M的化學(xué)式為FeSO45H2O

B.溫度為159。（2時(shí)固體物質(zhì)N的化學(xué)式為FeSO4-2H2O

C.在隔絕空氣條件下，N得至！JP的化學(xué)方程式為FeSO4-2H2O=====FeSO4+2H2O

D.取適量380。（3時(shí)所得的樣品P,隔絕空氣加熱至650。（2得到一種固體物質(zhì)Q,同時(shí)有兩種無(wú)色氣體

生成，Q的化學(xué)式為Fe2＜）3

5.（2023?蚌埠教學(xué)質(zhì)檢）采用熱重分析法測(cè)定FeS2/C復(fù)合材料中各組分的含量。FeS2/C樣品在空氣中的熱重

曲線如圖所示。［注：殘留率（％尸剩余固體質(zhì)量+樣品質(zhì)量xlOO%］。下列說(shuō)法中不正確的是（）（雙選）

-10o

9o

8o

7o

6O

0200400600800

溫度/（

A

A.300?400。（3之間發(fā)生的主要反應(yīng)為C+O2=CO2

B.800。（2時(shí)殘留的固體是Fe3O4

C.復(fù)合材料中FeS2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90.9%

D.復(fù)合材料中FeS2與C的物質(zhì)的量之比約為2：1

6.（2024?江西九江七校聯(lián)考）將5.00g膽磯（無(wú)其他雜質(zhì)）置于氮?dú)鈿夥罩?，然后?duì)其進(jìn)行加熱，逐漸升高溫

度使其分解，分解過(guò)程中的熱重曲線如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

01022586801000

溫度/七

A.a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的物質(zhì)中，氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為52.3%

B.c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的固體物質(zhì)只有CuSO4

C.將c—d產(chǎn)生的氣體全部通入BaCb溶液中，無(wú)沉淀產(chǎn)生

D.d-e的過(guò)程中，生成的某種物質(zhì)可使帶火星的小木條復(fù)燃

7.取26.90gZnSO4-6H2。力口熱，剩余固體的質(zhì)量隨溫度的變化如圖所示。750。（3時(shí)所得固體的化學(xué)式為

3o

00/

喇2o

圖

S

母

畫(huà)1O

備

藏

200400600800

溫度代

A.ZnOB.ZnSO4

D.ZnSOHO

C.Zn3O(SO4)242

8.（2022?全國(guó)乙卷，11）化合物（YW4X5Z8-4W2Z）可用于電訊器材、高級(jí)玻璃的制造。W、X、Y、Z為短周

期元素，原子序數(shù)依次增加，且加和為21。YZ2分子的總電子數(shù)為奇數(shù)，常溫下為氣體。該化合物的熱重

曲線如圖所示，在200（以下熱分解時(shí)無(wú)刺激性氣體逸出。下列敘述正確的是

00

%95

治90

禁85

蟲(chóng)

血80

75

5E味

70

蛔65

膽

60

川

川

235川78

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

4〃0r

A.W、X、Y、Z的單質(zhì)常溫下均為氣體

B.最高價(jià)氧化物的水化物的酸性：Y<X

C.100?200（階段熱分解失去4個(gè)W2Z

D.500。（2熱分解后生成固體化合物X2Z3

9.（2024?湖北?三模節(jié)選）II.三水合硝酸銅［Cu（NO3）2-3H2。］的熱分解實(shí)驗(yàn)。

（4）將24.2gCu（NO3）2-3H2O樣品置于瓷珀期中緩慢加熱，其熱重曲線（樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線）如圖所示。

在工?T；C過(guò)程中有紅棕色氣體產(chǎn)生，反應(yīng)的化學(xué)方程式為,繼續(xù)升溫至T；C時(shí)生成的固體產(chǎn)物為_(kāi)

(填化學(xué)式)。

10.(l)MnCC>3可用作電訊器材元件材料，還可用作瓷釉、顏料及制造錦鹽的原料。它在空氣中加熱易轉(zhuǎn)化

為不同價(jià)態(tài)鎰的氧化物，其固體殘留率隨溫度的變化，如圖所示。則300°C時(shí)，剩余固體中〃(Mn)：〃(O)為

;圖中C點(diǎn)對(duì)應(yīng)固體的成分為(填化學(xué)式)。

嘲

嘲

膽

魅

￡￡

及

拄

眄

國(guó)

<襄

麻M

-2004006008001000

-溫度/電

-MnCO.；的熱重曲線

-

-

(2)某工廠用加1kg鋁鐵礦粉(含CrzCMO%)制備K2Cr2O7,最終得到產(chǎn)品m2kg,產(chǎn)率為

11.將Ce(SO4)2-4H2O(摩爾質(zhì)量為404g-molT)在空氣中加熱，樣品的固體殘留率

固體樣品的剩余質(zhì)量

(固體樣品的起始質(zhì)量X100%)隨溫度的變化如下圖所示。

0200400600800

溫度化

當(dāng)固體殘留率為70.3%時(shí)，所得固體可能為(填字母)。

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

12.[2019?江蘇，20(l)]CaC2O4-H2。熱分解可制備CaO,CaCzO/H2。加熱升溫過(guò)程中固體的質(zhì)量變化如圖。

剩余固體的質(zhì)量的侑

原始固體的質(zhì)量”

2^1—---------------

146---)

128--1_____

圃一二3—

146

56

146

2004006008001000

溫度化

①寫(xiě)出400-600。。范圍內(nèi)分解反應(yīng)的化學(xué)方程式：o

②與CaCO3熱分解制備的CaO相比，CaC2O4H2O熱分解制備的CaO具有更好的CO2捕集性能，其原因是

13.[2019?全國(guó)卷I,27(5)]采用熱重分析法測(cè)定硫酸鐵錢(qián)晶體樣品所含結(jié)晶水?dāng)?shù)，將樣品加熱到150。(2時(shí)失

掉1.5個(gè)結(jié)晶水，失重5.6%。硫酸