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7 热重分析判断物质成分
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
×100%＝固体残留率。
4．晶体中金属质量不再减少，仍在m 中。
余
5．失重最后一般为金属氧化物，由质量守恒得m ，由n ∶n ，即可求出失重后物质的
氧 金属 氧
化学式。
1．在加热固体NH Al(SO )·12H O时，固体质量随温度的变化曲线如图所示：已知 a点物
4 4 2 2
质为NH Al(SO )，b点物质为Al (SO )，下列判断正确的是( )
4 4 2 2 4 3
A．0～T ℃的过程变化是物理变化
B．c点物质是工业上冶炼铝的原料
C．a→b反应中生成物只有Al (SO ) 和NH 两种
2 4 3 3
D．Al (SO ) 能够净水，可用离子方程式表示为Al3＋＋3OH－===Al(OH)
2 4 3 3
答案 B
解析 因为 a 点物质为 NH Al(SO ) ，则 0～T ℃的过程变化是失去结晶水生成
4 4 2
NH Al(SO ) ，是化学变化，A项错误；b点物质为硫酸铝，继续加热分解则在c点生成氧化
4 4 2
铝，所以c点物质是工业上冶炼铝的原料，B项正确；a→b发生的反应为硫酸铝铵分解生成
硫酸铝、氨气和硫酸，C项错误；硫酸铝能够净水，其原理是铝离子水解生成氢氧化铝胶体，
氢氧化铝胶体具有吸附性可以吸附水中悬浮的杂质，D项错误。
2．(2020·山东新高考5月模拟)称取45.7 mg Zn (PO )·4H O进行热重分析，化合物质量随温
3 4 2 2
度的变化关系如图所示，为获得Zn(PO )·2H O和Zn(PO )·H O的混合产品，烘干时的温
3 4 2 2 3 4 2 2
度范围为( )A．90～145 ℃ B．145～195 ℃
C．195～273 ℃ D．＞273 ℃
答案 B
解析 由图可知当温度小于 90 ℃时，产品为 Zn(PO )·4H O，此时物质的量为＝10－4
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mol，当温度为145 ℃时质量为42.1 mg，蒸发水分物质的量为＝2×10－4 mol，则产品为
Zn(PO )·2H O，同理可得，当温度为195 ℃时产品为Zn(PO )·H O，当温度为273 ℃时
3 4 2 2 3 4 2 2
产品为Zn(PO ) ，为获得Zn(PO )·2H O和Zn(PO )·H O的混合产品，应控制温度在 145
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～195 ℃，故答案为B。
3．将Ce(SO)·4H O(摩尔质量为404 g·mol－1)在空气中加热，样品的固体残留率随温度的变
4 2 2
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)。
A．Ce(SO) B．Ce (SO ) C．CeOSO
4 2 2 4 3 4
答案 B
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。
4．(2020·枣庄模拟)在空气中加热Co(OH) ，固体残留率随温度的变化如图所示。
2290 ℃ 时 完 全 脱 水 变 为 Co O ， 反 应 的 化 学 方 程 式 为
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____________________________________
_______________________________________________________________________________
；
500 ℃时的主要产物为_________________________________________________(填化学式)。
答案 4Co(OH) ＋O=====2Co O＋4HO Co O
2 2 2 3 2 3 4
5．在焙烧NH VO 的过程中，固体残留率(纵坐标)随温度变化的曲线如图所示，210 ℃时，
4 3
剩余固体物质的化学式为________。
答案 HVO
3
解析 NH VO 分解的过程中生成氨气和HVO，HVO 进一步分解生成VO，210 ℃时若分
4 3 3 3 2 5
解生成酸和氨气，则剩余固体占起始固体百分含量为×100%≈85.47%，所以210 ℃时，剩
余固体物质的化学式为HVO。
3
6．MnCO 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(纵坐标)随温度的
3
变化如图所示。
(1)300 ℃时，剩余固体中n(Mn)∶n(O)为________。
(2)图中点D对应固体的成分为______________(填化学式)。
答案 (1)1∶2 (2)Mn O 和MnO
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解析 设MnCO 的物质的量为1 mol，即质量为115 g。
3
(1)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MnCO 失去的物质组成为“CO”，
3
故剩余固体的成分为MnO 。
2
(2)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，则n(Mn)∶n(O)＝∶＝1∶1，
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 g，
因m(Mn)＝55 g，则m(O)＝76 g－55 g＝21 g，
则n(Mn)∶n(O)＝∶≈3∶4，
故剩余固体的成分为MnO，
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因D点介于B、C之间，故D点对应固体的成分为MnO 与MnO的混合物。
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