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专题讲座（三） 热重分析中的物质成分的判断
目录
第一部分：网络构建（总览全局）
第二部分：知识点精准记忆
第三部分：典型例题剖析
高频考点1 考查热重曲线中物质组成的判断
高频考点2 考查热重曲线中方程式的书写
正文
第一部分：网络构建（总览全局）
第二部分：知识点精准记忆
1. 结晶水合盐受热分解步骤
加热结晶水合盐反应可分三步进行：第一步是脱去部分水，第二步是生成羟基盐或含水盐，第三步是
生成金属氧化物；如果热重实验的气氛为空气，则加热过程中可能被氧化，反应将变得更复杂一些。
2.热重曲线试题分类
（1）从失重的方式来分，热重曲线类试题可分为两类：第一类，试样发生分解反应，以脱水、分解等方
式失重，气氛物质不参加反应；第二类，试样发生氧化、还原等反应，以氧化、还原等方式失重。当然也
有试题形式上是两者的结合，但本质上可以分步处理，故仍属于上述类型。
（2）根据热重实验所选试样是否已知，热重曲线类试题可分为两类：第一类以已知试样确定产物组成的
目标思维法试题；第二类以未知试样需要确定组成的逆向思维法试题。
3.热重曲线图的分析方法
坐标曲线题解题时可以拆分为识图、析图、用图三个步骤。其中识图是基础，析图是关键，用图是目的。
(1)识图。识图的关键是三看：一看轴即横、纵坐标所表示的化学含义(自变量X轴和函数Y轴表示的意义)，寻找X、Y轴之间的关系，因为这是理解题意和进行正确思维的前提；二看点即曲线中的特殊点(顶点、始
点、终点、拐点、交叉点)；三看线即曲线的走势(变化趋势是上升、下降、波动、正态、偏态等变化)。
(2)析图。分析图中为什么会出现这些特殊点，曲线为什么有这样的变化趋势和走向，分析曲线变化的因果
关系；通过联想，把课本内的有关化学概念、原理、规律等与图中的曲线和相关点建立联系。
(3)用图。将相关的化学知识与图中曲线紧密结合，在头脑中构建新的曲线——知识体系，然后运用新的曲
线——知识体系揭示问题的实质，解决实际问题。
4.解题的方法思路
(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
m
余×100%=固体残留率。
m
(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化学式。
氧 金属 氧
(6)根据失重后物质的化学式，写出相应的化学方程式。
第三部分：典型例题剖析
高频考点1 考查热重曲线中物质组成的判断
例1.正极材料为LiCoO 的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。但钴的资源匮乏限制了其进一步发展。
2
Co(OH) 在空气中加热时，固体残留率随温度的变化曲线如图所示。已知钴的氢氧化物加热至290 ℃时已
2
完全脱水，则1 000 ℃时，剩余固体成分为________(填化学式，下同)；在350～400 ℃范围内，剩余固体
成分为________。
Co(OH) 的热重曲线
2
例2.随着材料科学的发展，金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用，并被誉为“合金的维生素”。经
过热重分析测得：NH VO 在焙烧过程中，固体质量的减少值(纵坐标)随温度变化的曲线如图所示。则
4 3
NH VO 在分解过程中________。
4 3A．先分解失去HO，再分解失去NH
2 3
B．先分解失去NH ，再分解失去HO
3 2
C．同时分解失去HO和NH
2 3
D．同时分解失去H、N 和HO
2 2 2
例3.MnCO 可用作电讯器材元件材料，还可用作瓷釉、颜料及制造锰盐的原料。它在空气中加热易转化为
3
不同价态锰的氧化物，其固体残留率随温度的变化，如图所示。则 300 ℃时，剩余固体中n(Mn)∶n(O)为
________；图中C点对应固体的成分为________(填化学式)。
MnCO 的热重曲线
3
【变式训练】为研究一水草酸钙(CaC O·H O)的热分解性质，进行如下实验：准确称取36.50 g样品加热，
2 4 2
固体样品的剩余质量
样品的固体残留率( ×100%)随温度的变化如图所示。
固体样品的起始质量
(1)300 ℃时残留固体的成分为__________，900 ℃时残留固体的成分为__________。
(2)通过计算求出500 ℃时固体的成分及质量(写出计算过程)。
高频考点2 考查热重曲线中方程式的书写例4.在空气中加热10.98 g草酸钴晶体(CoC O·2H O)样品，受热过程中不同温度范围内分别得到一种固体
2 4 2
物质，其质量如表。
温度范围/℃ 固体质量/g
150～210 8.82
290～320 4.82
890～920 4.50
(1)加热到210 ℃时，固体物质的化学式为__________。
(2)经测定，加热到210～320℃过程中的生成物只有CO 和钴的氧化物，此过程发生反应的化学方程式为
2
____ _______________________。
MgC O ⋅nH O
【变式训练1】下图是1.00g 2 4 2 晶体放在坩埚里从25℃徐徐加热至700℃分解时，所得固体
产物的质量（m）随温度（t）变化的关系曲线。(已知100℃以上才会逐渐失去结晶水，并约在230℃时完
全失去结晶水)
试回答下列问题：
MgC O ⋅nH O
(1) 2 4 2 中n=_____。
(2) 通过计算确定C点固体物质的化学式______________(要求写出推断过程)；
(3) 通过计算确定从E点到F点过程中的化学方程式
(要求写出推断过程)。
【变式训练2】称取3.60 g草酸亚铁晶体(FeC O·2H O，相对分子质量是180)用热重法对其进行热分解，
2 4 2
得到剩余固体的质量随温度变化的曲线如图所示，请分析图并回答下列问题：①过程Ⅰ发生反应的化学方程式为_______________________________________。
②300 ℃时剩余固体只有一种且是铁的氧化物，试通过计算确定该氧化物的化学式________________。
