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核心素养微专题4 热重分析判断物质成分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
热重曲线试题分类热重曲线试题可分为两类: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
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) ×100%=固体残留率
(4) 晶体中金属质量不再减少,仍在m余中
(5) 失重最后一般为金属氧化物,由质量守恒得m氧,由 n 金属∶n 氧,即可求出失重后物质的化学式
【典例】 (2019· 南京模拟 ) 称取 3
60 g 草酸亚铁晶体 (FeC2O4· 2H2O,相对分子质量是 180)用热重法对其进行热分解,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 __________
【解析】 ①通过剩余固体的质量可知,过程Ⅰ发生的反应是草酸亚铁晶体受热失去结晶水,反应的化学方程式为FeC2O4·2H 2OFeC2O4+2H 2O
②草酸亚铁晶体中的铁元素质量为3
6 g ××100% ≈1
12 g ,草酸亚铁晶体中的铁元素完全转化到氧化