高中三年級(jí)上學(xué)期化學(xué) 從熱重分析看鹽的分解規(guī)律 教學(xué)課件

1.硫酸鹽的分解從熱重分析看鹽的分解例1．固體M中含有生石膏(CaSO4·2H2O)和不含結(jié)晶水且高溫時(shí)也不分解的雜質(zhì)。生石膏在120℃時(shí)失水生成熟石膏(2CaSO4·H2O)，熟石膏在200℃時(shí)失水生成硫酸鈣。為測(cè)定固體M中生石膏的含量，某科研小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：稱取固體M180g置于坩堝中加熱，加熱過程中固體質(zhì)量隨溫度變化記錄如圖。(1)將加熱到1400℃時(shí)生成的氣體通入品紅溶液中，品紅褪色。寫出1400℃時(shí)的化學(xué)反應(yīng)方程式:

。(2)固體M中生石膏的質(zhì)量百分含量≈

。(2)由題中信息可推知反應(yīng)為2CaSO42CaO＋2SO2↑＋O2↑1400℃(3)由(2)中反應(yīng)方程式及CaSO4分解時(shí)質(zhì)量減小144g－64g＝80g可知CaSO4的物質(zhì)的量為1mol，根據(jù)原子守恒知生石膏的物質(zhì)的量為1mol，則m(CaSO4·2H2O)＝172g，固體M中生石膏的質(zhì)量百分含量＝×100%≈95.6%。

180172例2．“煅燒”NiSO4·6H2O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為______。解析:硫酸鎳晶體的摩爾質(zhì)量是263g·mol－1，所以26.3g即為0.1mol；

280℃開始，固體的質(zhì)量減少，這個(gè)時(shí)期是因?yàn)槭ソY(jié)晶水導(dǎo)致的，所以A段對(duì)應(yīng)的物質(zhì)就是0.1mol的NiSO4；

溫度到600℃，固體的質(zhì)量再次下降，得到最終的鎳的氧化物；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n(Ni)∶n(O)＝2∶3，所以固體氧化物即三氧化二鎳。

MgC2O4MgO＋CO↑＋CO2↑400~500℃2.草酸鹽的分解例3．為研究一水草酸鈣(CaC2O4·H2O)的熱分解性質(zhì)，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：準(zhǔn)確稱取36.50g樣品加熱，樣品的固體殘留率隨溫度的變化如下圖所示。(1)300℃時(shí)殘留固體的成分為________，900℃時(shí)殘留固體的成分為________。(2)500℃時(shí)固體的成分及質(zhì)量____________。答案：（1）CaC2O4CaO（2）固體的成分為12.8gCaC2O4和15.0gCaCO3

例4．加熱MgC2O4·nH2O至700℃分解時(shí)，所得固體產(chǎn)物的質(zhì)量(m)隨溫度(t)變化的關(guān)系曲線。(已知該晶體100℃以上才會(huì)逐漸失去結(jié)晶水，并大約在230℃時(shí)完全失去結(jié)晶水)試回答下列問題：(1)MgC2O4·nH2O中n＝

。(2)通過計(jì)算確定C點(diǎn)固體物質(zhì)的化學(xué)式：

。(3)通過計(jì)算確定從E點(diǎn)到F點(diǎn)過程中的化學(xué)方程式

。解析：(1)MgC2O4·nH2OMgC2O4＋nH2O112＋18n18n1.00g

(1.00－0.76)g

解得n＝2。(2)設(shè)C點(diǎn)固體物質(zhì)的化學(xué)式為MgC2O4·xH2O，則有MgC2O4·2H2OMgC2O4·xH2O＋(2－x)H2O14818×(2－x)1.00g

(1.00－0.88)g

解得：x＝1。(3)設(shè)鎂元素與其他元素組成的化合物為X，利用鎂原子守恒。n(MgC2O4)∶n(X)＝解得：M(X)＝40。M（X）0.271120.76=X即為MgO

故化學(xué)方程式為MgC2O4MgO＋CO↑＋CO2↑400~500℃例5.草酸鈷是制備各種鈷氧化物和鈷粉的重要原料，廣泛應(yīng)用于磁性材料、電極材料及超硬材料等領(lǐng)域.草酸鈷在惰性氣氛中的熱重分析圖譜表明，350—420℃之間的失重率達(dá)59.9%，則該溫度范圍內(nèi)草酸鈷分解的化學(xué)方程式為______________.3.碳酸鹽的分解例6.MnCO3在空氣中加熱易轉(zhuǎn)化為不同價(jià)態(tài)的錳的氧化物，其固體殘留率(縱坐標(biāo))隨溫度的變化如圖所示。(1)300℃時(shí)，剩余固體中n(Mn)∶n(O)為_____。(2)圖中點(diǎn)D對(duì)應(yīng)固體的成分為______(填化學(xué)式)。解析：（1）設(shè)MnCO3的物質(zhì)的量為1mol，即質(zhì)量為115g。A點(diǎn)剩余固體質(zhì)量為115g×75.65%≈87g，減少的質(zhì)量為115g－87g＝28g，可知MnCO3失去的物質(zhì)組成為“CO”，故剩余固體的成分為MnO2。（2）C點(diǎn)剩余固體質(zhì)量為115g×61.74%≈71g，據(jù)錳元素守恒知m(Mn)＝55g，則m(O)＝71g－55g＝16g，解得

剩余固體的成分為MnO，同理，B點(diǎn)剩余固體質(zhì)量為115g×66.38%≈76g，因m(Mn)＝55g，則m(O)＝76g－55g＝21g，解得

剩余固體的成分為Mn3O4，因D點(diǎn)介于B、C之間，故D點(diǎn)對(duì)應(yīng)固體的成分為Mn3O4與MnO的混合物。4.銨鹽的分解例7.經(jīng)過熱重分析測(cè)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，敘述正確的是(

)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(shí)分解失去H2O和NH3D．同時(shí)分解失去H2、N2和H2O210℃解析：選B。NH4VO3的摩爾質(zhì)量為117g/mol，設(shè)NH4VO3物質(zhì)的量為1mol，則210℃時(shí)失重的質(zhì)量為1mol×117g/mol×(1－85.47%)≈17g。NH3的摩爾質(zhì)量為17g/mol，所以先分解失去NH3。根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)方程式為NH4VO3HVO3＋NH3↑380℃時(shí)失重的質(zhì)量為1mol×117g/mol×(1－77.78%)≈26g