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热重分析判断物质成分

一、方法思路

1.设晶体为1mol,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)

热重分析判断物质成分×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。

二、应用举例

MnCO3在空气中加热易转化为不同价态的锰的氧化物,其固体残留率随温度的变化如图所示。则

热重分析判断物质成分

(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)Mn3O4和MnO

解析 设MnCO3的物质的量为1 mol,即质量为115 g。

(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MnCO3失去的组成为“CO”,

故剩余固体的成分为MnO2。

(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)=热重分析判断物质成分=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%=76.337 g,

因m(Mn)=55 g,则m(O)=76.337 g-55 g=21.337 g,

则n(Mn)∶n(O)=热重分析判断物质成分≈3∶4,

故剩余固体的成分为Mn3O4,

因D点介于B、C之间,故D点对应固体的成分为Mn3O4与MnO的混合物。

(责任编辑:化学自习室)
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