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注重原理,解决热重曲线分析

热重法是在程序控温下测量易分解物质的质量随温度(或时间)的变化关系。热重曲线常以试样质量或残留率为纵坐标,横坐标为温度或时间绘成的定量曲线图。

利用物质热重法分析的推断题,既需要定性分析又需要定量计算。由于解题过程常需要严谨的计算与分析,学生认为性价比不高,在考场上基本都是跳过,或是检查时匆匆蒙上一个答案,得分率很低。

此类问题要采取定性推测与定量验证来准确推断。

定性推测:对热重图像中的易分解物质发生的分解反应原理进行分析判断,是失水过程,还是分解过程,甚至是在空气中灼烧生成不同价态氧化物的过程(有O2参与反应)等情况,初步确定产物的可能化学式。

定量验证:试样在受热过程中可能发生脱水、分解、氧化等过程,于是试样的质量也会随温度的升高而改变,但在这个质量变化的过程中,某些元素的物质的量(或质量)是守恒的。故可以采用元素守恒、质量守恒、差量法等对热重图像中的有关数据进行化学式计算,实现定量计算过程。

一、各种金属含氧酸盐的分解

因金属氧化物的能量明显低于硫化物、氮化物、磷化物、碳化物等,故各种金属含氧酸盐的热分解反应的产物一般为金属氧化物与相应酸酐等。如果金属含氧酸盐有结晶水,则结晶水合物受热一般先失去结晶水;如果是变价金属元素,则产物可能是多种价态的金属氧化物。


二、各种金属氢氧化物的热分解

金属氢氧化物的受热分解反应的一般规律为生成金属氧化物与水。若是变价金属,则在空气中加热产物可能为多种价态的金属氧化物。


三、各种金属氧化物的热分解

高价金属氧化物受热分解反应的一般规律为生成低价金属氧化物与氧气。

四、其它物质的热分解

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