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1、. . . . .高考新动向-热重曲线考题（安陆一中 张莉华 范松林 432600）摘要：自2011年高考题出现热重曲线分析试题后，在考试题中悄然兴起了这类用图像来计算，判断物质组成及受热分解反应方程式。然而由于此类问题对学生分析推理及计算能力要求比较高，所以成为学生的难点，本文就热重分析题的特点，总结归纳解决此类问题的方法和技巧。关键字：高考 热重曲线 守恒思想 计算 解题技巧1.问题的提出在高三化学教学中发现，大部分学生在解有关图形曲线题型时，其得分率不高。据这几年教学跟踪调查发现，大多数学生看到此类题型时，不知其所云。提取不出该图像、曲线中的关键、本质信息。从而导致大多数学生盲做，硬套。
2、例如：在 2011 年高考理科综合能力测试（全国课标卷）第26题，在此类考题中热重曲线是分析的重点，热重曲线往往是以试样质量或残留率为纵坐标，横坐标为温度或时间。在图中我们可以得知样品在某一温度下反应程度或含量。综合考察学生获取信息的能力，处理数据的能力和化学守恒的思想。因此对学生的综合分析能力要求很高。在高考中是拉大区分度的好题。首先要让学生了解热重分析的原理，让其不会因为陌生而产生的害怕做此类题的感觉。热重法是在程序控温下，测量物质的质量随温度(或时间)的变化关系。当被测物质在加热过程中有升华、汽化、分解出气体或失去结晶水时，被测的物质质量就会发生变化。这时热重曲线就不是直线而是有所下降。
3、通过分析热重曲线，就可以知道被测物质在多少度时产生变化，并且根据失重量，可以计算失去了多少物质，（如2011新课标全国卷CuSO45H2O中的结晶水）。从热重曲线上我们就可以知道CuSO45H2O中的5个结晶水是分三步脱去的。2.热重曲线类化学命题的特点此类题型以双基（基础知识，基本技能）为载体，将化学基本概念、理论和其他基础知识综合起来，并将变化过程中的定量（或定性）关系以曲线、图像表示出来。不仅考查学生看图、识图、挖掘图形的隐含性质和相互联系的能力，而且考查学生对各知识的理解和转译能力。有很好的导向性和区分度。这类试题具有情景新颖，构思精巧，信息抽象而具体（信息的具体性则是由曲线表征融合了
4、各种表征后的整体反映）。其试题的容量大，题型涉及填空、计算、推断、作图、文字表述等，该试题在对新信息融合有着很大的优势，在试题选材上重视理论联系实际。对学科重视的要求层次较高，一般都是理解掌握和综合应用。在该题型中，学科思想和观念也体现的淋漓尽致，如试题中会渗透“对立统一”，质量互变，守恒思想等化学学科思想和观念。3“热重曲线”试题解析过程展示-信息采集，重组及转换做此类问题首先是对坐标图中数据的采集。包括了横纵坐标上的数据和其原点数据。然后根据有关的文字叙述将数据进行重组、转换，利用元素守恒，提取出数据背后隐藏的实质性信息。例如：【例1】：（2011新课标全国卷）0.80gCuSO45H2O
5、样品受热脱水过程的热重曲线（样品质量随温度变化的曲线）如下图所示。请回答下列问题：试确定200时固体物质的化学式_（要求写出推断过程）；取270所得样品，于570灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体，该反应的化学方程式为_。把该黑色粉末溶解于稀硫酸中，经浓缩、冷却，有晶体析出，该晶体的化学式为_，其存在的最高温度是_。来源:Zxxk.Com【解析】： (1)数据采集过程展示：、0.80 0.68（0 -102） 、0.68 0.57（102 -113）、0.57 0.51（113 -258） IV、200（113 -258）(2)利用守恒思想结合差量法计算，发现数据背后隐藏的实质性信息
6、结合对 0.80 g CuSO45H2O 中的含水质量为 0.8090/250=0.29 g，0.80 0.68 0.57 0.51（0.51=0.80-0.29）即此时固体为 CuSO4，而此前 CuSO45H2O 是部分失水，故将分解反应可设通式为为 ：CuSO45H2O=CuSO4(5-x) H2O+xH2O。CuSO45H2O=CuSO4(5-x) H2O+xH2O 250 18 x 0.8g 0.8-0.57=0.23g x=4 即200时固体物质的化学式为：CuSO4H2OCuSO45H2O=CuSO4(5-x) H2O+xH2O250 18 x0.8g 0.8-0.51=0.29
7、gx=5 即270时固体物质的化学式为：CuSO4依据题目分析：CuSO4570CuOSO3；CuSO45H2O存在的最高温度为102【例2】：（2013届湖北省八校联考）将1.000gFeC2O4.2H20固勝品放在热重分析仪中进行热重分析，測得其热重分析曲线（样品质量随温度变化的曲线）如下图所示：已知：草酸盐受热分解易放出碳的氧化物。5000C之前，该热重分析仪的样品池处于 Ar气气氛中，5000C时起，样品池与大气相通。完成下列填空：（1）3000C时是样品脱水的过程，试确定3500C时样品是否脱水完全_ (填“是或 否“），判断的理由是_(要求写出推算过程）。 （2）4000C时发生变
8、化的化学方程式是_。（3）将6000C 时样品池中残留的固体隔绝空气冷却至室温，再向该固体中加入一定量的稀 盐酸刚好完全溶解，用pH试纸测得所得溶液的PH=3.其原因是_(用离子方程式回答）：向该溶液中滴加适量NaOH溶液生成红褐色沉淀，測得此时溶液中 铁元索的离子浓度为4.0x10-11 mol/L,则此时溶液的PH= _（4） 将15000C时样品池中残留的固体隔绝空气冷却后，用稀盐酸溶解得一棕黄色溶液。 取少量该溶液滴加KSCN,溶液显红色；另取少量该溶液滴加K3Fe(CN)6)(铁氰化钾）溶液，产生特征蓝色沉淀。试写出图中14000C时发生反应的化学方程式_ ,产生特征蓝色沉淀的离子反
9、应方程式_【解析】： (1)数据采集过程展示：:1.000 0.800（0 -300） :0. 800 0.400（300 -400）:0.400 0.444（400 -500） : 0.444 0.429（500 -1400）(2)利用守恒思想结合差量法计算，发现数据背后隐藏的实质性信息 :故晶体完全失水:结合题目信息：草酸盐受热分解易放出碳的氧化物。 单质：Fe56g/mol0.3g0.4g分析固体产物： 0.800-0.400=0.4g 氧化物：FeO72g/mol=0.4g Fe2O3160g/mol0.44g Fe3O4232g/mol0.43g CO：144g/mol1.03 g分
10、析气体： CO2：144g/mol0.63 gCO、CO2 ： 0.63g0.4g1.03g故两个气体都有。通过计算验证其比为1：1可推反应方程为：若此题有一定的知识储备，例如知道草酸分解的反应：H2C2O4=CO+CO2+H2O，类比此反应则可以确定草酸铁的反应。.结合题意将6000C 时样品池中残留的固体隔绝空气冷却至室温，再向该固体中加入一定量的稀盐酸刚好完全溶解，向该溶液中滴加适量NaOH溶液生成红褐色沉淀。说明铁变三价，结合500-6000C固体质量增加0.0444 g, 5000C时起，样品池与大气相通可推测反应为： 4FeO + O2 = 2Fe2O3计算验证结论472 32 0
11、.4g 0.0444g:挖掘题意将15000C时样品池中残留的固体隔绝空气冷却后，用稀盐酸溶解得一棕黄色溶液。 取少量该溶液滴加KSCN,溶液显红色；另取少量该溶液滴加K3Fe(CN)6)(铁氰化钾）溶液，产生特征蓝色沉淀。说明生成物中既有三价铁也有二价铁。14000C时固体质量减少说明有气体放出，由元素守恒只可能为氧气。则推测反应为：计算验证结论：6160 32 0.444g 0.015g 【例3】： 化合物A是尿路结石的主要成分，属于结晶水合物，可用XH2O表示。在一定条件下有如下图所示的转化关系： 已知： 经分析，上图中的各字母代表的物质均由常见元素（原子序数20）组成，其中X由三种元素
12、组成；A、D晶体中阴、阳离子个数比都是11；D中的阳离子与C分子有相同的电子数，A中的阳离子与D中的阴离子的电子层结构相同。 G、H是常见的气体单质，E、K、L是常见的气体化合物；E被人体吸入会与血红 蛋白结合而使人中毒，K的大量排放是造成地球温室效 应的一个主要原因。 反应、是重要的化工反应，I是一种重要的化工原料。 上图中的部分变化经定量测定，得到如右图所示的固体产物的质量分数(%)随温度t ()的变化曲线。回答下列问题：（1）写出A的化学式： ，D中阴离子的结构示意图为 ；（2）反应的化学方程式为： 。该题综合运用元素推断知识和图形分析、计算等知识，具有一定的难点，难点体现在A物质的推断
13、和反应的方程式。【解析】：(1)数据采集过程展示：:100 87.7（100 -200） :87.7 68.5（200 -500）:68.5 38.4（500 -1000）(2)利用守恒思想结合差量法计算，发现数据背后隐藏的实质性信息通过题干上提供的已知，可确定二氧化碳、一氧化碳；第二个就是已知中的数据，从图上数据100到87.7失去1分子水的过程，可得A的相对分子量为146，再结合E为一氧化碳，K为二氧化碳，可以确定A为CaC2O4H2O: CaC2O4H2OCaC2O4+ H2O M1 18 87.7 100-87.7 M1=146:CaC2O4CaCO3 + CO M2 28 68.5-38.4 68.5 M2=100:CaCO3CaO+ CO2 M3 44 38.4 68.5-38.4 M3=56【例4】：(2010年江苏)正极材料为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）在空气中加热时，固体残留率随温度的变
