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10.为研究一水草酸钙(CaC₂O₄.H₂O)的热分解性质，进行如下实验：准确称取36.50 g样品加热，样品的固体残留率(×100%)随温度的变化如下图所示。

(1)300 ℃时残留固体的成分为________，900 ℃时残留固体的成分为________。

(2)通过计算求出500 ℃时固体的成分及质量(写出计算过程)。

答案　(1)CaC₂O₄　CaO

(2)500 ℃时残留固体的成分为CaC₂O₄和CaCO₃的混合物，

样品中CaC₂O₄.H₂O的物质的量n(CaC₂O₄.H₂O)＝＝0.25 mol，

设混合物中CaC₂O₄和CaCO₃的物质的量分别为x mol和y mol，

根据500 ℃时固体总质量可得128x+100y＝36.50 g×76.16%，

根据钙元素守恒可得x+y＝0.25，

解得x＝0.10，y＝0.15，

m(CaC₂O₄)＝0.10 mol×128 g.mol^－1＝12.80 g，

m(CaCO₃)＝0.15 mol×100 g.mol^－1＝15.0 g，

500 ℃时固体的成分为12.8 g CaC₂O₄和15.0 g CaCO₃。

解析　(1)n(CaC₂O₄.H₂O)＝＝0.25 mol，含有m(H₂O)＝0.25 mol×18 g.mol^－1＝4.50 g，在300 ℃时，＝87.67%，m(剩余)＝36.50 g×87.67%≈32 g，减少的质量为36.50 g－32 g＝4.50 g，故此时失去全部的结晶水，残留固体为CaC₂O₄；在900 ℃时，＝38.36%，m(剩余)＝36.50 g×38.36%≈14 g，其中Ca的质量没有损失，含m(Ca)＝0.25 mol×40 g.mol^－1＝10 g，另外还含有m(O)＝14 g－10 g＝4 g，n(O)＝＝0.25 mol，则n(Ca)∶n(O)＝1∶1，化学式为CaO。

(2)在600 ℃时，＝68.49%，m(剩余)＝36.50 g×68.49%≈25 g，从300 ℃至600 ℃时，失去的总质量为32 g－25 g＝7 g，失去物质的摩尔质量为7 g÷0.25 mol＝28 g.mol^－1，则应为CO，所以CaC₂O₄失去CO后，产物为CaCO₃，在500 ℃时，应为CaC₂O₄和CaCO₃的混合物，根据固体总质量及Ca元素守恒列式，可分别得出两者的物质的量。

热重分析的方法

(1)设晶体为1 mol。

(2)失重一般是先失水、再失非金属氧化物。

(3)计算每步的m_余，＝固体残留率。

(4)晶体中金属质量不减少，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_O，由n_金属∶n_O，即可求出失重后物质的化学式。

题组五　“差量法”在化学计算中的应用