2024届高考化学复习讲义第十章化学实验基础第五讲物质的检测综合实验考点一物质的定性检测含答案

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考点1 物质的定性检测
研透高考 明确方向
命题点 物质的定性检测
[全国Ⅱ高考]K3[Fe（C2O4）3]·3H2O（三草酸合铁酸钾）为亮绿色晶体，可用于晒制蓝图。回答下列问题：
（1）晒制蓝图时，用K3[Fe（C2O4）3]·3H2O作感光剂，以K3[Fe（CN）6]溶液为显色剂。其光解反应的化学方程式为2K3[Fe（C2O4）3]光照2FeC2O4＋3K2C2O4＋2CO2↑；显色反应的化学方程式为 FeC2O4＋K3[Fe（CN）6]KFe3[Fe（CN）6]＋K2C2O4 。
（2）某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物，按如图所示装置进行实验。
①通入氮气的目的是 隔绝空气、使反应产生的气体全部进入后续装置 。
②实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊，装置E中固体变为红色，由此判断热分解产物中一定含有 CO2 、 CO 。
③为防止倒吸，停止实验时应进行的操作是 先熄灭装置A、E的酒精灯，冷却后停止通入氮气 。
④样品完全分解后，装置A中的残留物含有FeO和Fe2O3，检验Fe2O3存在的方法是 取少许固体粉末于试管中，加稀硫酸溶解，滴入1～2滴KSCN溶液，溶液变红色，证明含有Fe2O3 。
（3）测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。
①称量mg样品于锥形瓶中，溶解后加稀H2SO4酸化，用cml·L－1KMnO4溶液滴定至终点。滴定终点的现象是 粉红色出现且半分钟内不恢复原色 。
②向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后，过滤、洗涤，将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中。加稀H2SO4酸化，用cml·L－1KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液VmL。该晶体中铁的质量分数的表达式为 5cV×56m×1000×100％ 。
解析 （1）发生的显色反应的化学方程式为FeC2O4＋K3[Fe（CN）6]KFe[Fe（CN）6]＋K2C2O4。（2）①实验时通入N2，不仅能隔绝空气，排除空气的干扰，还能使反应产生的气体全部进入后续装置。②实验中装置B中澄清石灰水变浑浊，说明三草酸合铁酸钾的热分解产物中含有CO2，经NaOH溶液可除去CO2，气体经浓硫酸干燥后，与灼热的CuO反应，得到单质Cu，且由装置F中现象可知装置E中又生成CO2，由此可判断热分解产物中还含有CO。③为防止倒吸，实验结束后，应先熄灭装置A、E两处的酒精灯，冷却后停止通入氮气。④要检验装置A中残留固体中含有Fe2O3，可取少量装置A中残留固体，加入足量稀硫酸或稀盐酸溶解，再滴入少许KSCN溶液，溶液中出现红色，即可确定残留固体中含有Fe2O3。（3）①KMnO4能将样品溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，将C2O42－氧化成CO2，达到滴定终点时，KMnO4稍过量，溶液中出现粉红色且半分钟内不恢复原色。②加入过量锌粉能将溶液中Fe3＋还原为Fe2＋，酸化后Fe2＋与KMnO4溶液反应，根据化合价变化可找出关系式为5Fe2＋～MnO4－，根据消耗KMnO4溶液的浓度和体积可知溶液中n（Fe2＋）＝c ml·L－1×V×10－3 L×5＝5×10－3cV ml，则该晶体中铁元素的质量分数为5×10－3×cVml×56g·ml－1mg×100％＝5cV×56m×1000×100％。
命题拓展
（1）[变式拓展]已知K3[Fe（C2O4）3]·3H2O中Fe为＋3价，则C的化合价为 ＋3 。
（2）[问题拓展]测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。
②中加入过量锌粉的目的是 将Fe3＋还原为Fe2＋ ；
②中若在滴定终点读取滴定管刻度时，俯视KMnO4溶液液面，则测定结果 偏低 （填“偏高”或“偏低”）。过滤、洗涤过程中需要的玻璃仪器有 玻璃棒、漏斗、烧杯 。课标要求
核心考点
五年考情
核心素养对接
1.能预测物质的某些性质，并进行实验验证；能根据物质的特征反应和干扰因素选取适当的检验试剂。
2.能观察并如实记录实验现象和数据，进行分析和推理，得出合理的结论。能说明假设、证据和结论之间的关系，用恰当形式表达和展示实验成果
物质的定性检测
2023湖南，T15；2021天津，T15；2020全国Ⅰ，T27；2020北京，T14
1.证据推理与模型认知：能从定性与定量结合上收集证据，能通过定性分析和定量计算推出合理的结论。
2.科学探究与创新意识：具有较强的问题意识，能在与同学讨论基础上提出探究的问题和假设，依据假设提出实验方案，独立完成实验，收集实验证据，基于现象和数据进行分析并得出结论，交流自己的探究成果
物质的定量检测
2023山东，T18；2023年6月浙江，T20；2023海南，T17；2022山东，T18；2022湖南，T15；2021全国甲，T27；2021山东，T18；2021湖南，T15；2020山东，T20；2019全国Ⅰ，T27
命题分析预测
1.物质的检测类实验分为定性检测和定量检测，近年来高考有关定量检测类实验的考查频率逐渐增大，一般作为压轴的一小问出现，主要涉及物质产率、纯度的测定，物质中某组分的质量分数或含结晶水物质中结晶水含量的测定，利用酸碱中和滴定、沉淀滴定、氧化还原滴定等原理进行物质的量浓度、物质的量或质量的计算等。
2.预计2025年高考中有关定量检测类实验仍会延续这种考查方式，要关注定性分析和定量检测实验的综合考查