如何测定菠菜中铁元素的含量-【帮课堂】高一化学同步学与练（沪科版2020必修第二册）

第5章 如何测定菠菜中铁元素的含量 ( 学习聚焦 ) ( 知识精讲 ) 知识点01 比色法的原理 许多物质本身具有明显的颜色，如KMnO4溶液显紫色，CuSO4溶液显蓝色；有些溶液本身无明显的颜色，但加入其他试剂后，具有明显的颜色，如Fe3+中加入SCN-显血红色。上述溶液颜色的深浅和溶液的浓度有关，在一定条件下，这些溶液的颜色越深，浓度越大，故可以通过比较颜色的深浅来测定有色物质的含量，这样的方法叫比色分析法。 【即学即练1】某补铁剂中含＋2、＋3价铁元素，欲用比色法测定其中铁元素的含量，应向样品溶液中加入试剂后，再与标准比色液对比，应加入的试剂是 A．足量KMnO4溶液，KSCN溶液 B．足量氯水，KSCN溶液 C．足量H2SO4溶液，KSCN溶液 D．足量H2O2溶液，KSCN溶液 【答案】D 【解析】比色时，应排除干扰颜色对测定结果的影响。A、B中过量的KMnO4、氯水都可能对比色操作造成干扰，故A、B不正确；C中不会测得总铁含量，只能测出Fe3＋含量；D选项正确。 分析：本题考查利用比色法测定铁的含量，题目难度不大，熟练掌握比色法的注意事项是解题的关键。 知识点02 目视比色法 目视比色法又叫标准系列法，即用不同量的待测物标准溶液在完全相同的一组比色管中，先配成颜色逐渐递变的标准溶液（又叫标准色阶）。试样溶液也在完全相同条件下显色，和标准溶液作比较，目视找出色泽最相近的那一份标准，由其中所含标准溶液的浓度，计算确定试样中待测组分的含量。 说明：目视比色法设备简单、操作简便；无需单色光；但准确度不高。 【即学即练2】在做比色法实验时配制的标准液的浓度合理的是 A. 1.0 mol·L-1 B. 1.5 mol·L-1 C. 0.02 mol·L-1 D. 0.001 mol·L-1 【答案】C 【解析】标准溶液浓度太大,会使比色管中色阶差变大,增加实验误差;浓度太小,使比色管中色阶差变小,不利于观察。比较四个选项中的浓度,C较合理。 知识点03 分光光度法 分光光度法，是先在分光光度计上测量一系列标准溶液的吸光度，将吸光度对浓度作图，绘制标准曲线（又叫工作曲线），然后根据待测组分溶液的吸光度在标准曲线上查得其浓度或含量。 说明：与目视比色法相比，光电比色法消除了主观误差，提高了测量准确度。 【即学即练3】下图是用分光光度法测定的某离子的标准曲线，横坐标是某试样的浓度，纵坐标是分光光度计的吸光度。测得某溶液的吸光度为0.35，求该溶液的浓度（单位：mg/mL）。 【答案】1.5 mg/mL。 【解析】吸光度与溶液的浓度成正比。设该溶液的浓度为x mg/mL，则0.7﹕3=0.35﹕x，得x=1.5。 知识点04 分光光度法进行定量测定的步骤 1. 确定被测物质的特征波长。将被测物质的有色溶液在分光光度计上全波长扫描，常用吸光度最大的波长作为定量分析的入射波长。 2. 绘制标准曲线。配制一系列已知浓度的标准溶液，测得它们在特定波长条件下的吸光度，绘制A-c的关系曲线，也称工作曲线。 3. 测定试样的吸光度，并在标准曲线上找到与之相应的溶液浓度。 【即学即练4】下列关于分光光度法测定Fe2+含量的说法，错误的是 A. 比色法适于微量组分的测定，不适于常量组分的测定 B. 称取样品使用的定量仪器有托盘天平 C. 铁的有色配合物标准溶液颜色逐渐加深 D. 吸收波长可以通过分光光度传感器测出 【答案】B 【解析】标准溶液是用比色法定量测定待测溶液所含待测溶质的量的依据，所配标准溶液的物质的量浓度是比较准确的，所以对仪器的精确度要求较高。而选项B中的托盘天平精度不够，应用精神更高的天平，如电子天平、电光天平等。答案为B。 知识点05 菠菜中铁元素含量的测定 1. 铁含量标准曲线的绘制 （1）称取一定质量的硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2·12H2O]固体，配成20 mg·L-1的铁标准溶液。 （2）分别取上述铁标准溶液0 mL、1.00 mL、2.00 mL、3.00 mL、4.00 mL、5.00 mL，于6只50 mL的容量瓶中，然后各加入10%的盐酸羟胺溶液1 mL、0.15% 邻二氮菲溶液2 mL和1 mol·L-1醋酸钠溶液5 mL，再各用蒸馏水定容至刻度，摇匀即得到一系列铁的有色配合物标准溶液。 （说明：①盐酸羟胺溶液作还原剂，把Fe3+还原成Fe2+；②邻二氮菲溶液是Fe2+在实验中的显色剂；③醋酸钠溶液在该酸性溶液形成缓冲溶液，可保持不同溶液溶液的pH相差不大。） （3）测定铁有色配合物溶液的可见光谱。使用分光光度传感器进行全光谱测定，找到最大吸收波长。 （4）标准曲线的绘制。用分光光度传感器或分光光度计，设置吸收波长，按浓度由低到高的顺序，依次测定6个标准溶液的吸光度，绘成标准曲线。 2.