内容正文:
补铁剂中铁元素的检验
——应用配合物进行物质检验
[项目学习目标]
1.了解金属离子可以形成丰富多彩的配合物,许多配合物都具有颜色;知道可以利用形成的配合物的特征颜色对金属离子进行定性检验。
2.了解配合物的稳定性各不相同,配合物之间可以发生转化;知道如何在实验过程中根据配合物的稳定性及转化关系选择实验条件。
项目活动1 补铁药片中铁元素价态的检验
实验探究1:检验Fe3+
实验方案
实验现象
实验结论
溶液不变红色
用SCN-检验Fe3+须在__酸性__条件下进行
溶液变__红__色
实验探究2:检验Fe2+
实验方案
实验现象
实验结论
酸性KMnO4溶液__褪色__
不能说明Fe2+一定存在,因为Cl-或其他还原性物质也可使KMnO4褪色
生成__蓝色__沉淀
可证明溶液中有Fe2+存在
1.由于OH-更易与Fe3+结合,在pH>3时,SCN-无法竞争到Fe3+;在pH<3时,OH-浓度很小,这时SCN-可以竞争到Fe3+,从而能观察到红色的Fe(SCN)3,因此,用SCN-检验Fe3+须在酸性(pH<3)条件下进行。
2.在检验Fe2+时,酸性KMnO4溶液褪色只能说明溶液中存在具有还原性的物质,无法说明一定含有Fe2+。检验Fe2+可以选择K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液,生成带有特征蓝色的铁氰化亚铁沉淀:3Fe2++2[Fe(CN)6]3-===Fe3[Fe(CN)6]2↓。
1.(2021·长沙长郡中学高二期中)《开宝本草》中记载了中药材铁华粉的制作方法:“取钢煅作叶如笏或团,平面磨错令光净,以盐水洒之,于醋瓮中阴处埋之一百日,铁上衣生,铁华成矣。”中药材铁华粉是( )
A.氧化铁 B.氯化亚铁
C.氯化铁 D.醋酸亚铁
解析 “取钢煅作叶如笏或团,平面磨错令光净,以盐水洒之,于醋瓮中阴处埋之一百日”,铁是活泼金属,能与酸反应,Fe与醋酸反应可生成醋酸亚铁,故选D。
答案 D
2.(2022·张家口月考)为检验某溶液中是否含有Fe2+和Fe3+,某同学进行了下面实验,其中不正确的是( )
A.用试管取少量溶液,加入KSCN溶液,溶液不变为血红色,通入少量氯气,溶液变为血红色,证明原溶液中不含Fe3+,含有Fe2+
B.用试管取少量溶液,加入KSCN溶液,溶液不变为血红色,用试管另取少量溶液,加入NaOH溶液,有白色沉淀生成,沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色,证明原溶液中不含Fe3+,含有Fe2+
C.用试管取少量溶液,加入KSCN溶液,溶液变为血红色,用试管另取少量溶液,加入NaOH溶液。出现红褐色沉淀,证明原溶液中不含Fe2+,含有Fe3+
D.用试管取少量溶液,加入KSCN溶液,溶液变为血红色,用试管另取少量溶液,加入少量酸性高锰酸钾溶液,高锰酸钾的紫红色褪去,证明原溶液中含有Fe3+和Fe2+
解析 向溶液中加入KSCN溶液,溶液不变为血红色,说明原溶液中不含Fe3+,通入少量氯气,溶
液变为血红色,说明原溶液中含有Fe2+,A正确;向溶液中加入KSCN溶液,溶液不变为血红色,说明原溶液中不含Fe3+,另取少量溶液,加入NaOH溶液,有白色沉淀生成,沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,Fe(OH)2被氧化生成Fe(OH)3,说明原溶液中不含Fe3+,含有Fe2+,B正确;向溶液中加入KSCN溶液,溶液变为血红色,向溶液中加入NaOH溶液,出现红褐色沉淀,两个实验均说明原溶液中含有Fe3+,不能说明原溶液中是否含有Fe2+,C不正确;向溶液中加入KSCN溶液,溶液变为血红色,说明原溶液中含有Fe3+,另取少量溶液,加入少量酸性高锰酸钾溶液,高锰酸钾的紫红色褪去,说明原溶液中含有Fe2+,D正确。
答案 C
项目活动2 寻找更优的检验试剂
1.选择检验试剂的依据是什么?
提示:检验试剂与金属离子形成的配合物颜色越深,越利于检验出金属离子;稳定性越强,受环境干扰越小。
2.适用于检验Fe3+的试剂有哪些?
提示:硫氰化钾(KSCN)、苯酚()、乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA-2Na)、亚铁氰化钾(K4[Fe(CN)6])等。
3.用邻二氮菲检验Fe2+的适宜pH范围是多少?
提示:pH范围是2~9。
1.常用检验Fe3+的试剂
试剂
现象
原理
硫氰化钾
(KSCN)
溶液变红色
生成配合物
Fe(SCN)n
(n=1~6)
苯酚
()
溶液显紫色
生成配合物
H3[Fe(C6H5O)6]
亚铁氰化钾
(K4[Fe(CN)6])
生成蓝
色沉淀
生成配合物
Fe4[Fe(CN)6]3
2.常用的检验Fe2+的试剂
试剂
现象
原理
邻二氮菲(phen,)
溶液显
橙红色
生成了配离子
[Fe(phen)3