内容正文:
微项目 补铁剂中铁元素的检验——应用配合物进行物质检验
[素养发展目标] 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。
一、
1.Fe2+和Fe3+的检验方法
Fe2+
Fe3+
(1)观察法
浅绿色
棕黄色
(2)加碱法
(NaOH)
①现象:白色沉淀灰绿色红褐色沉淀
②反应:Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓(白色)、4Fe(OH)2+O2+2H2O===
4Fe(OH)3(红褐色)
①现象:红褐色沉淀②反应:Fe3++3OH-===
Fe(OH)3↓(红褐色)
(3)加盐法
(SCN-)
①现象:加入KSCN溶液无明显现象,再滴入氯水变成红色溶液
②反应:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-、Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(红色)
①现象:加入KSCN溶液,溶液变为红色
②反应:Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(红色)
(4)沉淀法
(可用于定
量检验)
加入K3[Fe(CN)6],产生蓝色沉淀
加入
K4[Fe(CN)6],
产生蓝色沉淀
学生用书第46页
2.Fe2+和Fe3+形成的配合物的颜色
中心原子
配体
形成的配合物
颜色
Fe2+
H2O
[Fe(H2O)6]2+
浅绿色
Fe3+
H2O
[Fe(H2O)6]3+
淡紫色
Fe3+
OH-
[Fe(OH)]2+
黄色
Fe2+
SCN-
[Fe(SCN)n]2-n
无色
续表
中心原子
配体
形成的配合物
颜色
Fe3+
SCN-
[Fe(SCN)n]3-n
红色
Fe2+
phen
[Fe(phen)3]2+
橙红色
Fe2+
EDTA4-
[Fe(EDTA)]2-
浅绿色
Fe3+
EDTA4-
[Fe(EDTA)]-
黄色
3.螯合物
(1)定义:多齿配体形成的配合物。
(2)特征:比金属离子与其配体生成的类似配合物稳定性高,用途更广。
(3)常见的螯合剂:EDTA、环状配体冠醚类螯合剂。
1.Fe3O4有抗腐蚀效果,如钢铁制品的发蓝(又称烧蓝和烤蓝)就是利用碱性氧化性溶液的氧化作用,在钢铁制品表面形成一层蓝黑色或深蓝色Fe3O4薄膜,来用于增加抗腐蚀性、光泽和美观。四氧化三铁溶于盐酸后生成三价铁离子和二价铁离子,下列试剂可用于检验该溶液中是否含有Fe2+的是( )
A.NaOH溶液 B.KSCN溶液
C.酸性KMnO4溶液 D.氯水
C [加NaOH溶液时,若有Fe2+存在而生成Fe(OH)2,也会被生成的Fe(OH)3的红褐色掩盖,现象不明显;加KSCN溶液可检验Fe3+无法检验Fe2+;加入氯水无明显现象,故A、B、D均不对;滴加少量酸性KMnO4溶液,若紫红色褪去,则证明有Fe2+存在。]
2.铁的化合物常见的有:①FeO ②Fe2O3 ③Fe3O4
④FeS ⑤Fe(OH)3 ⑥NH4Fe(SO4)2·12H2O
⑦FeSO4,将上述物质分别溶于足量稀盐酸后进行实验,已知K3[Fe(CN)6]溶液遇亚铁盐会产生蓝色沉淀。下列说法不正确的是( )
A.滴加KSCN溶液不显红色,滴加新制氯水后显红色的是①④⑦
B.加铜片能发生反应2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+的是②⑤⑥
C.滴加KSCN溶液显红色,滴加KMnO4溶液紫色褪去的是③
D.滴加K3[Fe(CN)6]溶液,能产生蓝色沉淀的是①③④⑦
B [题述含铁元素的化合物溶于足量稀盐酸后的溶液中含Fe2+不含Fe3+的为①FeO、④FeS、⑦FeSO4;含Fe3+不含Fe2+的为②Fe2O3、⑤Fe(OH)3、⑥NH4Fe(SO4)2·12H2O;既含Fe2+又含Fe3+的为③Fe3O4;A项说明溶液中含Fe2+不含Fe3+,符合题意的为①④⑦;B项说明溶液中含有Fe3+,符合题意的为②③⑤⑥;C项说明溶液中既含Fe2+又含Fe3+,符合题意的为③;D项说明溶液中含有Fe2+,符合题意的为①③④⑦。]
3.如图所示,a为乙二胺四乙酸(EDTA),易与金属离子形成螯合物,b为EDTA与Ca2+形成的螯合物。下列叙述不正确的是( )
A.a和b中N原子均采取sp3杂化
B.b中Ca2+的配位数为6
C.a中配位原子是C原子
D.b中含有共价键、配位键
C [A项,a中N原子有3对σ键电子对,1对孤电子对,b中N原子有4对σ键电子对,没有孤电子对,则a、b中N原子均采取sp3杂化,正确;B项,Ca2+的配位数为6,正确;C项,a