内容正文:
重点实验3 检验食品中的铁元素
[对应学生用书P57]
实验探究:菠菜中铁元素的检验
1.预测菠菜中铁元素的存在价态
菠菜中铁元素的存在价态有三种可能性:
(1)可能为+2价(Fe2+);
(2)可能为+3价(Fe3+);
(3)可能既有+2价,又有+3价(Fe2+和Fe3+)。
2.实验方案
(1)取新鲜的菠菜10 g,将菠菜剪碎后放在研钵中研磨,然后倒入烧杯中,加入30 mL 蒸馏水,搅拌。将上述浊液过滤,得到的滤液作为试验样品。
(2)取少量试验样品加入试管中,滴加几滴KSCN溶液,观察到溶液颜色无明显变化,则菠菜中不含Fe3+;再加入少量稀硝酸,振荡,溶液变成血红色,则菠菜中含有Fe2+。
3.实验结论分析
经过实验验证,菠菜中铁元素价态为+2价,请写出相关反应的离子方程式:3Fe2++NO+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O、Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3。
1.某化学兴趣小组为检验菠菜中是否含有铁元素,进行如下步骤:①将菠菜研磨成汁,加水溶解,过滤得到滤液;②加入稀硝酸进行氧化;③滴加KSCN溶液检验溶液中是否含有Fe3+。上述操作不需要用到的仪器为( )
C 解析:将菠菜研磨成汁,需要在研钵中进行,加水溶解,需要烧杯和玻璃棒,过滤时需要漏斗和玻璃棒,滴加稀硝酸、KSCN溶液时需要胶头滴管,故不需要的仪器为容量瓶。
2.铁是人体不可缺少的微量元素,硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上作补血剂。某课外小组测定该补血剂(每片b g)中铁元素的含量,实验步骤如下:
下列说法不正确的是( )
A.步骤②中H2O2的作用是使Fe2+完全被氧化为Fe3+
B.步骤③所加氨水量不足,会造成测定的铁元素含量偏低
C.步骤④灼烧不充分,会造成测定的铁元素含量偏低
D.若实验无损耗,则每片补血剂含铁元素的质量分数为×100%
C 解析:H2O2具有强氧化性,由流程图可知,加入H2O2目的是将Fe2+全部氧化为Fe3+,A正确;步骤③所加氨水量不足,铁离子沉淀不完全,生成的氢氧化铁减少,氧化铁质量减少,测定结果偏低,B正确;步骤④灼烧不充分,会导致氧化铁固体的质量偏大,铁元素质量分数偏大,C错误;10片补血剂中氧化铁的物质的量为 mol,含有的铁元素质量为2××56 g=0.7a g,每片补血剂含铁元素的质量分数为×100%=×100%,D正确。
3.“铁肥”(主要含FeSO4·7H2O)常用于解决植物叶面变黄问题,通过溶于水配制成溶液喷施在叶面上。下列有关“铁肥”说法错误的是( )
A.“铁肥”易因保存不当被空气氧化变质
B.可用K3[Fe (CN)6]溶液检验“铁肥”中的Fe2+
C.为保证“铁肥”的效果,可向配制后的溶液中加入少量铁粉
D.可用KSCN溶液检验“铁肥”是否完全失效
D 解析:Fe2+有强还原性,容易被空气中的氧气氧化,所以“铁肥”易因保存不当被空气氧化变质,故A正确;Fe2+和K3[Fe (CN)6]溶液反应生成蓝色沉淀,所以“铁肥”中的Fe2+可用K3[Fe (CN)6]溶液检验,故B正确;铁粉可以还原变质的亚铁离子,故为保证“铁肥”的效果,可向配制后的溶液中加入少量铁粉,故C正确;KSCN溶液遇Fe3+溶液变红,但不能检验Fe2+,故不能检验“铁肥”是否完全失效,故D错误。
4.某实验小组对菠菜中的铁元素(主要以难溶的FeC2O4形式存在)进行检测。实验如下:
Ⅰ .水煮检验法:
Ⅱ .灼烧检验法:
(1)CCl4的作用为______________________________________________________。
(2)操作 Ⅰ 中起分离作用的仪器名称为________。
(3)溶液A中未能检测出Fe2+的可能原因是__________________________________。
(4)取无色溶液B,先滴加H2O2溶液,再滴加KSCN溶液,溶液呈血红色。用离子方程式表示H2O2的作用:____________________________________________。
(5)甲同学取少量无色溶液B,滴加酸性KMnO4溶液,振荡后,溶液紫色消失,因此得出结论,溶液B含有Fe2+。乙同学认为甲同学的实验方法不严谨,理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:(1) 作萃取剂,萃取有机色素,排除对Fe2+检验的干扰
(2)分液漏斗
(3) FeC2O4在水中的溶解度小
(4)2Fe2+ + H2O2 + 2H+===2Fe3+ + 2H2O
(5)酸性条件下,H2C2O4 和Cl-都可能将MnO还原
解析:(1)有机物易溶于CCl4,CCl4的作用为萃取剂,萃取有机色素,排除对Fe2+检验的干扰。(2)操作 Ⅰ 是分离互不相溶的液体,操作名称是分液,使用的仪器是分液漏斗。(3)铁元素主要以难溶的FeC2O4形式存在,Fe2+的浓度小,故溶液A中未能检测出Fe2+。(4)H2O2把Fe2+氧化为Fe3+,反应的离子方程式是2Fe2+ + H2O2 + 2H+===2Fe3+ + 2H2O。(5)用盐酸溶解菠菜灰得到的溶液B含有H2C2O4 和Cl-,酸性条件下,H2C2O4 和Cl-都可能将MnO还原,所以滴加酸性KMnO4溶液,振荡后,溶液紫色消失,不能证明溶液B含有Fe2+。
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