第2章 微项目 补铁剂中铁元素的检验（Word教参）-【精讲精练】2025-2026学年高中化学选择性必修第二册（鲁科版）

本高中化学讲义聚焦补铁剂中铁元素（Fe²⁺、Fe³⁺）的检验，以配合物的特征颜色和稳定性为核心，系统梳理Fe³⁺检验需酸性条件（pH<3时SCN⁻与Fe³⁺形成红色配合物），Fe²⁺检验需排除干扰（如用铁氰化钾生成蓝色沉淀）及配合物稳定性对试剂选择的影响。 该讲义通过“项目活动一”实验探究，对比Fe³⁺检验的pH条件、Fe²⁺检验的干扰排除方案，培养科学探究与实践能力，结合配合物稳定性分析试剂选择，渗透科学思维。课中辅助教师实验教学，课后练习题助学生巩固检验原理，弥补知识盲点。

补铁剂中铁元素的检验 ——应用配合物进行物质检验 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。 项目活动一　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．将0.2 mol·L－1的KI溶液和0.05 mol·L－1Fe2(SO4)3溶液等体积混合后，取混合液分别完成下列实验，能说明溶液中存在化学平衡“2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2”的是(　　) 实验编号 实验操作 实验现象 ① 滴入KSCN溶液 溶液变红色 ② 滴入AgNO3溶液 有黄色沉淀生成 ③ 滴入K3[Fe(CN)6] 溶液 有蓝色沉淀生成 ④ 滴入淀粉溶液 溶液变蓝色 已知离子方程式： 3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－===Fe3[Fe(CN)6]2↓(蓝色沉淀)。 A．①和②　　　　　　　 B．②和④ C．③和④ D．① 解析　将0.2 mol·L－1的KI溶液和0.05 mol·L－1Fe2(SO4)3溶液等体积混合后，根据方程式可知碘离子过量，因此只需要证明溶液中含Fe3＋即能证明此反应为可逆反应，能建立化学平衡。①向溶液中滴入KSCN溶液，溶液变红，则说明溶液中有Fe3＋，即能说明反应存在平衡，①正确；②由于碘离子过量，所以向溶液中滴入AgNO3溶液一定有黄色沉淀生成，不能说明反应存在平衡，②错误；③无论反应存不存在平衡，溶液中均存在Fe2＋，滴入K3[Fe(CN)6]溶液均有蓝色沉淀生成，③错误；④无论反应存不存在平衡，溶液中均有I2，滴入淀粉溶液后溶液均变蓝色，故不能证明存在平衡，④错误；答案选D。 答案　D 2．(2024·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，溶液不变为红色，通入少量氯气，溶液变为红色，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，溶液不变为红色，说明原溶液中不含Fe3＋，通入少量氯气，溶液变为红色，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 3．Fe3＋可用KSCN溶液进行检验，向黄色的氯化铁溶液中加入无色的KSCN溶液，溶液变成红色。该反应在有的教材中用化学方程式FeCl3＋3KSCN===Fe(SCN)3＋3KCl表示。经研究表明，Fe(SCN)3是配合物，Fe3＋与SCN－不仅能以1∶3的个数比配合，还能以其他个数比配合。 (1)所得Fe3＋与SCN－的配合物中，主要是Fe3＋与SCN－以个数比1∶1配合，所得离子显红色。该离子是__________。 (2)铁的另一种配合物铁氰化钾K3[Fe(CN)6]俗称赤血盐，可用于检验Fe2＋，两者反应生成带有特征蓝色的沉淀，请用离子方程式说明原理：__________________________，该赤血盐配体的电子式为________________。 答案　(1)[Fe(SCN)]2＋ (2)3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－===Fe3[Fe(CN)6]2↓　[C⋮⋮N]－ 项目活动二　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]2＋ 铁氰化钾(K3[Fe(CN)6]) 生成蓝色沉淀 生成了配合物Fe3[Fe(CN)6]2 3.注意事项 (1)配体结合中心离子的能力越强，形成的配合物越稳定。 (2)稳定性弱的配合物容易转化为稳定性强的配合物。 (3)检验过程中要选择适宜的酸碱性，即pH范围。 (4)中心离子和配体的浓度也会影响配合物的转化。 1．二茂铁(C5H5)2Fe是Fe2＋与环戊二烯基形成的一类配合物，实验室可用邻二氮菲()测定铁的含量，邻二氮菲能与Fe2＋形成红色配离子(如图)，该配离子中Fe2＋与氮原子形成的配位键共有(　　) A．6个　　　　　　　　 B．4个 C．2个 D．8个 解析　铁与氮原子之间形成配位键，由题图可知，该配离子中亚铁离子与氮原子形成的配位键共有6个。 答案　A 2．配合物Na3[Fe(CN)6]可用于离子检验，设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是(　　) A．此配合物中存在离子键、配位键、极性键、非极性键 B．配离子为[Fe(CN)6]3－，中心离子为 Fe3＋，配位数为6，配位原子为C C．1 mol该配合物中σ键数目为12NA D．该配合物为离子化合物，易电离，1 mol该配合物电离得到阴、阳离子数共4NA 解析　Na＋与[Fe(CN)6]3－之间存在离子键，CN－与Fe3＋之间存在配位键，CN－中碳原子与氮原子之间存在极性共价键，不存在非极性共价键，A错误；配合物Na3[Fe(CN)6]中，配离子为[Fe(CN)6]3－，中心离子为 Fe3＋，配位数为6，配位原子为C，B正确；1 mol配合物Na3[Fe(CN)6]中σ键数目为(6＋6)×NA ＝12NA，C正确；该配合物为离子化合物，易电离，其电离方程式为Na3[Fe(CN)6]===3Na＋＋[Fe(CN)6]3－，1 mol该配合物电离得到阴、阳离子数共 4NA，D正确。 答案　A 3．下列过程与配合物无关的是(　　) A．向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液出现红色 B．用Na2S2O3溶液溶解照相底片上没有感光的AgBr C．向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液颜色加深 D．向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液，先出现白色沉淀，继而沉淀消失 解析　C中发生反应：2FeCl2＋Cl2===2FeCl3，与配合物无关。 答案　C 学科网（北京）股份有限公司 $