第三章 第一节 研究与实践2 检验食品中的铁元素（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高一化学必修第一册学习笔记（人教版 浙江专版）

本讲义聚焦食品中铁元素检验这一核心知识点，系统梳理铁的生理作用、来源，二价铁与三价铁的鉴别方法（如硫氰化物法、铁氰化钾法等），以及研磨、过滤、氧化、检验等实验操作，形成从理论到实践再到问题改进的完整学习支架。 该资料以菠菜、黑木耳、芹菜等真实食品为探究对象，通过灼烧去色等实验改进培养科学探究与实践能力，结合KSCN检验、高锰酸钾滴定等方法训练证据推理的科学思维，联系人体健康体现科学态度与责任。课中辅助教师实验教学，课后通过习题巩固知识，帮助学生查漏补缺。

研究与实践2　检验食品中的铁元素 【研究目的】 铁是人体必需的微量元素。食用富含铁元素的食品，可以补充人体所需的铁元素。通过化学实验的方法检验食品中的铁元素，体验实验研究的一般过程和化学知识在实际中的应用。 【阅读材料】 一、铁元素在人体中的作用 成年人体内含有4~5克铁，根据在体内的功能状态可分成功能性铁和储存铁两部分。功能性铁存在于血红蛋白、肌红蛋白和一些酶中，约占体内总铁量的70%。其余30%为储存铁，主要储存在肝、脾和骨髓中。 铁是合成血红蛋白的主要原料之一。血红蛋白的主要功能是把新鲜氧气运送到各组织。铁缺乏时不能合成足够的血红蛋白，造成缺铁性贫血。铁还是体内参与氧化还原反应的一些酶和电子传递体的组成部分，如过氧化氢酶和细胞色素都含有铁。 二、人体铁元素的来源 动物内脏(特别是肝脏)、血液、鱼、肉类都是富含血红素铁的食品。深绿叶蔬菜所含铁虽不是血红素铁，但摄入量多，所以仍是我国人民膳食铁的重要来源。 三、常用的二、三价铁离子的检验方法 1.苯酚检验法 铁离子与苯酚反应，可生成显紫色的络离子(络合物)。 2.硫氰化物鉴别法 取溶液各少量，滴入可溶性硫氰化物(如KSCN、NaSCN等)溶液，变红色的是含铁离子的溶液，因为生成了显红色的络合物。 3.碱鉴别法 加入氢氧化钠、氨水或氢氧化钾等碱性溶液后，有红褐色沉淀生成，并检测开始沉淀和沉淀完全时的pH，发现从开始沉淀到沉淀完全时溶液的pH(常温下)为2.3~3.2的是铁离子。 4.铁氰化钾溶液法(赤血盐溶液) 亚铁离子在酸性溶液中与铁氰化钾溶液生成蓝色沉淀，称为滕氏蓝。 【实验仪器】 研钵、烧杯、剪刀、漏斗、玻璃棒、试管、滴管、滤纸。 【实验药品】 菠菜、蒸馏水、稀硝酸、KSCN溶液。 【实验步骤】 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.取少许试验样品加入试管中，然后加入少量稀硝酸(稀硝酸具有氧化性)，再滴加几滴KSCN溶液，振荡，观察到溶液变红色。 结论：菠菜中含有铁元素。 1.在实验中由于菠菜汁有颜色，所以对于实验现象的观察有一定的影响，想一想可以怎么改进这个实验。 提示　可以先将菠菜燃烧成灰，再溶解、过滤进行实验。 2.实验中加入稀硝酸的目的是什么？ 提示　将菠菜汁里的铁元素变成三价铁离子，从而进行检验。 1.检验菠菜中是否含有铁元素，所需灼烧、溶解、过滤、检验四个步骤的装置如图，其中装置或原理不合理的是(　　) A.图甲可将菠菜灼烧成灰 B.图乙用于溶解灰烬 C.图丙过滤得到含铁元素的滤液 D.图丁检验滤液中是否含Fe3+ 答案　A 2.某兴趣小组同学为探究黑木耳中含铁量，进行如下实验。 已知：ⅰ.黑木耳富含蛋白质、糖类、卵磷脂、铁及一些还原性物质(如维生素C)等。每100 g黑木耳含铁量高达185 mg。 ⅱ.紫红色的KMnO4溶液在酸性条件下具有强氧化性，其还原产物是无色的Mn2+。 ⅲ.K3[Fe(CN)6]与亚铁离子反应生成特征蓝色沉淀。 Ⅰ.为确定黑木耳中含有铁元素，甲同学设计实验方案如下。 (1)步骤②得到滤液A的操作是　　　　。  (2)步骤④检验Fe3+所用试剂是　　　　　　溶液。  (3)下列有关上述实验得出的结论是　　　　(填字母，下同)。  a.黑木耳中一定含Fe2+和Fe3+ b.滤液A中一定含Fe2+和Fe3+ c.白色沉淀中一定含Fe(OH)2 Ⅱ.为测定黑木耳中铁元素的含量，乙同学设计实验方案如下。 (4)可选做试剂B的物质是　　　　。  a.Na b.Zn c.Fe d.Cu (5)步骤⑦中观察到的实验现象是　　　　，反应的离子方程式是　　　　。  (6)若乙同学实验操作规范，但测得含铁量远大于实际的含量，其可能的原因是　　　　　　　。  答案　(1)过滤　(2)KSCN　(3)bc　(4)d　(5)酸性高锰酸钾溶液紫红色褪去　5Fe2++Mn+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O　(6)黑木耳中还含有其他还原性物质(或黑木耳中还含有维生素C) 解析　(2)一般用KSCN溶液检验铁离子，实验现象是溶液显红色，则步骤④检验Fe3+所用试剂是KSCN溶液。 (3)根据步骤③中产生蓝色沉淀可知滤液A中含有亚铁离子，则白色沉淀中含有Fe(OH)2；根据步骤④可知滤液A中含有铁离子，由于在灼烧过程中亚铁离子可能被氧化为铁离子，所以黑木耳中不一定含有铁离子，a错误，b、c正确。 (4)滤液A中含有铁离子，需要利用还原剂将其转化为亚铁离子，且不能再引入铁元素，也不能干扰亚铁离子与高锰酸钾的反应。金属钠在溶液中反应生成NaOH，NaOH与铁离子反应生成沉淀，得不到亚铁离子，a错误；金属锌与铁离子、亚铁离子和高锰酸钾均反应，b错误；金属铁和铁离子反应生成亚铁离子，引入了铁元素，c错误；金属铜与铁离子反应生成亚铁离子和铜离子，且不会影响亚铁离子与高锰酸钾的反应，d正确。 (6)由于黑木耳中含有其他还原性物质，如维生素C，导致消耗高锰酸钾溶液的体积增加，所以测得含铁量远大于实际的含量。 3.(2025·金华高一段考)某课外活动小组设计实验测定芹菜中铁元素的含量。 已知：芹菜中铁元素主要以草酸亚铁(FeC2O4)的形式存在，草酸亚铁难溶于水；草酸是一种二元有机弱酸，具有还原性。 Ⅰ.芹菜的预处理 (1) “灼烧”时需要用到的下列仪器是　　　　(填字母)。  (2)写出草酸亚铁溶于足量稀硫酸的离子方程式：　　　　　　　　　　　　。  (3)对“滤液”进行检验发现其中含有Fe3+，Fe3+产生的原因是　　　　　　　。  (4)“滤液”中加入H2O2的作用是　　　　　　　。  Ⅱ.铁元素的含量测定 (5)比色法：利用色度传感器测得不同浓度Fe3+标准液的吸收率如图： 再用色度传感器测得待测液的吸收率为0.22，则该芹菜中铁元素的含量为　　　　　　　　 mg·kg-1。  答案　(1)D　(2)FeC2O4+2H+===Fe2++H2C2O4　(3)Fe2+部分被空气中的O2氧化为Fe3+：4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O　(4)将Fe2+氧化为Fe3+　(5)28 解析　(2)FeC2O4难溶，H2C2O4为弱酸不能拆，故离子方程式：FeC2O4+2H+===Fe2++H2C2O4。(5)由图知色度吸收率为0.22时c(Fe3+)=4×10-4 mol·L-1，故500 mL待测液中含Fe3+物质的量为0.5 L×4×10-4 mol·L-1=2×10-4 mol，故芹菜中Fe元素的含量为=28 mg·kg-1。 学科网（北京）股份有限公司 $