福建专用2021_2022学年新教材高中化学第3章物质的性质与转化实验活动：补铁剂中铁元素价态的检验学案鲁科版必修1

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实验活动：补铁剂中铁元素价态的检验(一)实验过程【探究一】补铁剂中铁元素价态的分析根据常见铁的化合物可知，补铁剂中铁元素价态及存在形态有以下3种可能：1．＋2价(Fe2＋)；2．＋3价(Fe3＋)；3．＋2价和＋3价(Fe3＋和Fe2＋)；【探究二】检验试剂和方案的选择1．试剂的选择：(1)Fe2＋的检验： 试剂现象①NaOH溶液生成白色沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色②KSCN溶液氯水先加入KSCN溶液无明显现象,再加入氯水溶液变红③酸性KMnO4溶液紫红色褪去(2)Fe3＋的检验： 试剂现象①NaOH溶液生成红褐色沉淀②KSCN溶液溶液变红③淀粉KI溶液溶液变蓝色2.方案的选择： (二)检验Fe2＋的注意事项(1)只含Fe2＋的溶液：检验Fe2＋加入试剂的顺序①加KSCN溶液前，防止加氧化性物质，使Fe2＋被氧化。如H2O2、NO(H＋)等②氧化剂不能选用酸性KMnO4溶液，原因：酸性KMnO4 溶液本身显紫红色，对Fe(SCN)3红色有干扰；酸性KMnO4溶液能氧化KSCN，溶液不变红色，不能证明不含Fe2＋。(2)同时含有Fe2＋和Fe3＋的溶液Fe2＋对检验Fe3＋无干扰，可以滴加KSCN溶液检验Fe3＋；Fe3＋对检验Fe2＋有干扰，不能采用加KSCN溶液检验Fe2＋，通常向溶液中滴加适量酸性KMnO4溶液，溶液紫红色褪色说明含有Fe2＋。(三)思考与交流1．结合 P88“活动·探究”以及三价铁离子和二价铁离子的性质，思考补铁口服液中添加维生素C 的作用是什么？提示：补铁口服液中含有亚铁离子，添加维生素C的目的是作抗氧化剂防止二价铁离子被氧化。2．为了提高皮革的耐曲折强度以及耐化学药剂和微生物的作用，常常使用绿矾作为鞣革剂。绿矾晶体(FeSO4·7H2O)由于保存不妥或长久放置，容易被空气中的氧气氧化而变质。为探究绿矾样品的变质情况，化学兴趣小组的同学设计了下列实验方案。可供选择的试剂：硫氰酸钾溶液、酸性高锰酸钾溶液、氯水、氢氧化钠溶液、氯化钡溶液，请参与完成方案设计。实验准备：取少量绿矾样品，用蒸馏水在烧杯中配成溶液。(1)如何证明绿矾已经被氧化？(科学探究与创新意识)(2)如何证明绿矾已经被完全氧化？(科学探究与创新意识)(3)在使用硫酸亚铁时，如何防止Fe3＋的干扰？(科学探究与创新意识)提示：(1) 取少量溶液，加入几滴硫氰酸钾溶液，若观察到溶液变红色，则证明绿矾样品已被氧化。(2) 取少量溶液，加入几滴酸性高锰酸钾溶液，若观察到溶液不褪色，则证明绿矾样品完全被氧化。(3) 加入适量铁粉， Fe3＋与铁反应生成Fe2＋。铁是人体必需的微量元素，治疗缺铁性贫血的常见方法是服用补铁药物。市场上一种常见的补铁药物的主要成分是琥珀酸亚铁，呈暗黄色。该药物不仅能溶于水还能溶于人体中的胃酸。某同学为了检测该药片中Fe2＋的存在，设计并进行了下列实验： (1)该药片的外表包有一层特殊的糖衣，这层糖衣的作用是_____________________________________________________________________________。(2)试剂1是________，试剂2是________，加入试剂2后溶液呈淡红色，说明___________________________________________________________________，加入新制氯水后溶液中发生反应的离子方程式是__________________________________________________________________________________________。(3)该同学猜想红色溶液变为无色溶液的原因是溶液中的＋3价铁被还原为＋2价铁，你认为该同学的猜想合理吗？________。若你认为不合理，请说明理由(若你认为合理，该空不要作答)：___________________________。【解析】(1)亚铁盐易被氧化，药片外表糖衣的作用是保护Fe2＋不被空气中的氧气氧化。(3)红色溶液变为无色溶液的原因不可能是＋3价铁被还原为＋2价铁，因为体系中不存在还原性物质，只可能是氯水的作用，Fe(SCN)3 中SCN－被过量的氯水氧化而褪色，可以在褪色后的溶液中加入FeCl3溶液，溶液仍然不变红来证明。答案：(1)保护Fe2＋不被空气中的氧气氧化(2)稀盐酸　KSCN溶液　药片已部分失效(或部分被氧化)　2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3(3)不合理　Fe(SCN)3中SCN－被过量的氯水氧化而褪色，可以在褪色后的溶液中加入FeCl3溶液，溶液仍然不变红来证明