2023版新教材高中化学微项目补铁剂中铁元素的检验课时作业鲁科版选择性必修2

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微项目　补铁剂中铁元素的检验——应用配合物进行物质检验1.取一片补铁剂速力菲（有效成分是琥珀酸亚铁）用稀盐酸溶解，然后滴加试剂X，溶液变为橙红色，则试剂X可能是（　　）A．苯酚B．EDTA­2NaC．KSCN溶液D．邻二氮菲2．用KSCN溶液检验Fe3＋时，溶液的pH应小于3，以下不能用来解释这一结论的是（　　）A．pH大于3时，OH－与Fe3＋的结合能力大于SCN－B．pH小于3时，SCN－与Fe3＋的结合能力大于OH－C．pH小于3时，H＋与SCN－结合D．pH对于Fe3＋的检验的影响，说明在不同条件下，不同配体与中心离子的结合能力不同3．铁是人体必需的微量元素，人体内缺乏铁元素会引起缺铁性贫血。目前市售补铁剂较多，为保护消费者的权益，质检部门需对补铁剂中铁元素的含量作进一步测定，测定步骤如下：①将补铁剂在酸中溶解，再加入过量H2O2；②过滤、洗涤、干燥，将所得沉淀灼烧得红褐色固体，称量。（1）加入过量H2O2的目的是　　　　，若不用H2O2，可以用　　　　。（2）根据你所学的知识，写出检验Fe3＋的实验方法：________________________________________________________________________。（3）写出用氨水将Fe3＋转化为沉淀的离子方程式：________________________________________________________________________。（4）写出步骤②发生反应的化学方程式：________________________________________________________________________。4.实验室中可用FeCl3溶液检验酚羟基的存在，原理是生成有颜色的配合物。下列有关判断正确的是（　　）A．Fe3＋提供孤电子对，酚羟基中的H原子提供空轨道形成配位键B．Fe3＋提供空轨道，酚羟基中的O原子提供孤电子对形成配位键C．Fe3＋提供空轨道，酚中的C原子提供孤电子对形成配位键D．所有的酚类物质遇FeCl3溶液均显紫色5．EDTA­2Na在金属离子的含量测定实验中有着重要的应用。下列关于EDTA­2Na的说法正确的是（　　）A．EDTA­2Na溶液中含有EDTA4－B．EDTA­2Na是二元有机羧酸C．EDTA­2Na电离出的离子中，所有的N、O原子均能与金属离子形成配位键D．1个EDTA4－可与金属离子形成8个配位键一、选择题1．铈量法是以Ce4＋溶液为标准溶液的氧化还原滴定方法，1861年由L.T.兰格建立，这种滴定方法具有许多优点，应用于许多领域。其基本原理是Ce4＋被还原为Ce3＋，从而测定溶液中的还原性物质的物质的量。用邻二氮菲亚铁作指示剂的铈量法实验中，达到滴定终点时溶液呈（　　）A．无色　　B．黄色C．浅蓝色　D．橙红色2．有两个实验：①检验含Fe3＋的溶液中是否含有Fe2＋，②检验含Fe2＋的溶液中是否含有Fe3＋。下列试剂能达到实验目的的是（　　）二、非选择题3．FePO4是一种难溶于水、易溶于硫酸的白色固体，在pH＝2时沉淀效果最好。邻二氮菲与Fe2＋结合生成稳定的橙红色邻二氮菲亚铁离子，与Fe3＋结合生成浅蓝色邻二氮菲铁离子。实验室可以利用FeSO4·7H2O和H3PO4制备FePO4。其制备的步骤为：取一定量的FeSO4·7H2O溶解于稍过量的H3PO4中，________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________（请将操作步骤补充完整，可以使用的试剂有邻二氮菲试剂、20%H2O2溶液、NaOH溶液、蒸馏水）。4．富马酸亚铁（FeH2C4O4）的商品名为富血铁，含铁量高，是治疗缺铁性贫血常见的药物。某校研究性学习小组查阅大量资料后，决定自行制备富马酸亚铁并检测其含铁量。富马酸（HOOC—CH===CH—COOH）的性质：Fe2＋的性质：Ⅰ.富马酸亚铁的制备①将足量的富马酸置于100mL烧杯中，加水20mL，在热沸搅拌下，加入Na2CO3溶液10mL，使其pH为6.5～6.7；②将上述溶液转移至100mL圆底烧瓶中，装好回流装置，加热至沸腾；③缓慢加入新制的FeSO4溶液30mL，维持温度100℃，充分搅拌1.5小时；④冷却、过滤，洗涤沉淀，然后水浴干燥，得到棕色粉末。试回答：（1）步骤①中发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　（富马酸及其酸根用化学式表示）。（2）步骤①中反应后控制溶液pH为6.5～6.7，若反应后溶液的pH太小，则引起的后果是　　　　　　　　　　　　；若反应后溶液的pH太大，则引起的后果是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。Ⅱ.产品纯度测定（3）准确称取样品0.3200g，加煮沸过的3mol·L－1H2SO4溶液15mL，待样品完全溶解后，加煮沸过的冷水50mL和4滴邻二氮菲亚铁指示剂，立即用0.1000mol·L－1硫酸高铈铵（铈为＋4价）标准溶液进行滴定，溶液刚好变为浅蓝色即为滴定终点。测得消耗硫酸高铈铵溶液的体积为18.50mL，则样品中富马酸亚铁的质量分数为　　　　。（已知Fe2＋＋Ce4＋===Fe3＋＋Ce3＋）微项目　补铁剂中铁元素的检验——应用配合物进行物质检验必备知识基础练1．答案：D解析：苯酚可用于检验Fe3＋，溶液会变为紫色，不能检验Fe2＋，A项不符合题意；EDTA­2Na可用于检验Fe2＋，溶液会变为绿色，B项不符合题意；KSCN溶液可用于检验Fe3＋，溶液会变为血红色，不能检验Fe2＋，C项不符合题意；邻二氮菲可用于检验Fe2＋，溶液会变为橙红色，D项符合题意。2．答案：C解析：pH大于3时，OH－与Fe3＋结合生成Fe(OH)3，说明OH－与Fe3＋的结合能力大于SCN－与Fe3＋的结合能力，A项正确；pH小于3时，SCN－与Fe3＋结合生成Fe(SCN)3，说明SCN－与Fe3＋的结合能力大于OH－与Fe3＋的结合能力，B项正确，C项错误；由上述分析可知，D项正确。3．答案：(1)将Fe2＋全部氧化为Fe3＋　酸性高锰酸钾溶液(或新制氯水)　(2)硫氰化钾溶液与三价铁离子反应后，溶液呈血红色，可用硫氰化钾溶液检验溶液中是否含有三价铁离子(3)Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)) (4)2Fe(OH)3eq \o(=====,\s\up7(△))Fe2O3＋3H2O解析：(1)Fe2＋具有还原性，酸性条件下过量H2O2能将Fe2＋全部氧化为Fe3＋。酸性KMnO4溶液、新制氯水均具有强氧化性，都能将Fe2＋氧化为Fe3＋。(3)用氨水将Fe3＋转化为沉淀的离子方程式是Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)) 。(4)将所得沉淀灼烧得红褐色固体Fe2O3，化学方程式为2Fe(OH)3eq \o(=====,\s\up7(△))Fe2O3＋3H2O。4．答案：B解析：用FeCl3溶液检验酚羟基的原理是：Fe3＋提供空轨道，酚羟基中的O原子提供孤电子对形成配位键，B项正确，A、C项错误；酚类物质遇FeCl3溶液会显色，但不一定是紫色，D项错误。5．答案：A解析：EDTA­2Na是盐，不是羧酸，B项错误；EDTA4－中的2个N原子、与C原子形成单键的4个O原子均能与金属离子形成配位键，而与C原子形成双键的O原子不能与金属离子形成配位键，C、D项错误。关键能力综合练1．答案：C解析：邻二氮菲亚铁离子为橙红色，达到滴定终点时，邻二氮菲亚铁离子恰好完全被氧化为邻二氮菲铁离子，溶液变为浅蓝色，C项正确。2．答案：B解析：A项，①中加入KSCN溶液后，溶液变红色，不能检验是否有Fe2＋，错误。B项，①中，若原溶液中含有Fe2＋，则酸性KMnO4溶液褪色，反之，酸性KMnO4溶液不褪色；②中，若原溶液中含有Fe3＋，则SCN－与Fe3＋结合使溶液呈红色，反之，溶液不变红，正确。C项，①中，Fe(OH)3的红褐色对Fe(OH)2起到了掩盖作用，即使原溶液中含有Fe2＋，也很难观察到白色Fe(OH)2沉淀；②中，溴水不能检验原溶液中是否含有Fe3＋，错误。D项，②中，酸性KMnO4溶液不能检验原溶液中是否含有Fe3＋，错误。3．答案：在混合液中边搅拌边加入20%H2O2溶液，直至取样滴加邻二氮菲试剂后溶液变为浅蓝色，然后加入NaOH溶液调节pH＝2，出现大量白色沉淀，过滤、洗涤、干燥4．答案：(1)H4C4O4＋CO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)) ===H2C4O eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)) ＋CO2↑＋H2O(2)H2C4O eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)) 的浓度过低(或生成的阴离子中含有H3C4O eq \o\al(\s\up1(－),\s\do1(4)) )　步骤③中Fe2＋易转化为Fe(OH)2，并进一步被氧化为Fe(OH)3，从而降低富马酸亚铁的产率(3)98.28%解析：(1)富马酸与碳酸钠反应生成富马酸钠、CO2和水，反应的离子方程式为H4C4O4＋CO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)) ===H2C4O eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)) ＋CO2↑＋H2O。(2)反应后控制溶液pH为6.5～6.7，若反应后溶液的pH太小，反应生成的H2C4O eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)) 的浓度过低，影响富马酸亚铁的制取；若反应后溶液的pH太大，步骤③中Fe2＋能与OH－反应生成Fe(OH)2，而Fe(OH)2进一步被氧化成Fe(OH)3，从而降低富马酸亚铁的产率。(3)滴定过程中消耗Ce4＋的物质的量n(Ce4＋)＝0.1000mol·L－1×0.01850L＝0.001850mol，根据离子方程式Fe2＋＋Ce4＋===Fe3＋＋Ce3＋可知，n(FeH2C4O4)＝n(Ce4＋)＝0.001850mol，富马酸亚铁的质量m(FeH2C4O4)＝0.001850mol×170g·mol－1＝0.3145g，样品中富马酸亚铁的质量分数w(FeH2C4O4)＝eq \f(0.3145g,0.3200g)×100%＝98.28%。必备知识基础练进阶训练第一层知识点1补铁剂中铁元素的检验知识点2配合物的应用关键能力综合练进阶训练第二层化学式相对分子质量酸性H4C4O4116二元酸，且0.1mol·L－1H4C4O4溶液pH＝2开始沉淀时的pH完全沉淀时的pH7.69.6