2024届高考化学一轮复习练习第三章金属及其化合物必做实验二食品蔬菜药品中的铁元素及检验

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实验探究：补铁剂中铁元素价态检验
(1)预测补铁剂中铁元素价态
补铁剂中铁元素价态有以下3种可能
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
补铁剂 eq \f( KSCN,溶液) eq \(\s\up7(变红),\s\d5(（有Fe3＋）)) eq \(\s\up7(另取),\s\d5(试剂)) eq \f(酸性,KMnO4溶液) 褪色(有Fe2＋)不褪色(无Fe2＋)不变红(无Fe3＋) eq \a\vs4\al(\(――→,\s\up7(氯水),\s\d5( ))) 变红(有Fe2＋)
(3)实验操作、现象及结论
方案一：
方案二：
(4)实验结论分析
经过实验验证，补铁剂中铁元素价态为＋2价，请写出相关反应的离子方程式：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，5Fe2＋＋MnO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) ＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。
1．某兴趣小组进行某补血剂中铁元素含量测定的实验流程如下：
eq \x(\a\al(补血剂,10片)) eq \(――→,\s\up7(研磨),\s\d5(①)) eq \(――→,\s\up7(硫酸,过滤)) eq \x(\a\al(滤,液)) eq \(――→,\s\up7(H2O2),\s\d5(②)) eq \(――→,\s\up7(过量),\s\d5(氨水)) eq \x(\a\al(红褐,色悬,浊液)) eq \(――→,\s\up7(多步,操作),\s\d5(③)) eq \x(\a\al(氧化铁,固体,W g))
下列说法不正确的是( )
A．步骤①研磨时研杵应保持垂直，小心压碎或研磨试样
B．步骤②加入H2O2的作用是将Fe2＋完全氧化
C．步骤③多步操作为过滤、洗涤、灼烧、冷却、称重
D．每片补血剂中铁元素的质量为0.7W g
D [步骤①研磨时研杵应保持垂直，小心压碎或研磨试样，以防研磨时固体飞出使研钵造成损失，A项正确；步骤②加入H2O2的作用是将Fe2＋完全氧化成铁离子，便于沉淀，B项正确；W g固体中m(Fe)＝ eq \f(112,160) ×W g＝0.7W g，每片补血剂中铁元素的质量为0.07W g，D项错误。]
2．菠菜常用作补铁食品之一，为探究其中铁元素的价态，现进行如下实验。
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
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浊液过滤，得到的滤液作为实验样品，分置于两支试管中。
②向一支试管中加入少量K3[Fe(CN)6]溶液，生成________，说明滤液中含Fe2＋。
③向另一支试管中加入少量稀硝酸，然后加入几滴KSCN溶液，溶液呈________色，能否说明滤液中含Fe3＋？______(填“能”或“否”)，试分析其原因： _______________
________________________________________________________________________。
答案： ②蓝色沉淀 ③红 否 滤液中含Fe2＋，加入稀硝酸后生成Fe3＋，干扰实验，故溶液变红不能说明滤液中含Fe3＋
3．贫血是一种常见的疾病，其中缺铁性贫血是贫血中最常见的类型，通常补铁剂会与维生素C同服。下列有关叙述中错误的是( )
A．补铁剂中的铁以Fe3＋形式存在
B．铁是人体必需的微量元素
C．补铁剂搭配的维生素C具有还原性
D．Fe2＋具有还原性，能被氧化成Fe3＋
A [A项，血红蛋白的重要组成成分为Fe2＋，故补铁剂中的铁以Fe2＋形式存在，A错误；B项，铁是人体内含量最多的必需微量元素，B正确；C项，亚铁离子易被人体吸收，维生素C具有还原性，可防止亚铁离子被氧化为铁离子，C正确；D项，Fe2＋具有还原性，化合价可升高，能被氧化成Fe3＋，D正确。]
4．《开宝本草》记载“取钢煅作叶如笏或团，平面磨错令光净，以盐水洒之，于醋瓮中阴处埋之一百日，铁上衣生，铁华成矣”。铁华粉[主要成分为(CH3COO)2Fe·H2O]可用如下方法检测。下列相关说法不正确的是( )
A．在铁华粉中加入稀硝酸，再滴加KSCN溶液，一定会变红
B．制备铁华粉的主要反应为Fe＋2CH3COOH===(CH3COO)2Fe＋H2↑
C．气体X的产生是因为发生了复分解反应
D．由上述实验可知，OH－结合Fe3＋的能力大于CN－
A [A.根据题图分析可知铁华粉中含有铁单质，硝酸的量比较少时，生成的Fe3＋能与Fe反应生成Fe2＋，当溶液中不存在Fe3＋时，滴入KSCN溶液不会变红，A错误；B.根据题干中信息可知，制备铁华粉的主要反应为Fe＋2CH3COOH===(CH3COO)2Fe＋H2↑，B正确；C.气体X为醋酸蒸气，反应为：(CH3COO)2Fe＋H2SO4===2CH3COOH＋FeSO4，属于复分解反应，C正确；D.由上述实验可知，氢氧根离子能与蓝色沉淀反应，生成棕色沉淀，说明有氢氧化铁沉淀生成，说明氢氧根离子结合铁离子的能力强于CN－，D正确。]
5．黑木耳是常见食品，可以补充人体所必需的微量元素铁。某兴趣小组设计实验，检验黑木耳中的铁元素，实验流程如图：
(1)灼烧黑木耳必须用到下列仪器中的________(填字母)。
(2)灰烬中含有铁的氧化物以及钾、钙、硅等元素的化合物，酸浸的目的是________________。
(3)取少许滤液于试管中，滴入几滴KSCN溶液，显红色，说明滤液中含有________________；另取滤液检验，滤液能使KMnO4溶液紫红色褪去，说明滤液中存在具有________________(填“氧化性”或“还原性”)的粒子。
(4)为进一步探究Fe3＋和Fe2＋的氧化性和还原性，该兴趣小组设计并进行如下实验，记录现象，完成实验报告。
(5)实验结束，离开实验室之前，下列做法正确的是____________(填字母)。
A．废弃药品直接倒入水池冲走
B．药品仪器归位
C．清洁实验仪器，打扫实验室卫生
D．关闭水电、门窗
解析： (1)灼烧黑木耳必须用到酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚、坩埚钳、玻璃棒，故选A。(2)灰烬中含有铁的氧化物以及钾、钙、硅等元素的化合物，酸浸的目的是将铁的氧化物溶解； (3)取少许滤液于试管中，滴入几滴KSCN溶液，显红色，说明滤液中含有Fe3＋；另取滤液检验，滤液能使KMnO4溶液紫红色褪去，高锰酸根具有强氧化性，说明滤液中存在具有还原性的粒子；(4)①向FeCl2溶液中添加新制氯水，氯水具有强氧化性，说明Fe2＋具有还原性；②向FeCl3溶液加入足量的铁粉，两者反应，其离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋； (5)实验结束，离开实验室之前，废弃药品不能直接倒入水池冲走，要进行无污染化处理； 将用后的药品仪器及时归放到原位置；清洁实验仪器，整理桌面，打扫实验室卫生；最后及时关闭水电、门窗，故选BCD。
答案： (1)A (2)将铁的氧化物溶解 (3)Fe3＋ 还原性 (4)①Fe2＋具有还原性 ②2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ (5)BCD
学生用书第58页实验操作
实验现象
实验结论
加入硫氰化钾溶液，溶液颜色无变化；加入氯水后，溶液变为红色
含有
Fe2＋、不含Fe3＋
实验操作
实验现象
实验结论
不变红色
不含Fe3＋
紫红色褪去
含Fe2＋
实验操作
实验现象
离子方程式
实验结论
向FeCl2溶液中添加新制氯水
溶液由浅绿色变为棕黄色
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
①______
向FeCl3溶液加入足量的铁粉
铁粉逐渐溶解，溶液由棕黄色
变为浅绿色
②________
Fe3＋具
有氧化性