補(bǔ)鐵劑中鐵元素的檢驗-應(yīng)用配合物進(jìn)行物質(zhì)檢驗高二化學(xué)魯科版（2019）選擇性必修2

補(bǔ)鐵劑中鐵元素的檢驗——應(yīng)用配合物進(jìn)行物質(zhì)檢驗1.了解金屬離子可以形成豐富多彩的配合物，許多配合物都具有顏色；知道可以利用形成的配合物的特征顏色對金屬離子進(jìn)行定性檢驗。2.了解配合物的穩(wěn)定性各不相同，配合物之間可以發(fā)生轉(zhuǎn)化；知道如何在實驗過程中根據(jù)配合物的穩(wěn)定性及轉(zhuǎn)化關(guān)系選擇實驗條件。聯(lián)想·質(zhì)疑聯(lián)想·質(zhì)疑補(bǔ)鐵藥物種類繁多，其中鐵元素主要以亞鐵離子形式存在。由于Fe2+具有還原性，藥品在保存過程中可能生成Fe3+。如何判斷補(bǔ)鐵劑種類以及是否變質(zhì)？在補(bǔ)鐵劑中也有鐵離子的配合物，如蛋白琥珀酸鐵。請設(shè)計實驗方案，檢驗其中鐵元素是否為二價，并檢驗該藥片在保存過程中鐵元素是否被部分氧化為三價。

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1補(bǔ)鐵藥片中鐵元素價態(tài)的檢驗實驗方案設(shè)計與實施實驗方案設(shè)計與實施Fe3++nSCN-=[Fe(SCN)n]3-nFe3+的檢驗：實驗探究1：檢驗Fe3+蒸餾水KSCN溶液藥片鹽酸KSCN溶液藥片實驗方案實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論溶液不變紅溶液變紅色用SCN－檢驗Fe3+須在酸性條件下進(jìn)行Fe3+極易水解，故未充分酸化的水溶液會由于有[Fe(OH)]2+存在而顯黃色。隨著pH升高，F(xiàn)e3+水解程度增大，可生成Fe(OH)3膠體或沉淀。酸性條件下，用SCN檢驗Fe3+Fe3+沉淀時的pH2.7~3.7，2.7開始沉淀，3.7沉淀完全。用KSCN溶液檢驗Fe3+時，SCN－會與OH－競爭結(jié)合Fe3+。由于OH－更易與Fe3+結(jié)合，在pH>3時，SCN－無法競爭到Fe3+；在pH<3時，OH－濃度很小，這時SCN－可以競爭到Fe3+，從而能觀察到溶液變紅色。資源拓展實驗方案實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論酸性KMnO4溶液褪色實驗探究2：檢驗Fe2+鹽酸酸性KMnO4溶液藥片不能說明Fe2+一定存在，因為Cl－或其他還原性物質(zhì)也可使KMnO4褪色。思考與交流是否可以用氯水與KSCN溶液檢驗Fe2+？氯水過量會導(dǎo)致Fe3+和SCN－混合后形成的紅色溶液褪去。能否利用配合物直接檢驗Fe2+呢？許多金屬配合物都有鮮艷的顏色，所以常常作為檢驗金屬離子的試劑。配合物的顏色越深，越利于檢驗出金屬離子；穩(wěn)定性越強(qiáng)，受環(huán)境干擾越小。聯(lián)想·質(zhì)疑聯(lián)想·質(zhì)疑

項目活動

2尋找更優(yōu)的檢驗試劑供選用試劑：OH—NN苯酚()硫氰化鉀(KSCN)鄰二氮菲(phen，)乙二胺四乙酸二鈉鹽(EDTA－2Na，)哪些有可能與Fe2+、Fe3+形成配合物呢？實驗探究3：檢驗試劑是否與Fe2+形成配位鍵實驗方案實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論(1)分別取新配制的FeSO4溶液少量于四支試管中,并滴加少量苯(2)用膠頭滴管分別吸取①苯酚溶液②KSCN溶液③鄰二氮菲溶液④EDTA-2Na溶液插入試管中苯層以下滴加幾滴①無明顯現(xiàn)象②無明顯現(xiàn)象③溶液呈橙紅色④溶液呈綠色不能與Fe2+形成有顏色的配合物不能與Fe2+形成有顏色的配合物能與Fe2+形成有顏色的配合物能與Fe2+形成有顏色的配合物鄰二氮菲溶液NNFe2+[Fe(phen)3]2+提供孤電子對EDTA螯合物結(jié)構(gòu)示意圖實驗探究4：檢驗試劑是否與Fe3+形成配位鍵實驗方案實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論(1)分別取新配制的FeSO4溶液少量于四支試管中,并滴加少量苯(2)用膠頭滴管分別吸?、俦椒尤芤孩贙SCN溶液③鄰二氮菲溶液④EDTA-2Na溶液插入試管中苯層以下滴加幾滴①溶液呈紫色②溶液呈紅色③無明顯現(xiàn)象④溶液呈黃色能與Fe3+形成有顏色的配合物能與Fe3+形成有顏色的配合物不能與Fe3+形成有顏色的配合物能與Fe3+形成有顏色的配合物思考與交流進(jìn)行Fe2+的實驗時，為什么需要新配制的FeSO4溶液，而且要加少量苯？Fe2+易被空氣中的氧氣氧化為Fe3+，從而對實驗造成干擾，新配制的溶液能降低被氧化的可能，少量苯起到液封的作用。實驗探究5：測定鄰二氮菲用于檢測Fe2+時的適宜pH范圍實驗方案實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論①無明顯現(xiàn)象②溶液呈淺橙紅色能檢測出Fe3+能檢測出Fe3+③溶液呈橙紅色無法檢測出Fe3+取FeSO4溶液少量于三支試管中用稀硫酸調(diào)節(jié)pH分別為1、2、3標(biāo)記為①②③，分別向其中滴加幾滴鄰二氮菲溶液取新配制的FeSO4溶液少量于三支試管中,并加少量苯，用膠頭滴管分別吸取NaOH溶液插入試管中苯層以下調(diào)節(jié)pH分別為8、9、10標(biāo)記為①②③，用膠頭滴管插入試管中苯層以下滴加幾滴鄰二氮菲溶液③無明顯現(xiàn)象無法檢測出Fe3+①溶液呈橙紅色②溶液呈淺橙紅色能檢測出Fe3+能檢測出Fe3+鄰二氮菲檢驗Fe2+的適宜pH范圍是2~9。實驗探究5：測定鄰二氮菲用于檢測Fe2+時的適宜pH范圍實驗方案實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論思考與交流為什么酸堿性也會對鄰二氮菲檢測Fe2+產(chǎn)生影響？當(dāng)H+濃度較高時，鄰二氮菲中的N會優(yōu)先與H+形成配位鍵，導(dǎo)致與金屬離子的配位能力減弱；若OH-濃度高，OH-又會與Fe2+作用，同鄰二氮菲形成競爭。[注意]鐵氰化鉀(K3[Fe(CN)6])和亞鐵氰化鉀(K4[Fe(CN)6])可以分別與Fe2+、Fe3+生成藍(lán)色沉淀，也常作為兩種試劑的檢驗試劑。1.配體結(jié)合中心離子的能力有強(qiáng)弱之分，結(jié)合能力越強(qiáng)，越易形成配合物，形成的配合物越穩(wěn)定。2.配體結(jié)合中心離子的能力受外界條件影響，如溶液的酸堿性、濃度等。歸納拓

展

視

野比色法由于溶液顏色的深淺與有色物質(zhì)的濃度有關(guān)，可以通過比較顏色深淺確定有色物質(zhì)的濃度，這種方法稱為比色法。

其中最簡單的是目視比色法，并且廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測、疾病控制以及食品或藥品的質(zhì)量控制等。【練一練】1.(多選)如圖所示，a為乙二胺四乙酸(EDTA)，易與金屬離子形成螯合物，b為EDTA與Ca2＋形成的螯合物。下列敘述正確的是()bA．a(chǎn)和b中N原子均采取sp3雜化B．b中Ca2＋的配位數(shù)為6C．a(chǎn)中配位原子是C原子D．b中含有共價鍵、離子鍵和配位鍵ABa2．已知某紫色配合物的組成為CoCl3·5NH3·H2O，其水溶液顯弱酸性，加入強(qiáng)堿加熱至沸騰有NH3放出，同時產(chǎn)生Co2O3沉淀；向一定量該配合物溶液中加過量AgNO3溶液，有AgCl沉淀生成，待沉淀完全后過濾，再加過量AgNO3溶液于濾液中，無明顯變化，但加熱至沸騰又有AgCl沉淀生成，且第二次沉淀量為第一次沉淀量的二分之一。則該配合物的化學(xué)式最可能為()A．[CoCl2(NH3)4]Cl·NH3·H2OB．[Co(NH3)5(H2O)]Cl3C．[CoCl(NH3)3(H2O)]Cl2·2NH3D．[CoCl(NH3)5]Cl2·H2OD3．選擇合適試劑完成甲、乙兩組實驗。甲組：檢驗含F(xiàn)e3＋的溶液中是否含有Fe2＋；乙組：檢驗含F(xiàn)e2＋的溶液中是否含有Fe3＋。下列試劑及加入試劑順序能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖?)試劑選項甲組乙組A新制氯水、KSCN溶液NaOH溶液B酸性KMnO4溶液