鐵元素是人體中含量最高的生命必須微量元素,補鐵劑用于治療人體的缺鐵性貧血。某學(xué)生小組實驗探究一種補鐵口服液中鐵元素的價態(tài)。該口服液呈淺黃色,除含鐵元素物質(zhì)外,還含有維生素C和甜味劑、香精等。
[查閱資料]
ⅰ.維生素C具有還原性,可以將Fe3+還原為Fe2+。
ⅱ.Fe2+可以和鐵氰化鉀溶液生成特征藍色沉淀。
[提出猜想]補鐵劑中鐵元素的價態(tài)為+2價。
[實驗Ⅰ]利用NaOH溶液初步探究
(1)取2mL補鐵口服液,用長滴管吸取1mL2mol/L的NaOH溶液,將滴管伸入液面以下釋放氫氧化鈉溶液。
①預(yù)測的實驗現(xiàn)象是 先生成白色沉淀,后迅速變?yōu)榛揖G色,最后變?yōu)榧t褐色先生成白色沉淀,后迅速變?yōu)榛揖G色,最后變?yōu)榧t褐色。
②實驗時并未觀察到預(yù)測的現(xiàn)象,由此能否得出“口服液中不存在+2價鐵”的結(jié)論 否否(填“能”或“否”),說明理由 口服液中含有的維生素C具有還原性,可以將Fe3+還原為Fe2+口服液中含有的維生素C具有還原性,可以將Fe3+還原為Fe2+。
[實驗Ⅱ]利用Fe2+的特征反應(yīng)進一步探究
(2)取2mL補鐵口服液,滴入 鐵氰化鉀鐵氰化鉀溶液,有藍色沉淀生成。由此獲得結(jié)論 口服液中含有+2價鐵口服液中含有+2價鐵。
[實驗Ⅲ]利用氧化還原反應(yīng)深度探究
已知:100mL口服液中含鐵元素28mg(mg為毫克)。
實驗室配制與口服液中鐵元素濃度相等的FeSO4和FeCl3溶液,進行以下對比實驗:
實驗序號 | 試劑及用量 | 加入試劑 | 現(xiàn)象 |
1 | 2mL補鐵口服液 | —— | —— |
2 | 2mLFeSO4溶液 | 先加入KSCN溶液,再加入氯水 | 加入KSCN溶液,溶液不變色;加入氯水后,溶液變?yōu)榧t色。 |
3 | 2mLFeCl3溶液 | KSCN溶液 | 變?nèi)芤簽榧t色。 |
5×10-3
5×10-3
mol/L。(4)實驗2中加入氯水后溶液變?yōu)榧t色的原因:
Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-、Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3
Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-、Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3
(用離子反應(yīng)方程式表示)。(5)通過實驗Ⅲ證明了該補鐵口服液中有+2價鐵,沒有+3價鐵。實驗1中加入的試劑和對應(yīng)的實驗現(xiàn)象為
先加入KSCN溶液,溶液不變色,再加入氯水,溶液變?yōu)榧t色
先加入KSCN溶液,溶液不變色,再加入氯水,溶液變?yōu)榧t色
。[實驗反思]
(6)該小組同學(xué)發(fā)現(xiàn),向補鐵口服液中滴加試劑時,有一種試劑需要加入過量,這種試劑是
氯水
氯水
,分析可能的原因是 口服液含有維生素C有還原性,能與氯水反應(yīng),對實驗造成干擾
口服液含有維生素C有還原性,能與氯水反應(yīng),對實驗造成干擾
。【答案】先生成白色沉淀,后迅速變?yōu)榛揖G色,最后變?yōu)榧t褐色;否;口服液中含有的維生素C具有還原性,可以將Fe3+還原為Fe2+;鐵氰化鉀;口服液中含有+2價鐵;5×10-3;Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-、Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3;先加入KSCN溶液,溶液不變色,再加入氯水,溶液變?yōu)榧t色;氯水;口服液含有維生素C有還原性,能與氯水反應(yīng),對實驗造成干擾
【解答】
【點評】
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