1、铁的多样性（3）高一年级 化学主讲人中学鲁科版 铁是人体细胞的必需成分，它具有造血功能，参与血红蛋白的生成以及细胞色素和各种酶的合成，促进生长。铁还在血液中起到运输和携带营养物质的作用。如果缺铁，人就会发生缺铁性的贫血，而且也会造成免疫功能的下降和新陈代谢的紊乱。缺铁怎么办？任务1：预测补铁剂中的含铁物质铁元素化合价物质类别0+3+2单质氧化物碱盐FeFe2O3FeSO4FeOFeCl3Fe(OH)2Fe(OH)3 一般，补铁剂中含铁物质是可溶的、易被人体吸收。猜测1：可溶性的+2价的亚铁盐（如：FeSO4）猜测2：可溶性的+3价的铁盐（如：FeCl3）猜测适合做补铁剂的物质任务2：通过实验检
2、验补铁剂中的铁元素的价态请你设计实验方案，检验药片中铁元素的价态。补铁剂预处理：药片研磨成粉末，加水溶解，过滤，收集滤液。滤液中的铁元素在强酸性条件下，能够产生更多的亚铁离子或铁离子，利于铁元素的检验。设计实验方案的一般方法和程序是什么？预测性质设计方案实验实施收集证据分析解释得出结论类别化合价物质的性质选择试剂预测产物和现象实验目的：检验药片中铁元素的价态预测补铁剂中铁元素的存在微粒Fe2+Fe3+预测存在微粒Fe3+Fe2+类别化合价氧化性还原性盐氧化性盐特性类别化合价依据性质补铁剂选择试剂实验现象实验结论NaOH溶液NaOH溶液酸性KMnO4溶液氯水+KSCN溶液锌片KI溶液锌片、铜片K
3、SCN溶液任务2：通过实验检验补铁剂中的铁元素的价态方案1：向补铁药片滤液中，加入NaOH溶液，观察现象。方案2：向补铁药片滤液中，加入酸性KMnO4溶液，观察现象。方案3：向补铁药片滤液中，加入KSCN溶液，再加入氯水，观察现象。方案4：向补铁药片滤液中，加入KSCN溶液，观察现象。方案5：向补铁药片滤液中，加入KI溶液、淀粉溶液，观察现象。方案选取试剂预测依据预测现象1NaOH溶液Fe2+、Fe3+属于盐，能和某些碱反应生成沉淀，发生复分解反应。若产生白色沉淀，则有Fe2+，若产生红褐色沉淀则有Fe3+。方案选取试剂预测依据预测现象2酸性KMnO4溶液Fe2+中铁元素价态为+2价，化合价可
4、以升高，在反应中失电子，被氧化，作还原剂，具有还原性；MnO4中锰元素价态为+7价，化合价可以降低，在反应中得电子，作氧化剂，具有氧化性。若溶液紫红色褪去，变为黄色则有Fe2+，若溶液不褪色，则无Fe2+。-方案选取试剂预测依据预测现象3氯水和KSCN溶液Fe2+中铁元素价态为+2价，化合价可以升高，在反应中失电子，被氧化，作还原剂，具有还原性；Cl2中氯元素价态为0价，化合价可以降低，在反应中得电子，被还原，作氧化剂，具有氧化性。Fe3+能与SCN-反应，使溶液变为红色。加入KSCN溶液，溶液变为红色说明有Fe3+，若无变化，滴加氯水后溶液变为红色则有Fe2+。若均不变为红色，说明无Fe2+
5、和Fe3+。方案 选取试剂预测依据预测现象4KSCN溶液Fe3+与SCN-发生特征显色反应。溶液变为红色则有Fe3+，溶液不变为红色则无Fe3+。方案 选取试剂预测依据预测现象5KI溶液淀粉溶液Fe3+中铁元素价态为+3价，化合价可以降低，在反应中得电子，作氧化剂，具有氧化性；I-中碘元素价态为-1价，化合价可以升高，在反应中失电子，被氧化，作还原剂，具有还原性。生成的I2与淀粉作用，用于I2的特征检验。溶液变为蓝色则有Fe3+，溶液不变为蓝色则无Fe3+。评价方案方案1：向补铁药片滤液中，加入NaOH溶液方案2：向补铁药片滤液中，加入酸性KMnO4溶液方案3：向补铁药片滤液中，加入KSCN溶
6、液，再加入氯水方案4：向补铁药片滤液中，加入KSCN溶液方案5：向补铁药片滤液中，加入KI溶液、淀粉溶液检验Fe3+检验Fe2+、Fe3+检验Fe2+实验实施补铁剂滤液补铁剂滤液滴加NaOH溶液 滴加酸性KMnO4溶液 灰绿色沉淀溶液紫红色褪去预测存在微粒Fe3+Fe2+类别化合价氧化性还原性盐氧化性盐特性类别化合价依据性质补铁剂选择试剂实验现象实验结论NaOH溶液NaOH溶液酸性KMnO4溶液氯水+KSCN溶液锌片KI溶液锌片、铜片KSCN溶液含有Fe2+灰绿色沉淀紫红色褪去含有Fe2+每1支中含：乳酸亚铁（以Fe计）2 mg3 mg；维生素C 20 mg30 mg。进一步分析：取少量补铁口
7、服液于试管中，加入NaOH溶液，无明显现象。取少量补铁口服液于试管中，加入酸性KMnO4溶液，溶液紫红色褪去。每1支中含：乳酸亚铁（以Fe计）2 mg3 mg；维生素C 20 mg30 mg。讨论：用NaOH溶液检验补铁剂中铁元素的价态含量低本品每片含琥珀酸亚铁0.1 g。辅料为：蔗糖，淀粉，羟丙甲纤维素，聚山梨酯80，羧甲淀粉钠，羟丙甲纤维素，硬脂酸镁，滑石粉，薄膜包衣预混剂（胃溶型）。含量高每1支中含：乳酸亚铁（以Fe计）2 mg3 mg；维生素C 20 mg30 mg。本品每片含琥珀酸亚铁0.1 g。辅料为：蔗糖，淀粉，羟丙甲纤维素，聚山梨酯80，羧甲淀粉钠，羟丙甲纤维素，硬脂酸镁，滑石
8、粉，薄膜包衣预混剂（胃溶型）。含有其他还原剂是否含有还原剂？讨论：用酸性KMnO4溶液检验补铁剂中铁元素的价态评价方案方案1：向补铁药片滤液中，加入NaOH溶液方案2：向补铁药片滤液中，加入酸性KMnO4溶液Fe2+、Fe3+浓度低不适用含有Fe2+以外的还原剂不适用预测存在微粒Fe3+Fe2+类别化合价氧化性还原性盐氧化性盐特性类别化合价依据性质补铁剂选择试剂实验现象实验结论NaOH溶液NaOH溶液酸性KMnO4溶液氯水+KSCN溶液锌片KI溶液锌片、铜片KSCN溶液含有Fe2+灰绿色沉淀含Fe2+/其他还原剂紫红色褪去实验实施补铁剂滤液补铁剂滤液先滴加KSCN溶液 甲同学乙同学后滴加氯水先
9、滴加KSCN溶液 后滴加氯水溶液颜色无明显变化溶液变为红色进一步分析：加入氯水后有些同学的溶液变为红色，有些同学的不变红？不变红的可能原因：没有酸化，生成的Fe3+浓度低氯水滴加少量，生成的Fe3+浓度低氯水被其他还原剂反应方案改进：取少量补铁药片滤液于试管，加入足量的稀硫酸，加入足量KSCN溶液，加入氯水，观察现象。药片中的辅料KSCN溶液0.1 molL1换成1 molL1实验实施补铁剂中铁元素的检验实验现象：加入KSCN溶液，补铁剂溶液稍微变红，加入氯水，补铁剂溶液变为深红色。实验结论：该补铁剂中铁元素主要以+2价的形式存在。预测存在微粒Fe3+Fe2+类别化合价氧化性还原性盐氧化性盐特
10、性类别化合价依据性质补铁剂选择试剂实验现象实验结论NaOH溶液NaOH溶液酸性KMnO4溶液氯水+KSCN溶液锌片KI溶液锌片、铜片KSCN溶液含有Fe2+灰绿色沉淀含Fe2+/其他还原剂含Fe2+少量的Fe3+？紫红色褪去先几乎无色，滴加氯水后变红KSCN溶液氯水Fe2+可能其他还原剂Fe3+补铁剂中铁元素价态检验的思路补铁剂NaOH溶液酸性KMnO4溶液氯水类别化合价特性干扰可能其他还原剂干扰KSCN溶液有还原性干扰Fe3+再加入先加入过量KSCN排除干扰排除干扰分析体系微粒明确性质差异选择检验方法待检测微粒其他微粒类别化合价特性试剂操作现象用量顺序排除干扰其他微粒检验试剂真实复杂体系中某种微粒检验的思路
