1、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了解金属离子可以形成丰富多彩的配合物，许多配合物都具有颜色；知道可以利用形成的配合物的特征颜色对金属离子进行定性检验。2了解配合物的稳定性各不相同，配合物之间可以发生转化；知道如何在实验过程中根据配合物的稳定性及转化关系选择实验条件。1Fe2的性质(1)Fe22OH=Fe(OH)2(白色)(2)Fe22SCNFe(SCN)2(无色)(3)3Fe22Fe(CN)63=Fe3Fe(CN)62(蓝色)(4)Fe2易被强氧化剂氧化。2Fe3的性质(1)Fe33OH=Fe(OH)3(红褐色)(2)Fe33SCNFe(SCN)3(红色)(3)4Fe33Fe
2、(CN)64=Fe4Fe(CN)63(蓝色)(4)Fe3遇苯酚()溶液显紫色。项目活动1补铁药片中铁元素价态的检验实验方案1实验用品琥珀酸亚铁片、KSCN溶液、稀盐酸、氯水、研钵、试管、烧杯、胶头滴管2实验方案(1)溶解固体样品取几粒琥珀酸亚铁片，将其在研钵中研成粉末状，然后将粉末溶于稀盐酸中。(2)Fe2、Fe3的检验步骤：在一支试管中加入23 mL琥珀酸亚铁溶液，滴加少量KSCN溶液，观察颜色，然后再加入新制氯水，振荡，静置，观察颜色变化。现象：滴加KSCN溶液，溶液颜色没有变化(但是实际操作中可能会显示浅红色)，再滴加新制氯水后，溶液变为红色。结论：琥珀酸亚铁中含有Fe2，反应的离子方程
3、式为2Fe2Cl2=2Fe32Cl、Fe33SCN=Fe(SCN)3。探究问题1在做Fe2的检验的实验中，加入KSCN溶液后，有些同学在未加新制氯水的情况下，溶液中也产生了红色，其可能的原因是什么？提示：Fe2可能被空气中氧气氧化为Fe3。2用同一批药片，做Fe3的检验的实验时，老师将所有同学分成两组，一组用蒸馏水溶解琥珀酸亚铁片形成悬浊液，一组用盐酸溶解琥珀酸亚铁片形成悬浊液，结果用蒸馏水的一组未见红色，而用盐酸的一组看到了红色，这是什么原因？提示：Fe3的水合离子Fe(H2O)63呈淡紫色，但因Fe3极易水解，故未充分酸化的水溶液会由于有Fe(OH)2存在显黄色，随着pH的升高，Fe3水解
4、程度增加，可以生成Fe(OH)3胶体或沉淀，用SCN检验时，在pH3时，SCN无法竞争到Fe3，故不会变色；当pH3时，SCN无法竞争到Fe3，故不会变色；当pH3时，OH浓度很小，这时SCN会与Fe3结合而变红色，故检验Fe3须在酸性条件下进行。检验Fe2和Fe3最好都用形成配合物的方式进行检验，否则很容易产生误差。2探究陌生现象产生的原因的基本思路在遇到陌生现象希望寻找其发生的原因时，可以按下列思路进行：列出体系中存在的微粒逐一判断每一种微粒是否有可能是影响因素筛选出潜在的影响因素作出解释、提出猜想进一步设计出控制变量的实验，检验猜想的合理性，确认影响因素。项目活动2寻找更优的检验试剂实验
5、方案实验1.Fe2、Fe3形成配合物的实验探究【实验用品】硫酸亚铁溶液、氯化铁溶液、苯酚、KSCN、邻二氮菲、乙二胺四乙酸二钠盐。【实验步骤】(1)在四支试管中分别加入硫酸亚铁溶液，分别向四支试管中滴加苯酚、硫氰化钾、邻二氮菲、EDTA二钠盐四种试剂，观察颜色变化。现象：每种溶液中均有颜色变化，但是邻二氮菲颜色变化最明显，硫酸亚铁溶液由浅绿色变成橙红色。结论：Fe2与四种物质均可以形成配合物，邻二氮菲是Fe2检验的特效试剂。(2)在四支试管中分别加入氯化铁溶液，分别向四支试管中滴加苯酚、硫氰化钾、邻二氮菲、EDTA二钠盐四种试剂，观察颜色变化。现象：每种溶液中均有颜色变化，滴加苯酚的溶液变紫色
6、，滴加硫氰化钾的溶液变红色，滴加邻二氮菲的溶液变为淡红色，滴加EDTA二钠盐溶液显黄色，但是颜色变化不明显。结论：Fe3与四种物质均可以形成配合物，苯酚和硫氰化钾颜色变化最明显，苯酚和硫氰化钾是Fe3检验的特效试剂。实验2.Fe2、Fe3检验中配体作为检验试剂的条件选择：【实验用品】硫酸亚铁溶液、邻二氮菲、NaOH溶液、稀硫酸。【实验步骤】(1)在一支试管中加入硫酸亚铁溶液，向试管中滴加邻二氮菲，观察颜色变化；然后将溶液分成两份，一份滴加NaOH，观察现象，一份滴加稀硫酸，观察颜色变化。现象：硫酸亚铁溶液由浅绿色变成橙红色，加入NaOH溶液后，溶液颜色变浅直至产生白色沉淀；加入稀硫酸后溶液颜色
7、变浅，直至消失。结论：邻二氮菲是Fe2检验的特效试剂，其显色与溶液的pH有关，适宜范围为29。 (2)在一支试管中加入氯化铁溶液，向试管中滴加硫氰化钾，观察颜色变化；将溶液分成两份，一份中加入NaOH溶液，另一份中加入盐酸，观察溶液颜色的变化。现象：开始滴加硫氰化钾的溶液后变红色，一份滴加NaOH后溶液颜色变浅，最终生成红褐色沉淀；一份加入盐酸，溶液颜色没有明显变化。结论：硫氰化钾检验Fe3时受溶液pH的影响，其中检验时的pH3。探究问题1根据EDTA的结构式：分析EDTA能否当作配位剂。提示：能。因为EDTA中含N、O原子，N、O原子存在孤电子对。EDTA是一种常用的螯合剂。2根据以上实验说
8、出什么试剂在什么条件下适用于检验Fe2、Fe3？提示：邻二氮菲是Fe2检验的特效试剂，其显色与溶液的pH有关，适宜范围在29之间；硫氰化钾检验Fe3时受溶液pH的影响，其中检验时的pH3。3试分析用邻二氮菲检验Fe2时溶液pH需控制在29的理由。提示：邻二氮菲()在H浓度较高时，N原子易与H形成类似于NH的配位键；若OH浓度较高时，OH又会与Fe2作用。故需控制pH在29。4检验Fe3、Fe2时也可用亚铁氰化钾K4Fe(CN)6、铁氰化钾K3Fe(CN)6，均生成蓝色沉淀。试写出有关离子反应方程式。提示：3Fe(CN)644Fe3=Fe4Fe(CN)63；2Fe(CN)633Fe2=Fe3Fe
9、(CN)62。探究总结1检验Fe2、Fe3的特效试剂与使用条件(1)Fe2的检验：邻二氮菲是Fe2检验的特效试剂，其显色与溶液的pH有关，适宜范围为29。(2)Fe3的检验：硫氰化钾是检验Fe3的特效试剂，但检验过程受溶液pH的影响，其中检验时的pH3。(3)检验Fe2、Fe3的另外特效试剂Fe3的检验：亚铁氰化钾K4Fe(CN6)可以检验，现象是有蓝色沉淀产生；Fe2的检验：铁氰化钾K3Fe(CN6)可以检验，现象是有蓝色沉淀产生。2利用配合物检验金属离子的流程1(2021湖南长沙长郡中学高二上期中)开宝本草中记载了中药材铁华粉的制作方法：“取钢煅作叶如笏或团，平面磨错令光净，以盐水洒之，于
10、醋瓮中阴处埋之一百日，铁上衣生，铁华成矣。”中药材铁华粉是()A氧化铁B氯化亚铁 C氯化铁D醋酸亚铁D“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”，铁是活泼金属，能与酸反应，Fe与醋酸反应可生成醋酸亚铁，故选D。2(2021河北张家口高一上月考)为检验某溶液中是否含有Fe2和Fe3，某同学进行了下面实验，其中不正确的是()A用试管取少量溶液，加入KSCN溶液，溶液不变为血红色，通入少量氯气，溶液变为血红色，证明原溶液中不含Fe3，含有Fe2B用试管取少量溶液，加入KSCN溶液，溶液不变为血红色，用试管另取少量溶液，加入NaOH溶液，有白色沉淀生成，沉淀迅速变为灰绿
11、色，最后变为红褐色，证明原溶液中不含Fe3，含有Fe2C用试管取少量溶液，加入KSCN溶液，溶液变为血红色，用试管另取少量溶液，加入NaOH溶液。出现红褐色沉淀，证明原溶液中不含Fe2，含有Fe3D用试管取少量溶液，加入KSCN溶液，溶液变为血红色，用试管另取少量溶液，加入少量酸性高锰酸钾溶液，高锰酸钾的紫红色褪去，证明原溶液中含有Fe3和Fe2C向溶液中加入KSCN溶液，溶液不变为血红色，说明原溶液中不含Fe3，通入少量氯气，溶液变为血红色，说明原溶液中含有Fe2，故A正确；向溶液中加入KSCN溶液，溶液不变为血红色，说明原溶液中不含Fe3，另取少量溶液，加入NaOH溶液，有白色沉淀生成，沉
12、淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，Fe(OH)2被氧化生成Fe(OH)3，说明原溶液中不含Fe3，含有Fe2，故B正确；向溶液中加入KSCN溶液，溶液变为血红色，向溶液中加入NaOH溶液，出现红褐色沉淀，两个实验均说明原溶液中含有Fe3，不能说明原溶液中是否含有Fe2，故C不正确；向溶液中加入KSCN溶液，溶液变为血红色，说明原溶液中含有Fe3，另取少量溶液，加入少量酸性高锰酸钾溶液，高锰酸钾的紫红色褪去，说明原溶液中含有Fe2，故D正确。3选择合适试剂完成甲、乙两组实验。甲组：检验含Fe3的溶液中是否含有Fe2； 乙组：检验含Fe2的溶液中是否含有Fe3。下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的
13、的是()试剂选项 甲组乙组A新制氯水、KSCN溶液NaOH溶液B酸性KMnO4溶液KSCN溶液CKOH溶液溴水D溴水酸性KMnO4溶液B甲组，在Fe3存在的条件下检验Fe2，要排除Fe3的干扰。所选试剂具备下列条件：一是能与Fe2发生有明显现象的反应；二是与Fe3不反应。溴水符合条件，实验现象是溴水颜色变浅，酸性KMnO4溶液也符合条件：5Fe2MnO8H=5Fe3Mn24H2O，实验现象是溶液紫色变浅。乙组，在Fe2存在的条件下检验Fe3，用KSCN溶液检验Fe3即可，Fe2不会造成干扰。4将0.2 molL1的KI溶液和0.05 molL1 Fe2(SO4)3溶液等体积混合后，取混合液分别
14、完成下列实验，能说明溶液中存在化学平衡“2Fe32I2Fe2I2”的是()实验编号实验操作实验现象滴入KSCN溶液溶液变红色滴入AgNO3溶液有黄色沉淀生成滴入K3Fe(CN)6溶液有蓝色沉淀生成滴入淀粉溶液溶液变蓝色已知：离子方程式：3Fe22Fe(CN)63=Fe3Fe(CN)62(蓝色沉淀)。A和 B和 C和 DD将0.2 molL1的KI溶液和0.05 molL1 Fe2(SO4)3溶液等体积混合后，根据方程式可知碘离子过量，因此只需要证明溶液中含Fe3即能证明此反应为可逆反应，能建立化学平衡。向溶液中滴入KSCN溶液，溶液变红，则说明溶液中有Fe3，即能说明反应存在平衡，正确；由于碘
15、离子过量，所以向溶液中滴入AgNO3溶液一定有黄色沉淀生成，不能说明反应存在平衡，错误；无论反应存不存在平衡，溶液中均存在Fe2，滴入K3Fe(CN)6溶液均有蓝色沉淀生成，错误；无论反应存不存在平衡，溶液中均有I2，滴入淀粉溶液后溶液均变蓝色，故不能证明存在平衡，错误；答案选D。5碳元素在自然界中分布很广，在地壳中其丰富程度远低于氧、硅、铝、铁等元素。但是，碳却是存在形式最复杂的元素，如煤、石油、天然气、动植物体、石灰石、白云石、二氧化碳等。请回答下列问题：(1)基态碳原子的电子排布式为_。(2)在CO2分子中，碳原子采用_杂化轨道与氧原子成键。(3)COCl2俗称光气，分子中C原子采取sp
16、2杂化成键，应用价层电子对互斥理论，预测COCl2分子的空间构型为_。(4)二茂铁(C5H5)2Fe是Fe2与环戊二烯基形成的一类配合物，实验室测定铁的含量：可用配位剂邻二氮菲()，它能与Fe2形成红色配合物(如图)，该配离子中Fe2与氮原子形成配位键共有_个。解析(1)基态碳原子核外有6个电子，根据构造原理知碳元素基态原子核外电子排布式为1s22s22p2。(2)二氧化碳分子中碳原子价层电子对数是2且不含孤电子对，所以碳原子采用sp杂化。(3)碳原子价层电子对个数是3且不含孤电子对，所以其空间构型为平面三角形。(4)铁与氮原子之间形成配位键，由图可知，该配离子中亚铁离子与氮原子形成配位键共有6个。答案(1)1s22s22p2(2)sp(3)平面三角形(4)6
