问题描述:
常见的治疗缺铁性贫血的方法是服用补铁药物,市场上一种常见的补铁药物的商品名称是:速力菲,正式名称是:琥珀酸亚铁薄膜片,为棕黄色薄膜衣片,除去薄膜衣后显暗黄色,药片中Fe2+的含量约为34.0%~36.0%.该药片在水和乙醇中的溶解度不大.某学校化学实验小组为了检测“速力菲”药片中Fe2+的存在,设计了如下几组理论实验设计方案:Ⅰ.甲组方案:
(提示:白色的Fe(OH)2在空气中会迅速变成灰绿色,最后变成红褐色)
甲组同学按照设计的方案完成实验,但遗憾的是他们没有得到预期的实验结果.分析甲组实验失败的可能原因:______.
Ⅱ.乙组同学在参考书上查得如下资料:
①人体胃液中有大量盐酸,能溶解多种物质.
②H2O2不稳定,光照、加热和微量杂质会促使其分解;H2O2中氧元素为-1价,它既有氧化性又有还原性.
他们认真思考了甲组实验失败的原因,模拟药服用后在人体中溶解的变化过程,重新设计并完成下列实验:
乙组方案:
(1)试剂1为:______,试剂2为:______;
(2)加入试剂2后,溶液显淡红色的原因是:______;
(3)加双氧水后,红色加深的原因是:______.根据氧化还原反应中化合价变化情况,试写出在酸性条件下Fe2+与双氧水反应的离子方程式:______.
Ⅲ.丙组同学对乙组实验中最后红色褪去的现象产生了浓厚的兴趣,欲探究其褪色的原因.根据粒子的组成,他们认为有两种可能原因:①[Fe(SCN)]2+中的三价铁被还原为亚铁;②______.
请你对其中一种可能进行实验验证:
实验方案(用文字叙述):______.
根据预期现象判断结论:______.
最佳答案:
Ⅰ.题目信息说该药片在水和乙醇中的溶解度不大,甲组方案设计用水溶解药片,溶液中Fe2+几乎没有,所以得不到预期的实验现象.
故答案为:该药片在水中溶解度不大,少量溶解后的溶液中几乎不存在Fe2+离子,所以得不到预期的实验现象.
Ⅱ.(1)乙组方案模拟药服用后在人体中溶解的变化过程,设计并完成实验.药片在盐酸作用下,形成Fe2+离子,Fe2+再被H2O2氧化成Fe3+离子,Fe3+与与SCN-离子结合成[Fe(SCN)]2+,使溶液显红色,证明药片中Fe2+离子存在.
故答案为:试剂1为盐酸,试剂2为KSCN溶液.
(2)Fe2+离子还原性很强,极易空气中O2氧化为Fe3+离子,在溶液形成过程中有少量Fe2+已经氧化成Fe3+离子,滴加
KSCN溶液后,Fe3+离子与SCN-离子结合成浓度较小的红色[Fe(SCN)]2+络离子.
故答案为:在溶液形成过程中有少量Fe2+已经氧化成Fe3+离子,滴加KSCN溶液后,Fe3+离子与SCN-离子结合成浓度较小的红色[Fe(SCN)]2+络离子.
(3)H2O2中氧元素为-1价,它既有氧化性又有还原性,当与还原性强的物质反应体现其氧化性,与氧化性强的物质反应表现为还原性.Fe2+离子还原性很强,H2O2在酸性条件下Fe2+发生反应:H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O
Fe3+浓度增大,平衡Fe3++2SCN-⇌[Fe(SCN)]2+向右移动,[Fe(SCN)]2+浓度增大,颜色加深.
故答案为:加入的H2O2能将Fe2+氧化为Fe3+,导致溶液中Fe3+浓度增大,[Fe(SCN)]2+络离子浓度也随之增大,所以红色加深;H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O;
Ⅲ.显红色是因为[Fe(SCN)]2+存在,[Fe(SCN)]2+不存在,颜色退去,由溶液存在平衡:
Fe3++2SCN-⇌[Fe(SCN)]2+,可知Fe3+、SCN-浓度减少会导致平衡左移,[Fe(SCN)]2+浓度降低,其褪色的原因应是Fe3+、SCN-浓度减少所致,若Fe3+浓度减少所致,则加入Fe3+溶液恢复红色;若SCN-浓度减少所致;则加入
SCN-溶液恢复红色.
故答案为:SCN-被双氧水氧化;在褪色后溶液加入FeCl3溶液,
现象:变红色;
结论:褪色原因是因为①;不变红色;
结论:褪色原因是因为②
或在褪色后溶液加入加入KSCN溶液,
现象:变红色;
结论:褪色原因是因为②;不变红色;
结论:褪色原因是因为①).
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