第2章 微项目 补铁剂中铁元素的检验(课件 学案,共2份)高中化学鲁科版(2019)选择性必修2

文档属性

名称 第2章 微项目 补铁剂中铁元素的检验(课件 学案,共2份)高中化学鲁科版(2019)选择性必修2
格式 zip
文件大小 1.5MB
资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 化学
更新时间 2025-04-27 19:58:47

文档简介

微项目 补铁剂中铁元素的检验
——应用配合物进行物质检验
学习目标 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。
一、补铁药片中铁元素价态的检验
项目活动目的
利用配合物的特征颜色检验补铁药片中的Fe2+和Fe3+,并测定Fe2+的含量,体会配合物的使用价值。
【实验素材】
1.目的:检验补铁药片中铁元素是否为二价,并检验铁元素是否被部分氧化为三价。
2.实验方案设计:
实验 任务 实验方案 实验现象 实验 结论
溶解 固体 药品 取一片药片,用蒸馏水溶解,将所取得试剂分成两份 得到悬浊液 药片中存在不溶于水的成分
检验 Fe2+ 向其中一份试剂中加入酸性高锰酸钾溶液 高锰酸钾溶液褪色 药片中含有Fe2+
检验 Fe3+ 向另一份试剂中加入KSCN溶液,再加入稀盐酸 加入KSCN溶液时,无明显变化,加入稀盐酸后溶液变红 药片中含有Fe3+
【问题讨论】
1.酸性高锰酸钾溶液褪色能否说明补铁药片中一定存在Fe2+
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
2.为什么加入KSCN溶液时,无明显变化,加入稀盐酸后溶液变红 这说明了什么问题
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
【核心归纳】
不同价态的铁的检验
(1)Fe2+的检验方法
①方法:加入KSCN溶液无明显现象,再滴入氯水变成红色溶液。
②发生的反应:
2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-
Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(红色)
(2)Fe3+的检验
①方法:加入KSCN溶液,溶液变为红色。
②反应:Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(红色)
(3)注意事项
①用SCN-检验时,在pH>3时,SCN-无法竞争到Fe3+,故不会变色;当pH<3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。
②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。
1.探究补铁剂[主要成分:氯化血红素(含+2 价铁)、富锌蛋白粉、维生素 C、乳酸、葡萄糖浆] 中铁元素是否变质。先取少量补铁剂,用酸性丙酮溶解后制成溶液。
实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验Ⅲ
取待测液,加入少量KSCN溶液,无明显现象;再加入少量H2O2,溶液不变红 取实验Ⅰ所得溶液,再加入少量KSCN溶液,无明显现象;再加入H2O2溶液,溶液变为红褐色 取实验Ⅰ所得溶液,加入少量盐酸溶液,无明显现象,继续加入H2O2至过量,溶液先变红后褪色
下列说法不正确的是 (  )
A.实验Ⅰ中加入KSCN 溶液无明显现象,与 KSCN 溶液的用量无关
B.实验Ⅰ中加入H2O2溶液后不变红,可能是H2O2被维生素 C 还原了
C.实验Ⅲ中溶液红色褪去,可能是H2O2将SCN-氧化了
D.实验说明,该补铁剂中+2 价铁在酸性条件下才能被H2O2氧化
2.(2023·六安期末)在《是真的吗》节目《盐里面加进了亚铁氰化钾》案例中:有一位老教授食用了添加抗结剂亚铁氰化钾的食盐后,肾脏受到严重危害。亚铁氰化钾K4[Fe(CN)6]俗名黄血盐,制备方法为Fe+6HCN+2K2CO3K4[Fe(CN)6]+H2↑+2CO2↑+2H2O。设NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是 (  )
A.27 g HCN分子中含有π键数目为NA
B.配合物K4[Fe(CN)6]的中心离子价电子排布式为3d6,该中心离子的配位数为12
C.每生成1 mol CO2时,反应过程中转移电子数目为4NA
D.1 L 1 mol·L-1的K2CO3溶液,阳离子数目大于2NA
3.硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上作补血剂。某课外小组的同学欲测定该补血剂中铁元素的含量。实验步骤如下:
请回答下列问题:
(1)证明步骤①滤液中含有Fe2+的方法是取样,先滴加KSCN溶液,再滴加    ,该过程的现象为            。
(2)步骤②加入过量H2O2的目的是                        。
(3)步骤③中反应的离子方程式是                        。
(4)步骤④中一系列处理的操作步骤:过滤、    、灼烧、    、称量。
(5)若实验中铁元素无损耗,则每片补血剂中含铁元素的质量为     g。
二、寻找更优的检验试剂
【实验素材】
1.预测试验物质是否与Fe2+、Fe3+形成配合物。如果能形成,指出会是哪个原子与Fe2+、Fe3+形成配位键
实验任务 实验方案 实验现象 实验结论
检验试剂是否与Fe2+形成配位键 在盛有亚铁盐溶液的试管中加入邻二氮菲 溶液变为橙红色 邻二氮菲的结构简式为,N原子与Fe2+通过配位键能形成稳定的橙红色邻二氮菲亚铁离子
检验试剂是否与Fe3+形成配位键 在盛有铁盐溶液的三支试管中分别加入KSCN溶液、苯酚溶液和EDTA-2Na溶液 滴加KSCN溶液的试管中溶液呈红色;滴加苯酚溶液的试管中溶液呈紫色;EDTA-2Na溶液呈现黄色 Fe3++nSCN- [Fe(SCN)n]3-n Fe3++6C6H5OH [Fe(C6H5O)6]3-+6H+ Fe3+与EDTA-2Na可形成配合物
2.根据Fe2+、Fe3+的性质以及所选试剂的结构特点预测酸碱性对于检验试剂形成配合物的显色是否会产生影响 并设计实验探索该配体作为检验试剂的适用范围。
实验方案 实验现象 实验结论
先在盛有亚铁盐溶液的试管中加入邻二氮菲,然后将混合液分别分装倒入两支试管中,再在两支试管中分别加入盐酸和氢氧化钠溶液,调节pH 加酸或加碱后,溶液橙红色都变浅 当H+浓度高时,邻二氮菲中的N会优先与H+形成配位键,导致与金属离子的配位能力减弱。若OH-浓度高,OH-又会与Fe2+作用,同邻二氮菲形成竞争。邻二氮菲检验Fe2+的适宜pH范围是2~9
先在盛有铁盐溶液的两支试管中分别加入KSCN溶液,再分别加入盐酸和氢氧化钠溶液,调节pH 加酸,溶液红色加深。在pH>3时,生成红褐色沉淀 用SCN-检验Fe3+须在酸性条件下进行
【问题探究】
1.为何金属离子配合物的显色会受酸碱性的影响
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
2.为什么EDTA-2Na与Fe3+配位更稳定
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
【核心归纳】
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2~9。
(2)Fe3+的检验:硫氰酸钾是检验Fe3+的特效试剂,但检验过程受溶液pH的影响,其中检验时的pH<3。
(3)检验Fe2+、Fe3+的另外特效试剂。
①Fe3+的检验:亚铁氰化钾K4[Fe(CN)6]可以检验,现象是有蓝色沉淀产生。
②Fe2+的检验:铁氰化钾K3[Fe(CN)6]可以检验,现象是有蓝色沉淀产生。
2.影响配合物转化的因素
(1)配合物的稳定性:一般是配体中可配位的原子越多越稳定,稳定性弱的配合物在一定条件下可以转化成稳定性强的配合物。
(2)其他因素:溶液的酸碱性、中心离子和配体浓度,也会影响配合物的转化。
4.配合物Na3[Fe(CN)6]可用于离子检验,下列说法不正确的是 (  )
A.此配合物中存在离子键、配位键、极性键、非极性键
B.配离子为[Fe(CN)6]3-,中心离子为Fe3+,配位数为6
C.1 mol配合物中σ键数目为12NA
D.该配合物为离子化合物,易电离,1 mol该配合物电离得到阴、阳离子的数目共4NA
5.实验室测定铁的含量可用络合剂邻二氮菲(),它遇Fe2+形成橙红色配合物,结构如下图,下面说法不正确的是 (  )
A.邻二氮菲中C和N均采用sp2杂化
B.该橙红色配离子中配位数为6
C.铁与氮之间的化学键为离子键
D.邻二氮菲中所有原子共平面
6.Fe、Cu都是重要的材料元素,其单质及化合物在诸多领域中都有广泛的应用。
(1)Fe位于元素周期表的    区,基态Fe2+的价电子轨道表示式为            。
(2)向黄色的三氯化铁溶液中加入无色的KSCN溶液,溶液变成红色。该反应在有的教材中用化学方程式FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl表示。经研究表明,Fe(SCN)3是配合物,Fe3+与SCN-不仅能以1∶3的个数比配合,还可以其他个数比配合。请按要求填空:
①Fe3+与SCN-的配合物中,主要是Fe3+与SCN-以个数比1∶1配合,所得离子显红色,则含该离子的配合物的化学式是                        。
②铁的另一种配合物铁氰化钾K3[Fe(CN)6]俗称赤血盐,可用于检验Fe2+,两者反应生成带有特征蓝色的沉淀,请用离子方程式说明原理                       
            ;
该赤血盐配体的电子式为            。
微项目 补铁剂中铁元素的检验——应用配合物进行物质检验
一、问题讨论
1.提示 酸性高锰酸钾溶液褪色只能说明溶液中存在具有还原性的物质,补铁剂中可能存在其他还原性物质,因此无法说明溶液中一定存在Fe2+。
2.提示 SCN-与OH-在溶液中会竞争结合Fe3+,在pH<3时,SCN-可以竞争到Fe3+。说明SCN-检验Fe3+需在酸性条件下进行。
对点训练
1.D [实验Ⅰ中加入KSCN 溶液无明显现象,实验Ⅱ中再加入少量KSCN 溶液,仍无明显现象,从而表明溶液中的现象与 KSCN 溶液的用量无关,A正确;补铁剂中含有铁元素,实验Ⅰ中加入能将Fe2+氧化为Fe3+的H2O2溶液后,溶液仍不变红,则表明H2O2被其他还原剂还原,所以可能是H2O2被维生素 C 还原了,B正确;实验Ⅲ中溶液变红,表明生成了Fe(SCN)3,但当H2O2加入过量后,溶液的红色又褪去,则表明Fe(SCN)3的结构被破坏,因为H2O2不能氧化Fe3+,所以可能是 H2O2将SCN-氧化了,C正确;实验Ⅲ中加入盐酸,Fe2+被H2O2氧化为Fe3+,在实验Ⅱ中未加盐酸,Fe2+也被H2O2氧化为Fe3+[溶液变为红褐色,表明反应生成了+3价的Fe],所以该补铁剂中+2 价铁被H2O2氧化并不一定需要酸性条件,D不正确;故选D。]
2.D [27 g HCN的物质的量为1 mol,其结构式为H—C≡N,则27 g HCN分子中含有π键数目为2NA,故A错误;配合物K4[Fe(CN)6]的中心离子为Fe2+,其价电子排布式为3d6,该中心离子的配体为CN-,配位数为6,故B错误;该反应中,铁由0价升高到+2价,两个+1价氢变为0价,则转移2个电子,故每生成1 mol CO2时,反应过程中转移电子数目为NA,故C错误;1 L 1 mol·L-1 K2CO3溶液中,阳离子有K+和H+,其中钾离子的物质的量为2 mol,则溶液中阳离子数目大于2NA,故D正确。]
3.(1)氯水等合理氧化剂 溶液由浅绿色变为红色
(2)将Fe2+全部氧化为Fe3+
(3)Fe3++3OH-Fe(OH)3↓
[或Fe3++3NH3·H2OFe(OH)3↓+3N]
(4)洗涤 冷却
(5)0.07a
解析 (1)证明步骤①滤液中含有Fe2+的方法是取样,先滴加KSCN溶液,再滴加氯水等氧化剂,若滤液由浅绿色变为红色,则说明滤液中含有Fe2+。(2)由于H2O2具有氧化性,加入过量H2O2的目的是将Fe2+全部氧化为Fe3+。(3)步骤③的目的是将Fe3+全部转化为Fe(OH)3,所以步骤③需加入过量的NaOH溶液(或氨水),反应的离子方程式是Fe3++3OH-Fe(OH)3↓[或Fe3++3NH3·H2OFe(OH)3↓+3N]。(4)步骤④的目的是将产生的红褐色悬浊液分离,最终得到固体Fe2O3,所以步骤④的操作步骤是过滤、洗涤、灼烧、冷却、称量。(5)由于实验中铁元素无损耗,根据铁元素守恒得,每片补血剂中m(Fe)=÷10=0.07 a g。
二、问题探究
1.提示 H+会与金属离子和配体配位产生竞争,OH-会与配体和金属离子配位产生竞争。
2.提示 EDTA-2Na溶液中,每个EDTA2-可以电离出2个H+,生成EDTA4-,EDTA4-中的2个N、4个O都可以与金属离子结合,通过这类多齿配体形成螯合物,具有更高的稳定性。
对点训练
4.A [Na+与[Fe(CN)6]3-之间存在离子键,CN-与Fe3+之间存在配位键,CN-中碳原子与氮原子之间存在极性键,不存在非极性键,A项错误;配合物Na3[Fe(CN)6]中,配离子为[Fe(CN)6]3-,中心离子为Fe3+,配位数为6,B项正确;CN-中碳原子与氮原子之间存在1个σ键,CN-与Fe3+之间的配位键属于σ键,则1 mol配合物Na3[Fe(CN)6]中σ键数目为(6+6)×NA =12NA,C项正确;该配合物为离子化合物,易电离,其电离方程式为Na3[Fe(CN)6]3Na++[Fe(CN)6]3-,1 mol该配合物电离得到阴、阳离子的数目共4NA,D项正确;故选A。]
5.C [铁与氮之间的化学键为配位键。]
6.(1)d  (2)①[Fe(SCN)]2+
②3Fe2++2[Fe(CN)6]3-Fe3[Fe(CN)6]2↓ [∶C N∶]-
解析 (1)Fe为26号元素,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,位于第4周期Ⅷ族,属于d区;铁原子失去4s能级的2个电子形成Fe2+,其价电子排布式为3d6,价电子轨道表示式为。(2)①Fe3+与SCN-以个数比1∶1配合所得离子为[Fe(SCN)]2+。②赤血盐与Fe2+反应的离子方程式为3Fe2++2[Fe(CN)6]3-Fe3[Fe(CN)6]2↓;其配体CN-的电子式为[︰C N︰]-。(共32张PPT)
微项目 补铁剂中铁元素的检验
第 章 微粒间相互作用与物质性质
——应用配合物进行物质检验
2
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。
学习目标
一、补铁药片中铁元素价态的检验
二、寻找更优的检验试剂


CONTENTS
一、补铁药片中铁元素价态的检验
对点训练
项目活动目的
利用配合物的特征颜色检验补铁药片中的Fe2+和Fe3+,并测定Fe2+的含量,体会配合物的使用价值。
【实验素材】
1.目的:检验补铁药片中铁元素是否为二价,并检验铁元素是否被部分氧化为三价。
2.实验方案设计:
实验任务 实验方案 实验现象 实验结论
溶解固体药品 取一片药片,用蒸馏水溶解,将所取得试剂分成两份 得到悬浊液 药片中存在不溶于水的成分
检验Fe2+ 向其中一份试剂中加入酸性高锰酸钾溶液 高锰酸钾溶液褪色 药片中含有Fe2+
实验任务 实验方案 实验现象 实验结论
检验Fe3+ 向另一份试剂中加入KSCN溶液,再加入稀盐酸 加入KSCN溶液时,无明显变化,加入稀盐酸后溶液变红 药片中含有Fe3+
【问题讨论】
1.酸性高锰酸钾溶液褪色能否说明补铁药片中一定存在Fe2+?
提示 酸性高锰酸钾溶液褪色只能说明溶液中存在具有还原性的物质,补铁剂中可能存在其他还原性物质,因此无法说明溶液中一定存在Fe2+。
2.为什么加入KSCN溶液时,无明显变化,加入稀盐酸后溶液变红?这说明了什么问题?
提示 SCN-与OH-在溶液中会竞争结合Fe3+,在pH<3时,SCN-可以竞争到Fe3+。说明SCN-检验Fe3+需在酸性条件下进行。
【核心归纳】
不同价态的铁的检验
(1)Fe2+的检验方法
①方法:加入KSCN溶液无明显现象,再滴入氯水变成红色溶液。
②发生的反应:
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3(红色)
(2)Fe3+的检验
①方法:加入KSCN溶液,溶液变为红色。
②反应:Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3(红色)
(3)注意事项
①用SCN-检验时,在pH>3时,SCN-无法竞争到Fe3+,故不会变色;当pH<3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。
②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。
1.探究补铁剂[主要成分:氯化血红素(含+2 价铁)、富锌蛋白粉、维生素 C、乳酸、葡萄糖浆] 中铁元素是否变质。先取少量补铁剂,用酸性丙酮溶解后制成溶液。
实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验Ⅲ
取待测液,加入少量 KSCN 溶液,无明显现象;再加入少量H2O2,溶液不变红 取实验Ⅰ所得溶液,再加入少量KSCN 溶液,无明显现象;再加入H2O2溶液,溶液变为红褐色 取实验Ⅰ所得溶液,加入少量盐酸溶液,无明显现象,继续加入H2O2 至过量,溶液先变红后褪色
下列说法不正确的是(  )
A.实验Ⅰ中加入KSCN 溶液无明显现象,与 KSCN 溶液的用量无关
B.实验Ⅰ中加入H2O2溶液后不变红,可能是H2O2被维生素 C 还原了
C.实验Ⅲ中溶液红色褪去,可能是H2O2将SCN-氧化了
D.实验说明,该补铁剂中+2 价铁在酸性条件下才能被H2O2氧化
D
解析 实验Ⅰ中加入KSCN 溶液无明显现象,实验Ⅱ中再加入少量KSCN 溶液,仍无明显现象,从而表明溶液中的现象与 KSCN 溶液的用量无关,A正确;补铁剂中含有铁元素,实验Ⅰ中加入能将Fe2+氧化为Fe3+的H2O2溶液后,溶液仍不变红,则表明H2O2被其他还原剂还原,所以可能是H2O2被维生素 C 还原了,B正确;实验Ⅲ中溶液变红,表明生成了Fe(SCN)3,但当H2O2加入过量后,溶液的红色又褪去,则表明Fe(SCN)3的结构被破坏,因为H2O2不能氧化Fe3+,所以可能是 H2O2将SCN-氧化了,C正确;实验Ⅲ中加入盐酸,Fe2+被H2O2氧化为Fe3+,在实验Ⅱ中未加盐酸,Fe2+也被H2O2氧化为Fe3+[溶液变为红褐色,表明反应生成了+3价的Fe],所以该补铁剂中+2 价铁被H2O2氧化并不一定需要酸性条件,D不正确;故选D。
2.(2023·六安期末)在《是真的吗》节目《盐里面加进了亚铁氰化钾》案例中:有一位老教授食用了添加抗结剂亚铁氰化钾的食盐后,肾脏受到严重危害。亚铁氰化钾K4[Fe(CN)6]俗名黄血盐,制备方法为Fe+6HCN+2K2CO3===K4[Fe(CN)6]+H2↑+2CO2↑+2H2O。设NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是(  )
A.27 g HCN分子中含有π键数目为NA
B.配合物K4[Fe(CN)6]的中心离子价电子排布式为3d6,该中心离子的配位数为12
C.每生成1 mol CO2时,反应过程中转移电子数目为4NA
D.1 L 1 mol·L-1的K2CO3溶液,阳离子数目大于2NA
D
解析 27 g HCN的物质的量为1 mol,其结构式为H—C≡N,则27 g HCN分子中含有π键数目为2NA,故A错误;配合物K4[Fe(CN)6]的中心离子为Fe2+,其价电子排布式为3d6,该中心离子的配体为CN-,配位数为6,故B错误;该反应中,铁由0价升高到+2价,两个+1价氢变为0价,则转移2个电子,故每生成1 mol CO2时,反应过程中转移电子数目为NA,故C错误;1 L 1 mol·L-1 K2CO3溶液中,阳离子有K+和H+,其中钾离子的物质的量为2 mol,则溶液中阳离子数目大于2NA,故D正确。
3.硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上作补血剂。某课外小组的同学欲测定该补血剂中铁元素的含量。实验步骤如下:
请回答下列问题:
(1)证明步骤①滤液中含有Fe2+的方法是取样,先滴加KSCN溶液,再滴加_________________,该过程的现象为________________________。
氯水等合理氧化剂
溶液由浅绿色变为红色
解析 证明步骤①滤液中含有Fe2+的方法是取样,先滴加KSCN溶液,再滴加氯水等氧化剂,若滤液由浅绿色变为红色,则说明滤液中含有Fe2+。
(2)步骤②加入过量H2O2的目的是_________________________________。
(3)步骤③中反应的离子方程式是
_____________________________________________________________。
将Fe2+全部氧化为Fe3+
(4)步骤④中一系列处理的操作步骤:过滤、________、灼烧、________、称量。
(5)若实验中铁元素无损耗,则每片补血剂中含铁元素的质量为________ g。
洗涤
冷却
0.07a
二、寻找更优的检验试剂
对点训练
【实验素材】
1.预测试验物质是否与Fe2+、Fe3+形成配合物。如果能形成,指出会是哪个原子与Fe2+、Fe3+形成配位键?
2.根据Fe2+、Fe3+的性质以及所选试剂的结构特点预测酸碱性对于检验试剂形成配合物的显色是否会产生影响?并设计实验探索该配体作为检验试剂的适用范围。
实验方案 实验现象 实验结论
先在盛有亚铁盐溶液的试管中加入邻二氮菲,然后将混合液分别分装倒入两支试管中,再在两支试管中分别加入盐酸和氢氧化钠溶液,调节pH 加酸或加碱后,溶液橙红色都变浅 当H+浓度高时,邻二氮菲中的N会优先与H+形成配位键,导致与金属离子的配位能力减弱。若OH-浓度高,OH-又会与Fe2+作用,同邻二氮菲形成竞争。邻二氮菲检验Fe2+的适宜pH范围是2~9
实验方案 实验现象 实验结论
先在盛有铁盐溶液的两支试管中分别加入KSCN溶液,再分别加入盐酸和氢氧化钠溶液,调节pH 加酸,溶液红色加深。在pH>3时,生成红褐色沉淀 用SCN-检验Fe3+须在酸性条件下进行
【问题探究】
1.为何金属离子配合物的显色会受酸碱性的影响?
提示 H+会与金属离子和配体配位产生竞争,OH-会与配体和金属离子配位产生竞争。
2.为什么EDTA-2Na与Fe3+配位更稳定?
提示 EDTA-2Na溶液中,每个EDTA2-可以电离出2个H+,生成EDTA4-,EDTA4-中的2个N、4个O都可以与金属离子结合,通过这类多齿配体形成螯合物,具有更高的稳定性。
【核心归纳】
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2~9。
(2)Fe3+的检验:硫氰酸钾是检验Fe3+的特效试剂,但检验过程受溶液pH的影响,其中检验时的pH<3。
(3)检验Fe2+、Fe3+的另外特效试剂。
①Fe3+的检验:亚铁氰化钾K4[Fe(CN)6]可以检验,现象是有蓝色沉淀产生。
②Fe2+的检验:铁氰化钾K3[Fe(CN)6]可以检验,现象是有蓝色沉淀产生。
2.影响配合物转化的因素
(1)配合物的稳定性:一般是配体中可配位的原子越多越稳定,稳定性弱的配合物在一定条件下可以转化成稳定性强的配合物。
(2)其他因素:溶液的酸碱性、中心离子和配体浓度,也会影响配合物的转化。
4.配合物Na3[Fe(CN)6]可用于离子检验,下列说法不正确的是(  )
A.此配合物中存在离子键、配位键、极性键、非极性键
B.配离子为[Fe(CN)6]3-,中心离子为Fe3+,配位数为6
C.1 mol配合物中σ键数目为12NA
D.该配合物为离子化合物,易电离,1 mol该配合物电离得到阴、阳离子的数目共4NA
A
解析 Na+与[Fe(CN)6]3-之间存在离子键,CN-与Fe3+之间存在配位键,CN-中碳原子与氮原子之间存在极性键,不存在非极性键,A项错误;配合物Na3[Fe(CN)6]中,配离子为[Fe(CN)6]3-,中心离子为Fe3+,配位数为6,B项正确;CN-中碳原子与氮原子之间存在1个σ键,CN-与Fe3+之间的配位键属于σ键,则1 mol配合物Na3[Fe(CN)6]中σ键数目为(6+6)×NA =12NA,C项正确;该配合物为离子化合物,易电离,其电离方程式为Na3[Fe(CN)6]===3Na++[Fe(CN)6]3-,1 mol该配合物电离得到阴、阳离子的数目共4NA,D项正确;故选A。
C
解析 铁与氮之间的化学键为配位键。
6.Fe、Cu都是重要的材料元素,其单质及化合物在诸多领域中都有广泛的应用。
(1)Fe位于元素周期表的________区,基态Fe2+的价电子轨道表示式为____________________。
d
(2)向黄色的三氯化铁溶液中加入无色的KSCN溶液,溶液变成红色。该反应在有的教材中用化学方程式FeCl3+3KSCN===Fe(SCN)3+3KCl表示。经研究表明,Fe(SCN)3是配合物,Fe3+与SCN-不仅能以1∶3的个数比配合,还可以其他个数比配合。请按要求填空:
①Fe3+与SCN-的配合物中,主要是Fe3+与SCN-以个数比1∶1配合,所得离子显红色,则含该离子的配合物的化学式是________________________________。
②铁的另一种配合物铁氰化钾K3[Fe(CN)6]俗称赤血盐,可用于检验Fe2+,两者反应生成带有特征蓝色的沉淀,请用离子方程式说明原理___________________
___________________________________________________________________;
该赤血盐配体的电子式为________________________________。
[Fe(SCN)]2+
3Fe2++2[Fe(CN)6]3-===Fe3[Fe(CN)6]2↓
[∶C N∶]-
解析 ①Fe3+与SCN-以个数比1∶1配合所得离子为[Fe(SCN)]2+。②赤血盐与Fe2+反应的离子方程式为3Fe2++2[Fe(CN)6]3-===Fe3[Fe(CN)6]2↓;其配体CN-的电子式为[∶C N∶]-。