研究与实践2 检验食品中的铁元素
【研究目的】
铁是人体必需的微量元素。食用富含铁元素的食品，可以补充人体所需的铁元素。通过化学实验的方法检验食品中的铁元素，体验实验研究的一般过程和化学知识在实际中的应用。
【实验仪器】
研钵、烧杯、剪刀、漏斗、玻璃棒、试管、滴管、滤纸。
【实验药品】
菠菜、蒸馏水、稀硝酸、KSCN溶液。
【实验步骤】
1.取新鲜的菠菜10 g，将菠菜剪碎后放在研钵中研磨，然后倒入烧杯中，加入30 mL蒸馏水，搅拌。将上述浊液过滤，得到的滤液作为试验样品。
2.取少许试验样品加入试管中，然后加入少量稀硝酸（稀硝酸具有氧化性），再滴加几滴KSCN溶液，振荡，观察到溶液变红色。
结论：菠菜中含有铁元素。
1.在实验中由于菠菜汁有颜色，所以对于实验现象的观察有一定的影响，想一想可以怎么改进这个实验。
2.实验中加入稀硝酸的目的是什么？
1.检测新鲜的菠菜中是否含有铁元素的实验步骤中，有错误的是（ ）
A.将菠菜剪碎用研杵和研钵研细
B.将研细的菠菜放在烧杯中加水搅拌，充分溶解，过滤得滤液
C.取少量滤液加入试管中，加入少量稀盐酸
D.最后再加入几滴KSCN溶液，若溶液变红，则菠菜中含有铁元素
2.铁是人体必需的微量元素，菠菜中铁元素通常以Fe2＋形式存在，实验室测定菠菜中铁元素含量的流程如图：
回答下列问题：
（1）“操作1”的名称为 ，用到的玻璃仪器为 。
（2）向操作1所得“溶液”中滴加1～2滴KSCN溶液，现象为 ，证明溶液中存在Fe3＋。
（3）“步骤1”加入HNO3溶液的目的是
（用文字表述）。
（4）“操作2”发生反应的化学方程式为 ，
根据数据计算每100 g新鲜菠菜中含铁元素的质量为 mg。
3.铁是人体必需的微量元素，严重缺铁时需要服用补铁剂。实验小组为研究某补铁剂中铁元素的价态及其含量，设计并进行了如下实验：
【查阅资料】Ⅰ.该补铁剂不溶于水，但能溶于人体中的胃液（含盐酸）。
Ⅱ.KSCN中的硫元素为－2价。
Ⅲ.Fe（OH）3受热分解生成Fe2O3。
实验Ⅰ.检验该补铁剂中铁元素的价态。
将补铁剂碾碎的目的是增大接触面积，使其充分溶解。
（1）试剂1是 ，试剂2是 。
（2）加入试剂2后溶液变为浅红色，说明溶液①中含有 。
（3）能证明溶液①中含有Fe2＋的实验现象是 。
（4）补全在上述条件下Fe2＋与H2O2发生反应的离子方程式：
H＋＋ Fe2＋＋ H2O2 ＋
（5）甲同学猜测深红色溶液③迅速变为无色溶液④的原因，可能是溶液中的SCN－与H2O2发生了化学反应。
a.甲同学猜测的依据是 。
b.乙同学通过实验证实了甲同学的猜测，其实验方案及现象是
。
实验Ⅱ.测定该补铁剂中铁元素的含量。
（6）计算每片该补铁剂含铁元素的质量为 g。
（7）人体只能吸收Fe2＋，医生建议在服用该补铁剂时，同时服用有较强还原性的维生素C，理由是
。
研究与实践2 检验食品中的铁元素
思考与讨论
1.提示：可以先将菠菜燃烧成灰，再溶解、过滤进行实验。
2.提示：将菠菜汁里的铁元素变成三价铁离子，从而进行检验。
针对训练
1.C 将菠菜剪碎用研杵和研钵研细，A正确；将研细的菠菜放在烧杯中加水搅拌，充分溶解，过滤得滤液，B正确；取少量滤液加入试管中，加入少量稀HNO3，将铁元素氧化成Fe3＋，若加稀盐酸，可能不会产生Fe3＋，后续检测不到铁元素，C错误；最后再加入几滴KSCN溶液，若溶液变红，则菠菜中含有铁元素，D正确。
2.（1）过滤 烧杯、漏斗、玻璃棒
（2）溶液会变为红色
（3）浸取铁元素，并将其氧化为＋3价
（4）Fe（NO3）3＋3NaOHFe（OH）3↓＋3NaNO3 0.7
解析：（1）操作1为过滤，使用的玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒。（2）向操作1所得“溶液”中滴加1～2滴KSCN溶液，由于含有三价铁离子，溶液会变为红色。（3）“步骤1”加入HNO3溶液的目的是浸取铁元素，并将其氧化为＋3价，便于后续检测。（4）操作2发生复分解反应，对应方程式为Fe（NO3）3＋3NaOHFe（OH）3↓＋3NaNO3，结合分析可知，100 g新鲜菠菜中含铁元素的质量为×2×56 g·mol－1×＝0.7 mg。
3.（1）盐酸 KSCN溶液 （2）Fe3＋
（3）加入H2O2溶液后，溶液②由浅红色变成深红色
（4）2 2 1 2Fe3＋ 2H2O
（5）a.SCN－中硫元素为－2价，具有还原性；H2O2中氧元素为－1价，具有氧化性 b.取少量无色溶液④于试管中，滴入KSCN溶液，溶液变红（或取少量无色溶液④于试管中，滴入BaCl2溶液，产生白色沉淀）
（6） （7）维生素C具有较强还原性，防止Fe2＋被氧化
解析：要测定补铁剂中铁元素的含量，可以将补铁剂碾碎，然后向其中加入足量盐酸，使二者充分接触发生反应，然后过滤除去不溶性杂质，再向滤液中加入足量H2O2，将Fe2＋氧化为Fe3＋，然后加入足量NaOH溶液，使溶液中的Fe3＋转化为Fe（OH）3红褐色沉淀，将沉淀洗涤、灼烧，分解产生Fe2O3，根据Fe2O3的质量，利用Fe元素守恒可计算出补铁剂中铁元素的含量。（5）SCN－中硫元素为－2价，具有还原性；H2O2中氧元素为－1价，具有氧化性，H2O2将SCN－氧化，导致深红色溶液③迅速变为无色溶液④；乙同学通过实验证实了甲同学的猜测，可通过再加入SCN－，根据溶液是否变为红色判断；也可以根据反应后溶液中是否含有S 进行判断，其实验方案及现象是：取少量无色溶液④于试管中，滴入KSCN溶液，溶液变红；或取少量无色溶液④于试管中，滴入BaCl2溶液，产生白色沉淀。（6）m片补铁剂经上述处理后反应产生Fe2O3的质量是a g，则其中Fe元素的质量为m（Fe）＝ mol×2×56 g·mol－1＝ g，则每片该补铁剂含铁元素的质量为 g。
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研究与实践2
检验食品中的铁元素
【研究目的】
铁是人体必需的微量元素。食用富含铁元素的食品，可以补充人体所
需的铁元素。通过化学实验的方法检验食品中的铁元素，体验实验研
究的一般过程和化学知识在实际中的应用。
【实验仪器】
研钵、烧杯、剪刀、漏斗、玻璃棒、试管、滴管、滤纸。
【实验药品】
菠菜、蒸馏水、稀硝酸、KSCN溶液。
【实验步骤】
1. 取新鲜的菠菜10 g，将菠菜剪碎后放在研钵中研磨，然后倒入烧杯
中，加入30 mL蒸馏水，搅拌。将上述浊液过滤，得到的滤液作为
试验样品。
2. 取少许试验样品加入试管中，然后加入少量稀硝酸（稀硝酸具有氧
化性），再滴加几滴KSCN溶液，振荡，观察到溶液变红色。
结论：菠菜中含有铁元素。
1. 在实验中由于菠菜汁有颜色，所以对于实验现象的观察有一定的影
响，想一想可以怎么改进这个实验。
提示：可以先将菠菜燃烧成灰，再溶解、过滤进行实验。
2. 实验中加入稀硝酸的目的是什么？
提示：将菠菜汁里的铁元素变成三价铁离子，从而进行检验。
1. 检测新鲜的菠菜中是否含有铁元素的实验步骤中，有错误的是
（ ）
A. 将菠菜剪碎用研杵和研钵研细
B. 将研细的菠菜放在烧杯中加水搅拌，充分溶解，过滤得滤液
C. 取少量滤液加入试管中，加入少量稀盐酸
D. 最后再加入几滴KSCN溶液，若溶液变红，则菠菜中含有铁元素
解析： 将菠菜剪碎用研杵和研钵研细，A正确；将研细的菠
菜放在烧杯中加水搅拌，充分溶解，过滤得滤液，B正确；取
少量滤液加入试管中，加入少量稀HNO3，将铁元素氧化成Fe3
＋，若加稀盐酸，可能不会产生Fe3＋，后续检测不到铁元素，C
错误；最后再加入几滴KSCN溶液，若溶液变红，则菠菜中含
有铁元素，D正确。
2. 铁是人体必需的微量元素，菠菜中铁元素通常以Fe2＋形式存在，实
验室测定菠菜中铁元素含量的流程如图：
回答下列问题：
（1）“操作1”的名称为 ，用到的玻璃仪器为
。
解析： 操作1为过滤，使用的玻璃仪器为烧杯、漏斗、
玻璃棒。
（2）向操作1所得“溶液”中滴加1～2滴KSCN溶液，现象为
，证明溶液中存在Fe3＋。
解析： 向操作1所得“溶液”中滴加1～2滴KSCN溶
液，由于含有三价铁离子，溶液会变为红色。
过滤
烧杯、漏
斗、玻璃棒
溶
液会变为红色
（3）“步骤1”加入HNO3溶液的目的是
（用文字表述）。
解析： “步骤1”加入HNO3溶液的目的是浸取铁元素，
并将其氧化为＋3价，便于后续检测。
浸取铁元素，并将其氧
化为＋3价
解析： 操作2发生复分解反应，对应方程式为Fe
（NO3）3＋3NaOH Fe（OH）3↓＋3NaNO3，结合分析可
知，100 g新鲜菠菜中含铁元素的质量为 ×2×56
g·mol－1× ＝0.7 mg。
Fe（NO3）3＋3NaOH
Fe（OH）3↓＋3NaNO3
0.7
3. 铁是人体必需的微量元素，严重缺铁时需要服用补铁剂。实验
小组为研究某补铁剂中铁元素的价态及其含量，设计并进行了
如下实验：
【查阅资料】Ⅰ.该补铁剂不溶于水，但能溶于人体中的胃液（含盐
酸）。
Ⅱ.KSCN中的硫元素为－2价。
Ⅲ.Fe（OH）3受热分解生成Fe2O3。
实验Ⅰ.检验该补铁剂中铁元素的价态。
将补铁剂碾碎的目的是增大接触面积，使其充分溶解。
（1）试剂1是 ，试剂2是 。
（2）加入试剂2后溶液变为浅红色，说明溶液①中含有 。
盐酸
KSCN溶液
Fe3＋
（3）能证明溶液①中含有Fe2＋的实验现象是
。
（4）补全在上述条件下Fe2＋与H2O2发生反应的离子方程式：
加入H2O2溶液后，溶液
②由浅红色变成深红色
H＋＋ Fe2＋＋ H2O2 ＋
2
2
1
2Fe3＋
2H2O
解析：要测定补铁剂中铁元素的含量，可以将补铁剂碾碎，然
后向其中加入足量盐酸，使二者充分接触发生反应，然后过滤
除去不溶性杂质，再向滤液中加入足量H2O2，将Fe2＋氧化为Fe3
＋，然后加入足量NaOH溶液，使溶液中的Fe3＋转化为Fe（OH）
3红褐色沉淀，将沉淀洗涤、灼烧，分解产生Fe2O3，根据Fe2O3
的质量，利用Fe元素守恒可计算出补铁剂中铁元素的含量。
（5）甲同学猜测深红色溶液③迅速变为无色溶液④的原因，可能是
溶液中的SCN－与H2O2发生了化学反应。
a.甲同学猜测的依据是
。
b.乙同学通过实验证实了甲同学的猜测，其实验方案及现象
是
。
SCN－中硫元素为－2价，具有还原性；
H2O2中氧元素为－1价，具有氧化性
取少量无色溶液④于试管中，滴入KSCN溶液，溶液变红
（或取少量无色溶液④于试管中，滴入BaCl2溶液，产生白色沉
淀）
解析：SCN－中硫元素为－2价，具有还原性；H2O2中氧元素为－
1价，具有氧化性，H2O2将SCN－氧化，导致深红色溶液③迅速
变为无色溶液④；乙同学通过实验证实了甲同学的猜测，可通过再加入SCN－，根据溶液是否变为红色判断；也可以根据反应后溶液中是否含有S 进行判断，其实验方案及现象是：取少量无色溶液④于试管中，滴入KSCN溶液，溶液变红；或取少量无色溶液④于试管中，滴入BaCl2溶液，产生白色沉淀。
实验Ⅱ.测定该补铁剂中铁元素的含量。
解析： m 片补铁剂经上述处理后反应产生Fe2O3的质量是 a g，则其中Fe元素的质量为 m （Fe）＝ mol×2×56 g·mol－1＝ g，则每片该补铁剂含铁元素的质量为 g。
（7）人体只能吸收Fe2＋，医生建议在服用该补铁剂时，同时服用有
较强还原性的维生素C，理由是
。
维生素C具有较强还原性，防止
Fe2＋被氧化
感谢欣赏
THE END
