第三章 研究与实践2　检验食品中的铁元素 （新人教版 高中化学必修一）.docx

1、 研究与实践研究与实践 2 检验食品中的铁元素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。 【阅读材料】 一、铁元素在人体中的作用 成年人体内含有 45 克铁，根据在体内的功能状态可分成功能性铁和储存铁两部分。功能性铁 存在于血红蛋白、 肌红蛋白和一些酶中， 约占体内总铁量的 70%。 其余 30%为储存铁， 主要储存在肝、 脾和骨髓中。 铁是合成血红蛋白的主要原料之一。血红蛋白的主要功能是把新鲜氧气运送到各组织。铁缺乏时 不能合成足够的血红蛋白

2、，造成缺铁性贫血。铁还是体内参与氧化还原反应的一些酶和电子传递体的 组成部分，如过氧化氢酶和细胞色素都含有铁。 二、人体铁元素的来源 动物内脏(特别是肝脏)、血液、鱼、肉类都是富含血红素铁的食品。深绿叶蔬菜所含铁虽不是血 红素铁，但摄入量多，所以仍是我国人民膳食铁的重要来源。 三、常用的三价铁离子的检验方法 1苯酚检验法 铁离子与苯酚反应，可生成显紫色的络离子(络合物)。 2硫氰化物鉴别法 取溶液各少量，滴入可溶性硫氰化物(如 KSCN、NaSCN 等)溶液，变红色的是铁离子溶液，因为 生成了显红色的络合物 。 3碱鉴别法 加入氢氧化钠、氨水或氢氧化钾等碱性溶液后，有红褐色沉淀生成，并检测开始

3、沉淀和沉淀完全 时的 pH，发现从开始沉淀到沉淀完全时溶液的 pH(常温下)为 2.73.7 的是铁离子。 4亚铁氰化钾溶液法(黄血盐溶液) 铁离子在酸性溶液中与亚铁氰化钾溶液生成蓝色沉淀，称为普鲁士蓝。 【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

4、红色。 结论：菠菜中含有铁元素。 【思考与讨论】 1在实验中由于菠菜汁颜色，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(2019 北京东城区高一期末)某兴趣小组同学为探究黑木耳中含铁量，进行如下实验。 已知：.黑木耳富含蛋白质、糖类、卵磷脂、铁及一些还原性物质(如维生素 C)等。每 100 g 黑 木耳含铁量高达 185 mg。 .紫色的 KMnO4溶液在酸性条件下具有强氧化性，其还原产物是无色的 Mn2 。 .为确定黑木耳中

5、含有铁元素，甲同学设计实验方案如下。 (1)步骤得到滤液 A 的操作是 。 (2)步骤检验 Fe3 所用试剂是 溶液。 (3)下列有关上述实验得出的结论是 (填字母)。 a黑木耳中一定含 Fe2 和 Fe3 b滤液 A 中一定含 Fe2 和 Fe3 c白色沉淀中一定含 Fe(OH)2 .为测定黑木耳中铁元素的含量，乙同学设计实验方案如下。 (4)可选做试剂 B 的物质是 (填序号)。 aNa bZn cFe dCu (5)步骤中观察到的实验现象是 ， 反应 的离子方程式是 。 (6)若乙同学实验操作规范，但测得含铁量远大于实际的含量，其可能的原因是 。 答案 (1)过滤 (2)KSCN (3)

6、bc (4)d (5)酸性高锰酸钾溶液紫色褪去 5Fe2 MnO 48H =5Fe3 Mn24H 2O (6)黑木耳中还含有其他还原性物质(或黑木耳中还含有维生素 C) 解析 (1)不溶性固体和液体的分离可采用过滤的方法，因此步骤得到滤液 A 的操作是过滤。 (2)一般用 KSCN 溶液检验铁离子， 实验现象是溶液显红色， 则步骤检验 Fe3 所用试剂是 KSCN 溶液。 (3)根据步骤中产生蓝色沉淀可知滤液 A 中含有亚铁离子，则白色沉淀中含有 Fe(OH)2；根据步 骤可知滤液 A 中含有铁离子， 由于在灼烧过程中亚铁离子可能被氧化为铁离子， 所以黑木耳中不一 定含有铁离子，所以 a 错误

7、，b、c 正确。 (4)滤液 A 中含有铁离子，需要利用还原剂将其转化为亚铁离子，且不能再引入铁元素，也不能 干扰亚铁离子与高锰酸钾的反应。金属钠在溶液中反应生成 NaOH，NaOH 与铁离子反应生成沉淀， 得不到亚铁离子，a 错误；金属锌与铁离子、亚铁离子和高锰酸钾均反应，b 错误；金属铁和铁离子 反应生成亚铁离子，但引入了铁元素，c 错误；金属铜与铁离子反应生成亚铁离子和铜离子，且不会 影响亚铁离子与高锰酸钾的反应，d 正确。 (5)酸性高锰酸钾溶液与亚铁离子反应生成铁离子、 锰离子和水， 则步骤中观察到的实验现象是 酸性高锰酸钾溶液紫色褪去，反应的离子方程式是 5Fe2 MnO 48H

8、=5Fe3Mn24H 2O。 (6)由于黑木耳中含有其他还原性物质，如维生素 C，导致消耗高锰酸钾溶液的体积增加，所以测 得含铁量远大于实际的含量。 2(2020 辽宁滨海实验中学期末)铁是人体必需的微量元素，治疗缺铁性贫血的常见方法是服用 补铁药物。“速力菲”(主要成分：琥珀酸亚铁，呈暗黄色)是市场上一种常见的补铁药物。该药品不 溶于水但能溶于人体中的胃酸。某同学为了检测“速力菲”药片中 Fe2 的存在，设计并进行了如下实 验： 试回答下列问题： (1)试剂 1 是 ， 试剂 2 是 ， 加入新制氯水后溶液中发生反应的离子方 程式是 、 。 (2)加入试剂 2 后溶液中颜色由淡黄色转变为淡红

9、色是因为 ， 写出 2 价 Fe 在空气中转化为3 价 Fe 的化学方程式： 。 (3)该同学猜想红色溶液变为无色溶液的原因是溶液中的3 价铁被还原为2 价铁，你认为该同 学的猜想合理吗？ 。若你认为合理，请说明理由(若你认为不合理， 该空不作答) ；若你认为不合理请提出你的猜想并设计一个简单的实验加以验证(若你 认为合理，该空不作答) 。 答案 (1)稀盐酸 KSCN 溶液 2Fe2 Cl 2=2Fe 32Cl Fe33SCN=Fe(SCN) 3 (2)少量的 Fe2 转化为 Fe3 4FeCl 2O24HCl=4FeCl32H2O (3)不合理 猜想：Fe(SCN)3 中的 SCN 被过量

10、的氯水氧化；设计的实验为在褪色后的溶液中加入 FeCl 3溶液，不变红色(或在褪色 后的溶液中加入 KSCN 溶液，变红色) 解析 (1)该药品不溶于水但能溶于人体中的胃酸，试剂 1 用于溶解样品，可以选用稀盐酸；试剂 2 用于检验三价铁离子，可以选用 KSCN 溶液；氯气氧化亚铁离子生成铁离子，离子方程式为：2Fe2 Cl 2=2Fe 32Cl；铁离子与硫氰根离子结合生成硫氰化铁，离子方程式为：Fe33SCN =Fe(SCN)3。 (2)Fe3 遇 KSCN 溶液变红色，溶液由淡黄色变为浅红色，说明少量 Fe2被氧化成 Fe3；亚铁离 子被空气中的氧气氧化为铁离子，化学方程式为 4FeCl24HClO2=4FeCl32H2O。 (3)因为氯水氧化性强，不会还原 Fe3 ，该同学的猜想不合理；可能是 SCN被过量的氯水氧化， 可取少量褪色后的溶液，加入 FeCl3溶液，不变红色(或取少量褪色后的溶液，加入 KSCN 溶液，变红 色)。