資源簡介

(共22張PPT)
補鐵劑中鐵元素的檢驗——應用配合物進行物質檢驗
1.了解金屬離子可以形成豐富多彩的配合物，許多配合物都具有顏色；知道可以利用形成的配合物的特征顏色對金屬離子進行定性檢驗。
2.了解配合物的穩定性各不相同，配合物之間可以發生轉化；知道如何在實驗過程中根據配合物的穩定性及轉化關系選擇實驗條件。
聯想 · 質疑
聯想 · 質疑
補鐵藥物種類繁多，其中鐵元素主要以亞鐵離子形式存在。由于Fe2+具有還原性，藥品在保存過程中可能生成Fe3+。
如何判斷補鐵劑種類以及是否變質？
在補鐵劑中也有鐵離子的配合物，如蛋白琥珀酸鐵。
請設計實驗方案，檢驗其中鐵元素是否為二價，并檢驗該藥片在保存過程中鐵元素是否被部分氧化為三價。
項目活動 1
補鐵藥片中鐵元素價態的檢驗
實驗方案設計與實施
實驗方案設計與實施
Fe3++nSCN- = [Fe(SCN)n]3-n
Fe3+的檢驗：
實驗探究1：檢驗Fe3+
蒸
餾
水
KSCN
溶液
藥片
鹽酸
KSCN
溶液
藥片
實驗方案 實驗現象 實驗結論
溶液不變紅
溶液變紅色
用SCN－檢驗Fe3+須在酸性條件下進行
Fe3+極易水解，故未充分酸化的水溶液會由于有[Fe(OH)]2+存在而顯黃色。隨著pH升高，Fe3+水解程度增大，可生成Fe(OH)3膠體或沉淀。
酸性條件下，用SCN檢驗Fe3+
Fe3+沉淀時的pH 2.7~3.7，
2.7開始沉淀，3.7沉淀完全。
用KSCN溶液檢驗Fe3+時，SCN－會與OH－競爭結合Fe3+。由于OH－更易與Fe3+結合，在pH>3時，SCN－無法競爭到Fe3+；在pH<3時，OH－濃度
很小，這時SCN－可以競爭到Fe3+，從而能觀察到溶液變紅色。
資源拓展
實驗方案 實驗現象 實驗結論
酸性KMnO4
溶液褪色
實驗探究2：檢驗Fe2+
鹽酸
酸性
KMnO4
溶液
藥片
不能說明Fe2+一定存在，因為Cl－或其他還原性物質也可使KMnO4褪色。
思考與交流
是否可以用氯水與KSCN溶液檢驗Fe2+？
氯水過量會導致Fe3+和SCN－混合后形成的紅色溶液褪去。
能否利用配合物直接檢驗Fe2+呢？
許多金屬配合物都有鮮艷的顏色，所以常常作為檢驗金屬離子的試劑。配合物的顏色越深，越利于檢驗出金屬離子；穩定性越強，受環境干擾越小。
聯想 · 質疑
聯想 · 質疑
項目活動 2
尋找更優的檢驗試劑
供選用試劑：
OH
—
N
N
苯酚( )
硫氰化鉀(KSCN)
鄰二氮菲(phen， )
乙二胺四乙酸二鈉鹽(EDTA－2Na ， )
哪些有可能與Fe2+、Fe3+形成配合物呢？
實驗探究3：檢驗試劑是否與Fe2+形成配位鍵
實驗方案 實驗現象 實驗結論
(1)分別取新配制的FeSO4溶液少量于四支試管中,并滴加少量苯 (2)用膠頭滴管分別吸取 ①苯酚溶液 ②KSCN溶液 ③鄰二氮菲溶液 ④EDTA-2Na溶液插入試管中苯層以下滴加幾滴
①無明顯現象
②無明顯現象
③溶液呈橙紅色
④溶液呈綠色
不能與Fe2+形成有顏色的配合物
不能與Fe2+形成有顏色的配合物
能與Fe2+形成有顏色的配合物
能與Fe2+形成有顏色的配合物
鄰二氮菲溶液
N
N
Fe2+
[Fe(phen)3]2+
提供孤電子對
EDTA螯合物結構示意圖
實驗探究4：檢驗試劑是否與Fe3+形成配位鍵
實驗方案 實驗現象 實驗結論
(1)分別取新配制的FeSO4溶液少量于四支試管中,并滴加少量苯 (2)用膠頭滴管分別吸取 ①苯酚溶液 ②KSCN溶液 ③鄰二氮菲溶液 ④EDTA-2Na溶液插入試管中苯層以下滴加幾滴
①溶液呈紫色
②溶液呈紅色
③無明顯現象
④溶液呈黃色
能與Fe3+形成有顏色的配合物
能與Fe3+形成有顏色的配合物
不能與Fe3+形成有顏色的配合物
能與Fe3+形成有顏色的配合物
思考與交流
進行Fe2+的實驗時，為什么需要新配制的FeSO4溶液，而且要加少量苯？
Fe2+易被空氣中的氧氣氧化為Fe3+，從而對實驗造成干擾，新配制的溶液能降低被氧化的可能，少量苯起到液封的作用。
實驗探究5：測定鄰二氮菲用于檢測Fe2+時的適宜pH范圍
實驗方案 實驗現象 實驗結論
①無明顯現象
②溶液呈淺橙紅色
能檢測出Fe3+
能檢測出Fe3+
③溶液呈橙紅色
無法檢測出Fe3+
取FeSO4溶液少量于三支試管中用稀硫酸調節pH分別為1、2、3標記為①②③，分別向其中滴加幾滴鄰二氮菲溶液
取新配制的FeSO4溶液少量于三支試管中,并加少量苯，用膠頭滴管分別吸取NaOH溶液插入試管中苯層以下調節pH分別為8、9、10標記為①②③，用膠頭滴管插入試管中苯層以下滴加幾滴鄰二氮菲溶液
③無明顯現象
無法檢測出Fe3+
①溶液呈橙紅色
②溶液呈淺橙紅色
能檢測出Fe3+
能檢測出Fe3+
鄰二氮菲檢驗Fe2+的適宜pH范圍是2~9。
實驗探究5：測定鄰二氮菲用于檢測Fe2+時的適宜pH范圍
實驗方案 實驗現象 實驗結論
思考與交流
為什么酸堿性也會對鄰二氮菲檢測Fe2+產生影響？
當H+濃度較高時，鄰二氮菲中的N會優先與H+形成配位鍵，導致與金屬離子的配位能力減弱；若OH-濃度高，OH-又會與Fe2+作用，同鄰二氮菲形成競爭。
[注意]鐵氰化鉀(K3[Fe(CN)6])和亞鐵氰化鉀(K4[Fe(CN)6])可以分別與Fe2+、Fe3+生成藍色沉淀，也常作為兩種試劑的檢驗試劑。
1.配體結合中心離子的能力有強弱之分，結合能力越強，越易形成配合物，形成的配合物越穩定。
2.配體結合中心離子的能力受外界條件影響，如溶液的酸堿性、濃度等。
歸納
拓 展 視 野
比色法
由于溶液顏色的深淺與有色物質的
濃度有關，可以通過比較顏色深淺確定
有色物質的濃度，這種方法稱為比色法。
其中最簡單的是目視比色法，并且
廣泛應用于環境監測、疾病控制以及食
品或藥品的質量控制等。
【練一練】
1.(多選)如圖所示，a為乙二胺四乙酸(EDTA)，易與金屬離子形成螯合物，b為EDTA與Ca2＋形成的螯合物。下列敘述正確的是(　　)
b
A．a和b中N原子均采取sp3雜化
B．b中Ca2＋的配位數為6
C．a中配位原子是C原子
D．b中含有共價鍵、離子鍵和配位鍵
AB
a
2．已知某紫色配合物的組成為CoCl3·5NH3·H2O，其水溶液顯弱酸性，加入強堿加熱至沸騰有NH3放出，同時產生Co2O3沉淀；向一定量該配合物溶液中加過量AgNO3溶液，有AgCl沉淀生成，待沉淀完全后過濾，再加過量AgNO3溶液于濾液中，無明顯變化，但加熱至沸騰又有AgCl沉淀生成，且第二次沉淀量為第一次沉淀量的二分之一。則該配合物的化學式最可能為(　　)
A．[CoCl2(NH3)4]Cl·NH3·H2O
B．[Co(NH3)5(H2O)]Cl3
C．[CoCl(NH3)3(H2O)]Cl2·2NH3
D．[CoCl(NH3)5]Cl2·H2O
D
3．選擇合適試劑完成甲、乙兩組實驗。
甲組：檢驗含Fe3＋的溶液中是否含有Fe2＋；
乙組：檢驗含Fe2＋的溶液中是否含有Fe3＋。
下列試劑及加入試劑順序能達到實驗目的的是(　　)
試劑選項　 甲組 乙組
A 新制氯水、KSCN溶液 NaOH溶液
B 酸性KMnO4溶液 KSCN溶液
C KOH溶液 溴水
D 溴水 酸性KMnO4溶液
B
利用配合物檢驗金屬離子的流程
項目成果展示
借助配合物
檢驗金屬離子
選擇合適的
檢驗試劑
選擇適宜的
酸堿性
配合物有
明顯的顏色
配合物
比較穩定
中心原子受酸
堿性的影響
配體受酸堿
性的影響
配位鍵越
強越穩定
配體中可配位的
原子數越多越穩定
配合物的穩定性有差異，配合物之間可以相互轉化

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