資源簡介

微項目　補鐵劑中鐵元素的檢驗
——應(yīng)用配合物進行物質(zhì)檢驗
學(xué)習(xí)目標　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(wěn)定性各不相同,配合物之間可以發(fā)生轉(zhuǎn)化;知道如何在實驗過程中根據(jù)配合物的穩(wěn)定性及轉(zhuǎn)化關(guān)系選擇實驗條件。
一、補鐵藥片中鐵元素價態(tài)的檢驗
項目活動目的
利用配合物的特征顏色檢驗補鐵藥片中的Fe2+和Fe3+,并測定Fe2+的含量,體會配合物的使用價值。
【實驗素材】
1.目的:檢驗補鐵藥片中鐵元素是否為二價,并檢驗鐵元素是否被部分氧化為三價。
2.實驗方案設(shè)計:
實驗 任務(wù) 實驗方案 實驗現(xiàn)象 實驗 結(jié)論
溶解 固體 藥品 取一片藥片,用蒸餾水溶解,將所取得試劑分成兩份 得到懸濁液 藥片中存在不溶于水的成分
檢驗 Fe2+ 向其中一份試劑中加入酸性高錳酸鉀溶液 高錳酸鉀溶液褪色 藥片中含有Fe2+
檢驗 Fe3+ 向另一份試劑中加入KSCN溶液,再加入稀鹽酸 加入KSCN溶液時,無明顯變化,加入稀鹽酸后溶液變紅 藥片中含有Fe3+
【問題討論】
1.酸性高錳酸鉀溶液褪色能否說明補鐵藥片中一定存在Fe2+
_______________________________________________________________________________
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2.為什么加入KSCN溶液時,無明顯變化,加入稀鹽酸后溶液變紅 這說明了什么問題
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【核心歸納】
不同價態(tài)的鐵的檢驗
(1)Fe2+的檢驗方法
①方法:加入KSCN溶液無明顯現(xiàn)象,再滴入氯水變成紅色溶液。
②發(fā)生的反應(yīng):
2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-
Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(紅色)
(2)Fe3+的檢驗
①方法:加入KSCN溶液,溶液變?yōu)榧t色。
②反應(yīng):Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(紅色)
(3)注意事項
①用SCN-檢驗時,在pH>3時,SCN-無法競爭到Fe3+,故不會變色;當pH<3時,OH-濃度很小,這時SCN-會與Fe3+結(jié)合而變紅色,故檢驗Fe3+須在酸性條件下進行。
②檢驗Fe2+和Fe3+最好都用形成配合物的方式進行檢驗,否則很容易產(chǎn)生誤差。
1.探究補鐵劑[主要成分:氯化血紅素(含+2 價鐵)、富鋅蛋白粉、維生素 C、乳酸、葡萄糖漿] 中鐵元素是否變質(zhì)。先取少量補鐵劑,用酸性丙酮溶解后制成溶液。
實驗Ⅰ 實驗Ⅱ 實驗Ⅲ
取待測液,加入少量KSCN溶液,無明顯現(xiàn)象;再加入少量H2O2,溶液不變紅 取實驗Ⅰ所得溶液,再加入少量KSCN溶液,無明顯現(xiàn)象;再加入H2O2溶液,溶液變?yōu)榧t褐色 取實驗Ⅰ所得溶液,加入少量鹽酸溶液,無明顯現(xiàn)象,繼續(xù)加入H2O2至過量,溶液先變紅后褪色
下列說法不正確的是 (　　)
A.實驗Ⅰ中加入KSCN 溶液無明顯現(xiàn)象,與 KSCN 溶液的用量無關(guān)
B.實驗Ⅰ中加入H2O2溶液后不變紅,可能是H2O2被維生素 C 還原了
C.實驗Ⅲ中溶液紅色褪去,可能是H2O2將SCN-氧化了
D.實驗說明,該補鐵劑中+2 價鐵在酸性條件下才能被H2O2氧化
2.(2023·六安期末)在《是真的嗎》節(jié)目《鹽里面加進了亞鐵氰化鉀》案例中:有一位老教授食用了添加抗結(jié)劑亞鐵氰化鉀的食鹽后,腎臟受到嚴重危害。亞鐵氰化鉀K4[Fe(CN)6]俗名黃血鹽,制備方法為Fe+6HCN+2K2CO3K4[Fe(CN)6]+H2↑+2CO2↑+2H2O。設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,下列說法正確的是 (　　)
A.27 g HCN分子中含有π鍵數(shù)目為NA
B.配合物K4[Fe(CN)6]的中心離子價電子排布式為3d6,該中心離子的配位數(shù)為12
C.每生成1 mol CO2時,反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為4NA
D.1 L 1 mol·L-1的K2CO3溶液,陽離子數(shù)目大于2NA
3.硫酸亞鐵晶體(FeSO4·7H2O)在醫(yī)藥上作補血劑。某課外小組的同學(xué)欲測定該補血劑中鐵元素的含量。實驗步驟如下:
請回答下列問題:
(1)證明步驟①濾液中含有Fe2+的方法是取樣,先滴加KSCN溶液,再滴加　　　　,該過程的現(xiàn)象為　　　　　　　　　　　　。
(2)步驟②加入過量H2O2的目的是　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。
(3)步驟③中反應(yīng)的離子方程式是　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。
(4)步驟④中一系列處理的操作步驟:過濾、　　　　、灼燒、　　　　、稱量。
(5)若實驗中鐵元素無損耗,則每片補血劑中含鐵元素的質(zhì)量為　　　　 g。
二、尋找更優(yōu)的檢驗試劑
【實驗素材】
1.預(yù)測試驗物質(zhì)是否與Fe2+、Fe3+形成配合物。如果能形成,指出會是哪個原子與Fe2+、Fe3+形成配位鍵
實驗任務(wù) 實驗方案 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
檢驗試劑是否與Fe2+形成配位鍵 在盛有亞鐵鹽溶液的試管中加入鄰二氮菲 溶液變?yōu)槌燃t色 鄰二氮菲的結(jié)構(gòu)簡式為,N原子與Fe2+通過配位鍵能形成穩(wěn)定的橙紅色鄰二氮菲亞鐵離子
檢驗試劑是否與Fe3+形成配位鍵 在盛有鐵鹽溶液的三支試管中分別加入KSCN溶液、苯酚溶液和EDTA-2Na溶液 滴加KSCN溶液的試管中溶液呈紅色;滴加苯酚溶液的試管中溶液呈紫色;EDTA-2Na溶液呈現(xiàn)黃色 Fe3++nSCN- [Fe(SCN)n]3-n Fe3++6C6H5OH [Fe(C6H5O)6]3-+6H+ Fe3+與EDTA-2Na可形成配合物
2.根據(jù)Fe2+、Fe3+的性質(zhì)以及所選試劑的結(jié)構(gòu)特點預(yù)測酸堿性對于檢驗試劑形成配合物的顯色是否會產(chǎn)生影響 并設(shè)計實驗探索該配體作為檢驗試劑的適用范圍。
實驗方案 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
先在盛有亞鐵鹽溶液的試管中加入鄰二氮菲,然后將混合液分別分裝倒入兩支試管中,再在兩支試管中分別加入鹽酸和氫氧化鈉溶液,調(diào)節(jié)pH 加酸或加堿后,溶液橙紅色都變淺 當H+濃度高時,鄰二氮菲中的N會優(yōu)先與H+形成配位鍵,導(dǎo)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。鄰二氮菲檢驗Fe2+的適宜pH范圍是2~9
先在盛有鐵鹽溶液的兩支試管中分別加入KSCN溶液,再分別加入鹽酸和氫氧化鈉溶液,調(diào)節(jié)pH 加酸,溶液紅色加深。在pH>3時,生成紅褐色沉淀 用SCN-檢驗Fe3+須在酸性條件下進行
【問題探究】
1.為何金屬離子配合物的顯色會受酸堿性的影響
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2.為什么EDTA-2Na與Fe3+配位更穩(wěn)定
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【核心歸納】
1.檢驗Fe2+、Fe3+的特效試劑與使用條件
(1)Fe2+的檢驗:鄰二氮菲是Fe2+檢驗的特效試劑,其顯色與溶液的pH有關(guān),適宜范圍為2~9。
(2)Fe3+的檢驗:硫氰酸鉀是檢驗Fe3+的特效試劑,但檢驗過程受溶液pH的影響,其中檢驗時的pH<3。
(3)檢驗Fe2+、Fe3+的另外特效試劑。
①Fe3+的檢驗:亞鐵氰化鉀K4[Fe(CN)6]可以檢驗,現(xiàn)象是有藍色沉淀產(chǎn)生。
②Fe2+的檢驗:鐵氰化鉀K3[Fe(CN)6]可以檢驗,現(xiàn)象是有藍色沉淀產(chǎn)生。
2.影響配合物轉(zhuǎn)化的因素
(1)配合物的穩(wěn)定性:一般是配體中可配位的原子越多越穩(wěn)定,穩(wěn)定性弱的配合物在一定條件下可以轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定性強的配合物。
(2)其他因素:溶液的酸堿性、中心離子和配體濃度,也會影響配合物的轉(zhuǎn)化。
4.配合物Na3[Fe(CN)6]可用于離子檢驗,下列說法不正確的是 (　　)
A.此配合物中存在離子鍵、配位鍵、極性鍵、非極性鍵
B.配離子為[Fe(CN)6]3-,中心離子為Fe3+,配位數(shù)為6
C.1 mol配合物中σ鍵數(shù)目為12NA
D.該配合物為離子化合物,易電離,1 mol該配合物電離得到陰、陽離子的數(shù)目共4NA
5.實驗室測定鐵的含量可用絡(luò)合劑鄰二氮菲(),它遇Fe2+形成橙紅色配合物,結(jié)構(gòu)如下圖,下面說法不正確的是 (　　)
A.鄰二氮菲中C和N均采用sp2雜化
B.該橙紅色配離子中配位數(shù)為6
C.鐵與氮之間的化學(xué)鍵為離子鍵
D.鄰二氮菲中所有原子共平面
6.Fe、Cu都是重要的材料元素,其單質(zhì)及化合物在諸多領(lǐng)域中都有廣泛的應(yīng)用。
(1)Fe位于元素周期表的　　　　區(qū),基態(tài)Fe2+的價電子軌道表示式為　　　　　　　　　　　　。
(2)向黃色的三氯化鐵溶液中加入無色的KSCN溶液,溶液變成紅色。該反應(yīng)在有的教材中用化學(xué)方程式FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl表示。經(jīng)研究表明,Fe(SCN)3是配合物,Fe3+與SCN-不僅能以1∶3的個數(shù)比配合,還可以其他個數(shù)比配合。請按要求填空:
①Fe3+與SCN-的配合物中,主要是Fe3+與SCN-以個數(shù)比1∶1配合,所得離子顯紅色,則含該離子的配合物的化學(xué)式是　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。
②鐵的另一種配合物鐵氰化鉀K3[Fe(CN)6]俗稱赤血鹽,可用于檢驗Fe2+,兩者反應(yīng)生成帶有特征藍色的沉淀,請用離子方程式說明原理　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　;
該赤血鹽配體的電子式為　　　　　　　　　　　　。
微項目　補鐵劑中鐵元素的檢驗——應(yīng)用配合物進行物質(zhì)檢驗
一、問題討論
1.提示　酸性高錳酸鉀溶液褪色只能說明溶液中存在具有還原性的物質(zhì),補鐵劑中可能存在其他還原性物質(zhì),因此無法說明溶液中一定存在Fe2+。
2.提示　SCN-與OH-在溶液中會競爭結(jié)合Fe3+,在pH<3時,SCN-可以競爭到Fe3+。說明SCN-檢驗Fe3+需在酸性條件下進行。
對點訓(xùn)練
1.D　[實驗Ⅰ中加入KSCN 溶液無明顯現(xiàn)象,實驗Ⅱ中再加入少量KSCN 溶液,仍無明顯現(xiàn)象,從而表明溶液中的現(xiàn)象與 KSCN 溶液的用量無關(guān),A正確;補鐵劑中含有鐵元素,實驗Ⅰ中加入能將Fe2+氧化為Fe3+的H2O2溶液后,溶液仍不變紅,則表明H2O2被其他還原劑還原,所以可能是H2O2被維生素 C 還原了,B正確;實驗Ⅲ中溶液變紅,表明生成了Fe(SCN)3,但當H2O2加入過量后,溶液的紅色又褪去,則表明Fe(SCN)3的結(jié)構(gòu)被破壞,因為H2O2不能氧化Fe3+,所以可能是 H2O2將SCN-氧化了,C正確;實驗Ⅲ中加入鹽酸,Fe2+被H2O2氧化為Fe3+,在實驗Ⅱ中未加鹽酸,Fe2+也被H2O2氧化為Fe3+[溶液變?yōu)榧t褐色,表明反應(yīng)生成了+3價的Fe],所以該補鐵劑中+2 價鐵被H2O2氧化并不一定需要酸性條件,D不正確;故選D。]
2.D　[27 g HCN的物質(zhì)的量為1 mol,其結(jié)構(gòu)式為H—C≡N,則27 g HCN分子中含有π鍵數(shù)目為2NA,故A錯誤;配合物K4[Fe(CN)6]的中心離子為Fe2+,其價電子排布式為3d6,該中心離子的配體為CN-,配位數(shù)為6,故B錯誤;該反應(yīng)中,鐵由0價升高到+2價,兩個+1價氫變?yōu)?價,則轉(zhuǎn)移2個電子,故每生成1 mol CO2時,反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為NA,故C錯誤;1 L 1 mol·L-1 K2CO3溶液中,陽離子有K+和H+,其中鉀離子的物質(zhì)的量為2 mol,則溶液中陽離子數(shù)目大于2NA,故D正確。]
3.(1)氯水等合理氧化劑　溶液由淺綠色變?yōu)榧t色
(2)將Fe2+全部氧化為Fe3+
(3)Fe3++3OH-Fe(OH)3↓
[或Fe3++3NH3·H2OFe(OH)3↓+3N]
(4)洗滌　冷卻
(5)0.07a
解析　(1)證明步驟①濾液中含有Fe2+的方法是取樣,先滴加KSCN溶液,再滴加氯水等氧化劑,若濾液由淺綠色變?yōu)榧t色,則說明濾液中含有Fe2+。(2)由于H2O2具有氧化性,加入過量H2O2的目的是將Fe2+全部氧化為Fe3+。(3)步驟③的目的是將Fe3+全部轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3,所以步驟③需加入過量的NaOH溶液(或氨水),反應(yīng)的離子方程式是Fe3++3OH-Fe(OH)3↓[或Fe3++3NH3·H2OFe(OH)3↓+3N]。(4)步驟④的目的是將產(chǎn)生的紅褐色懸濁液分離,最終得到固體Fe2O3,所以步驟④的操作步驟是過濾、洗滌、灼燒、冷卻、稱量。(5)由于實驗中鐵元素無損耗,根據(jù)鐵元素守恒得,每片補血劑中m(Fe)=÷10=0.07 a g。
二、問題探究
1.提示　H+會與金屬離子和配體配位產(chǎn)生競爭,OH-會與配體和金屬離子配位產(chǎn)生競爭。
2.提示　EDTA-2Na溶液中,每個EDTA2-可以電離出2個H+,生成EDTA4-,EDTA4-中的2個N、4個O都可以與金屬離子結(jié)合,通過這類多齒配體形成螯合物,具有更高的穩(wěn)定性。
對點訓(xùn)練
4.A　[Na+與[Fe(CN)6]3-之間存在離子鍵,CN-與Fe3+之間存在配位鍵,CN-中碳原子與氮原子之間存在極性鍵,不存在非極性鍵,A項錯誤;配合物Na3[Fe(CN)6]中,配離子為[Fe(CN)6]3-,中心離子為Fe3+,配位數(shù)為6,B項正確;CN-中碳原子與氮原子之間存在1個σ鍵,CN-與Fe3+之間的配位鍵屬于σ鍵,則1 mol配合物Na3[Fe(CN)6]中σ鍵數(shù)目為(6+6)×NA =12NA,C項正確;該配合物為離子化合物,易電離,其電離方程式為Na3[Fe(CN)6]3Na++[Fe(CN)6]3-,1 mol該配合物電離得到陰、陽離子的數(shù)目共4NA,D項正確;故選A。]
5.C　[鐵與氮之間的化學(xué)鍵為配位鍵。]
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為26號元素,核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2,位于第4周期Ⅷ族,屬于d區(qū);鐵原子失去4s能級的2個電子形成Fe2+,其價電子排布式為3d6,價電子軌道表示式為。(2)①Fe3+與SCN-以個數(shù)比1∶1配合所得離子為[Fe(SCN)]2+。②赤血鹽與Fe2+反應(yīng)的離子方程式為3Fe2++2[Fe(CN)6]3-Fe3[Fe(CN)6]2↓;其配體CN-的電子式為[︰C N︰]-。(共32張PPT)
微項目　補鐵劑中鐵元素的檢驗
第 章　微粒間相互作用與物質(zhì)性質(zhì)
——應(yīng)用配合物進行物質(zhì)檢驗
2
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(wěn)定性各不相同，配合物之間可以發(fā)生轉(zhuǎn)化；知道如何在實驗過程中根據(jù)配合物的穩(wěn)定性及轉(zhuǎn)化關(guān)系選擇實驗條件。
學(xué)習(xí)目標
一、補鐵藥片中鐵元素價態(tài)的檢驗
二、尋找更優(yōu)的檢驗試劑
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CONTENTS
一、補鐵藥片中鐵元素價態(tài)的檢驗
對點訓(xùn)練
項目活動目的
利用配合物的特征顏色檢驗補鐵藥片中的Fe2＋和Fe3＋，并測定Fe2＋的含量，體會配合物的使用價值。
【實驗素材】
1.目的：檢驗補鐵藥片中鐵元素是否為二價，并檢驗鐵元素是否被部分氧化為三價。
2.實驗方案設(shè)計：
實驗任務(wù) 實驗方案 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
溶解固體藥品 取一片藥片，用蒸餾水溶解，將所取得試劑分成兩份 得到懸濁液 藥片中存在不溶于水的成分
檢驗Fe2＋ 向其中一份試劑中加入酸性高錳酸鉀溶液 高錳酸鉀溶液褪色 藥片中含有Fe2＋
實驗任務(wù) 實驗方案 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
檢驗Fe3＋ 向另一份試劑中加入KSCN溶液，再加入稀鹽酸 加入KSCN溶液時，無明顯變化，加入稀鹽酸后溶液變紅 藥片中含有Fe3＋
【問題討論】
1.酸性高錳酸鉀溶液褪色能否說明補鐵藥片中一定存在Fe2＋？
提示　酸性高錳酸鉀溶液褪色只能說明溶液中存在具有還原性的物質(zhì)，補鐵劑中可能存在其他還原性物質(zhì)，因此無法說明溶液中一定存在Fe2＋。
2.為什么加入KSCN溶液時，無明顯變化，加入稀鹽酸后溶液變紅？這說明了什么問題？
提示　SCN－與OH－在溶液中會競爭結(jié)合Fe3＋，在pH＜3時，SCN－可以競爭到Fe3＋。說明SCN－檢驗Fe3＋需在酸性條件下進行。
【核心歸納】
不同價態(tài)的鐵的檢驗
(1)Fe2＋的檢驗方法
①方法：加入KSCN溶液無明顯現(xiàn)象，再滴入氯水變成紅色溶液。
②發(fā)生的反應(yīng)：
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3(紅色)
(2)Fe3＋的檢驗
①方法：加入KSCN溶液，溶液變?yōu)榧t色。
②反應(yīng)：Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3(紅色)
(3)注意事項
①用SCN－檢驗時，在pH>3時，SCN－無法競爭到Fe3＋，故不會變色；當pH<3時，OH－濃度很小，這時SCN－會與Fe3＋結(jié)合而變紅色，故檢驗Fe3＋須在酸性條件下進行。
②檢驗Fe2＋和Fe3＋最好都用形成配合物的方式進行檢驗，否則很容易產(chǎn)生誤差。
1.探究補鐵劑[主要成分：氯化血紅素(含＋2 價鐵)、富鋅蛋白粉、維生素 C、乳酸、葡萄糖漿] 中鐵元素是否變質(zhì)。先取少量補鐵劑，用酸性丙酮溶解后制成溶液。
實驗Ⅰ 實驗Ⅱ 實驗Ⅲ
取待測液，加入少量 KSCN 溶液，無明顯現(xiàn)象；再加入少量H2O2，溶液不變紅 取實驗Ⅰ所得溶液，再加入少量KSCN 溶液，無明顯現(xiàn)象；再加入H2O2溶液，溶液變?yōu)榧t褐色 取實驗Ⅰ所得溶液，加入少量鹽酸溶液，無明顯現(xiàn)象，繼續(xù)加入H2O2 至過量，溶液先變紅后褪色
下列說法不正確的是(　　)
A.實驗Ⅰ中加入KSCN 溶液無明顯現(xiàn)象，與 KSCN 溶液的用量無關(guān)
B.實驗Ⅰ中加入H2O2溶液后不變紅，可能是H2O2被維生素 C 還原了
C.實驗Ⅲ中溶液紅色褪去，可能是H2O2將SCN－氧化了
D.實驗說明，該補鐵劑中＋2 價鐵在酸性條件下才能被H2O2氧化
D
解析　實驗Ⅰ中加入KSCN 溶液無明顯現(xiàn)象，實驗Ⅱ中再加入少量KSCN 溶液，仍無明顯現(xiàn)象，從而表明溶液中的現(xiàn)象與 KSCN 溶液的用量無關(guān)，A正確；補鐵劑中含有鐵元素，實驗Ⅰ中加入能將Fe2＋氧化為Fe3＋的H2O2溶液后，溶液仍不變紅，則表明H2O2被其他還原劑還原，所以可能是H2O2被維生素 C 還原了，B正確；實驗Ⅲ中溶液變紅，表明生成了Fe(SCN)3，但當H2O2加入過量后，溶液的紅色又褪去，則表明Fe(SCN)3的結(jié)構(gòu)被破壞，因為H2O2不能氧化Fe3＋，所以可能是 H2O2將SCN－氧化了，C正確；實驗Ⅲ中加入鹽酸，F(xiàn)e2＋被H2O2氧化為Fe3＋，在實驗Ⅱ中未加鹽酸，F(xiàn)e2＋也被H2O2氧化為Fe3＋[溶液變?yōu)榧t褐色，表明反應(yīng)生成了＋3價的Fe]，所以該補鐵劑中＋2 價鐵被H2O2氧化并不一定需要酸性條件，D不正確；故選D。
2.(2023·六安期末)在《是真的嗎》節(jié)目《鹽里面加進了亞鐵氰化鉀》案例中：有一位老教授食用了添加抗結(jié)劑亞鐵氰化鉀的食鹽后，腎臟受到嚴重危害。亞鐵氰化鉀K4[Fe(CN)6]俗名黃血鹽，制備方法為Fe＋6HCN＋2K2CO3===K4[Fe(CN)6]＋H2↑＋2CO2↑＋2H2O。設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值，下列說法正確的是(　　)
A.27 g HCN分子中含有π鍵數(shù)目為NA
B.配合物K4[Fe(CN)6]的中心離子價電子排布式為3d6，該中心離子的配位數(shù)為12
C.每生成1 mol CO2時，反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為4NA
D.1 L 1 mol·L－1的K2CO3溶液，陽離子數(shù)目大于2NA
D
解析　27 g HCN的物質(zhì)的量為1 mol，其結(jié)構(gòu)式為H—C≡N，則27 g HCN分子中含有π鍵數(shù)目為2NA，故A錯誤；配合物K4[Fe(CN)6]的中心離子為Fe2＋，其價電子排布式為3d6，該中心離子的配體為CN－，配位數(shù)為6，故B錯誤；該反應(yīng)中，鐵由0價升高到＋2價，兩個＋1價氫變?yōu)?價，則轉(zhuǎn)移2個電子，故每生成1 mol CO2時，反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為NA，故C錯誤；1 L 1 mol·L－1 K2CO3溶液中，陽離子有K＋和H＋，其中鉀離子的物質(zhì)的量為2 mol，則溶液中陽離子數(shù)目大于2NA，故D正確。
3.硫酸亞鐵晶體(FeSO4·7H2O)在醫(yī)藥上作補血劑。某課外小組的同學(xué)欲測定該補血劑中鐵元素的含量。實驗步驟如下：
請回答下列問題：
(1)證明步驟①濾液中含有Fe2＋的方法是取樣，先滴加KSCN溶液，再滴加_________________，該過程的現(xiàn)象為________________________。
氯水等合理氧化劑
溶液由淺綠色變?yōu)榧t色
解析　證明步驟①濾液中含有Fe2＋的方法是取樣，先滴加KSCN溶液，再滴加氯水等氧化劑，若濾液由淺綠色變?yōu)榧t色，則說明濾液中含有Fe2＋。
(2)步驟②加入過量H2O2的目的是_________________________________。
(3)步驟③中反應(yīng)的離子方程式是
_____________________________________________________________。
將Fe2＋全部氧化為Fe3＋
(4)步驟④中一系列處理的操作步驟：過濾、________、灼燒、________、稱量。
(5)若實驗中鐵元素無損耗，則每片補血劑中含鐵元素的質(zhì)量為________ g。
洗滌
冷卻
0.07a
二、尋找更優(yōu)的檢驗試劑
對點訓(xùn)練
【實驗素材】
1.預(yù)測試驗物質(zhì)是否與Fe2＋、Fe3＋形成配合物。如果能形成，指出會是哪個原子與Fe2＋、Fe3＋形成配位鍵？
2.根據(jù)Fe2＋、Fe3＋的性質(zhì)以及所選試劑的結(jié)構(gòu)特點預(yù)測酸堿性對于檢驗試劑形成配合物的顯色是否會產(chǎn)生影響？并設(shè)計實驗探索該配體作為檢驗試劑的適用范圍。
實驗方案 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
先在盛有亞鐵鹽溶液的試管中加入鄰二氮菲，然后將混合液分別分裝倒入兩支試管中，再在兩支試管中分別加入鹽酸和氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)pH 加酸或加堿后，溶液橙紅色都變淺 當H＋濃度高時，鄰二氮菲中的N會優(yōu)先與H＋形成配位鍵，導(dǎo)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。鄰二氮菲檢驗Fe2＋的適宜pH范圍是2～9
實驗方案 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
先在盛有鐵鹽溶液的兩支試管中分別加入KSCN溶液，再分別加入鹽酸和氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)pH 加酸，溶液紅色加深。在pH＞3時，生成紅褐色沉淀 用SCN－檢驗Fe3＋須在酸性條件下進行
【問題探究】
1.為何金屬離子配合物的顯色會受酸堿性的影響？
提示　H＋會與金屬離子和配體配位產(chǎn)生競爭，OH－會與配體和金屬離子配位產(chǎn)生競爭。
2.為什么EDTA－2Na與Fe3＋配位更穩(wěn)定？
提示　EDTA－2Na溶液中，每個EDTA2－可以電離出2個H＋，生成EDTA4－，EDTA4－中的2個N、4個O都可以與金屬離子結(jié)合，通過這類多齒配體形成螯合物，具有更高的穩(wěn)定性。
【核心歸納】
1.檢驗Fe2＋、Fe3＋的特效試劑與使用條件
(1)Fe2＋的檢驗：鄰二氮菲是Fe2＋檢驗的特效試劑，其顯色與溶液的pH有關(guān)，適宜范圍為2～9。
(2)Fe3＋的檢驗：硫氰酸鉀是檢驗Fe3＋的特效試劑，但檢驗過程受溶液pH的影響，其中檢驗時的pH＜3。
(3)檢驗Fe2＋、Fe3＋的另外特效試劑。
①Fe3＋的檢驗：亞鐵氰化鉀K4[Fe(CN)6]可以檢驗，現(xiàn)象是有藍色沉淀產(chǎn)生。
②Fe2＋的檢驗：鐵氰化鉀K3[Fe(CN)6]可以檢驗，現(xiàn)象是有藍色沉淀產(chǎn)生。
2.影響配合物轉(zhuǎn)化的因素
(1)配合物的穩(wěn)定性：一般是配體中可配位的原子越多越穩(wěn)定，穩(wěn)定性弱的配合物在一定條件下可以轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定性強的配合物。
(2)其他因素：溶液的酸堿性、中心離子和配體濃度，也會影響配合物的轉(zhuǎn)化。
4.配合物Na3[Fe(CN)6]可用于離子檢驗，下列說法不正確的是(　　)
A.此配合物中存在離子鍵、配位鍵、極性鍵、非極性鍵
B.配離子為[Fe(CN)6]3－，中心離子為Fe3＋，配位數(shù)為6
C.1 mol配合物中σ鍵數(shù)目為12NA
D.該配合物為離子化合物，易電離，1 mol該配合物電離得到陰、陽離子的數(shù)目共4NA
A
解析　Na＋與[Fe(CN)6]3－之間存在離子鍵，CN－與Fe3＋之間存在配位鍵，CN－中碳原子與氮原子之間存在極性鍵，不存在非極性鍵，A項錯誤；配合物Na3[Fe(CN)6]中，配離子為[Fe(CN)6]3－，中心離子為Fe3＋，配位數(shù)為6，B項正確；CN－中碳原子與氮原子之間存在1個σ鍵，CN－與Fe3＋之間的配位鍵屬于σ鍵，則1 mol配合物Na3[Fe(CN)6]中σ鍵數(shù)目為(6＋6)×NA ＝12NA，C項正確；該配合物為離子化合物，易電離，其電離方程式為Na3[Fe(CN)6]===3Na＋＋[Fe(CN)6]3－，1 mol該配合物電離得到陰、陽離子的數(shù)目共4NA，D項正確；故選A。
C
解析　鐵與氮之間的化學(xué)鍵為配位鍵。
6.Fe、Cu都是重要的材料元素，其單質(zhì)及化合物在諸多領(lǐng)域中都有廣泛的應(yīng)用。
(1)Fe位于元素周期表的________區(qū)，基態(tài)Fe2＋的價電子軌道表示式為____________________。
d
(2)向黃色的三氯化鐵溶液中加入無色的KSCN溶液，溶液變成紅色。該反應(yīng)在有的教材中用化學(xué)方程式FeCl3＋3KSCN===Fe(SCN)3＋3KCl表示。經(jīng)研究表明，F(xiàn)e(SCN)3是配合物，F(xiàn)e3＋與SCN－不僅能以1∶3的個數(shù)比配合，還可以其他個數(shù)比配合。請按要求填空：
①Fe3＋與SCN－的配合物中，主要是Fe3＋與SCN－以個數(shù)比1∶1配合，所得離子顯紅色，則含該離子的配合物的化學(xué)式是________________________________。
②鐵的另一種配合物鐵氰化鉀K3[Fe(CN)6]俗稱赤血鹽，可用于檢驗Fe2＋，兩者反應(yīng)生成帶有特征藍色的沉淀，請用離子方程式說明原理___________________
___________________________________________________________________；
該赤血鹽配體的電子式為________________________________。
[Fe(SCN)]2＋
3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－===Fe3[Fe(CN)6]2↓
[∶C N∶]－
解析　①Fe3＋與SCN－以個數(shù)比1∶1配合所得離子為[Fe(SCN)]2＋。②赤血鹽與Fe2＋反應(yīng)的離子方程式為3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－===Fe3[Fe(CN)6]2↓；其配體CN－的電子式為[∶C N∶]－。

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