Question

常見的治療缺鐵性貧血的方法是服用補鐵藥物，市場上一種常見的補鐵藥物的商品名稱是：速力菲，正式名稱是：琥珀酸亞鐵薄膜片，為棕黃色薄膜衣片，除去薄膜衣后顯暗黃色，藥片中Fe²⁺的含量約為34.0%～36.0%．該藥片在水和乙醇中的溶解度不大．某學(xué)�；瘜W(xué)實驗小組為了檢測“速力菲”藥片中Fe²⁺的存在，設(shè)計了如下幾組理論實驗設(shè)計方案：
Ⅰ．甲組方案：

（提示：白色的Fe（OH）₂在空氣中會迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色）
甲組同學(xué)按照設(shè)計的方案完成實驗，但遺憾的是他們沒有得到預(yù)期的實驗結(jié)果．分析甲組實驗失敗的可能原因：______．
Ⅱ．乙組同學(xué)在參考書上查得如下資料：
①人體胃液中有大量鹽酸，能溶解多種物質(zhì)．
②H₂O₂不穩(wěn)定，光照、加熱和微量雜質(zhì)會促使其分解；H₂O₂中氧元素為-1價，它既有氧化性又有還原性．
他們認真思考了甲組實驗失敗的原因，模擬藥服用后在人體中溶解的變化過程，重新設(shè)計并完成下列實驗：
乙組方案：

（1）試劑1為：______，試劑2為：______；
（2）加入試劑2后，溶液顯淡紅色的原因是：______；
（3）加雙氧水后，紅色加深的原因是：______．根據(jù)氧化還原反應(yīng)中化合價變化情況，試寫出在酸性條件下Fe²⁺與雙氧水反應(yīng)的離子方程式：______．
Ⅲ．丙組同學(xué)對乙組實驗中最后紅色褪去的現(xiàn)象產(chǎn)生了濃厚的興趣，欲探究其褪色的原因．根據(jù)粒子的組成，他們認為有兩種可能原因：①[Fe（SCN）]²⁺中的三價鐵被還原為亞鐵；②______．
請你對其中一種可能進行實驗驗證：
實驗方案（用文字?jǐn)⑹觯�：______．
根據(jù)預(yù)期現(xiàn)象判斷結(jié)論：______．

Answer 1

解：Ⅰ．題目信息說該藥片在水和乙醇中的溶解度不大，甲組方案設(shè)計用水溶解藥片，溶液中Fe²⁺幾乎沒有，所以得不到預(yù)期的實驗現(xiàn)象．
故答案為：該藥片在水中溶解度不大，少量溶解后的溶液中幾乎不存在Fe²⁺離子，所以得不到預(yù)期的實驗現(xiàn)象．
Ⅱ．（1）乙組方案模擬藥服用后在人體中溶解的變化過程，設(shè)計并完成實驗．藥片在鹽酸作用下，形成Fe²⁺離子，F(xiàn)e²⁺再被H₂O₂氧化成Fe³⁺離子，F(xiàn)e³⁺與與SCN^-離子結(jié)合成[Fe（SCN）]²⁺，使溶液顯紅色，證明藥片中Fe²⁺離子存在．
故答案為：試劑1為鹽酸，試劑2為KSCN溶液．
（2）Fe²⁺離子還原性很強，極易空氣中O₂氧化為Fe³⁺離子，在溶液形成過程中有少量Fe²⁺已經(jīng)氧化成Fe³⁺離子，滴加
KSCN溶液后，F(xiàn)e³⁺離子與SCN^-離子結(jié)合成濃度較小的紅色[Fe（SCN）]²⁺絡(luò)離子．
故答案為：在溶液形成過程中有少量Fe²⁺已經(jīng)氧化成Fe³⁺離子，滴加KSCN溶液后，F(xiàn)e³⁺離子與SCN^-離子結(jié)合成濃度較小的紅色[Fe（SCN）]²⁺絡(luò)離子．
（3）H₂O₂中氧元素為-1價，它既有氧化性又有還原性，當(dāng)與還原性強的物質(zhì)反應(yīng)體現(xiàn)其氧化性，與氧化性強的物質(zhì)反應(yīng)表現(xiàn)為還原性．Fe²⁺離子還原性很強，H₂O₂在酸性條件下Fe²⁺發(fā)生反應(yīng)：H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O
Fe³⁺濃度增大，平衡Fe³⁺+2SCN^-?[Fe（SCN）]²⁺向右移動，[Fe（SCN）]²⁺濃度增大，顏色加深．
故答案為：加入的H₂O₂能將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，導(dǎo)致溶液中Fe³⁺濃度增大，[Fe（SCN）]²⁺絡(luò)離子濃度也隨之增大，所以紅色加深；H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
Ⅲ．顯紅色是因為[Fe（SCN）]²⁺存在，[Fe（SCN）]²⁺不存在，顏色退去，由溶液存在平衡：
Fe³⁺+2SCN^-?[Fe（SCN）]²⁺，可知Fe³⁺、SCN^-濃度減少會導(dǎo)致平衡左移，[Fe（SCN）]²⁺濃度降低，其褪色的原因應(yīng)是Fe³⁺、SCN^-濃度減少所致，若Fe³⁺濃度減少所致，則加入Fe³⁺溶液恢復(fù)紅色；若SCN^-濃度減少所致；則加入
SCN^-溶液恢復(fù)紅色．
故答案為：SCN^-被雙氧水氧化；在褪色后溶液加入FeCl₃溶液，
現(xiàn)象：變紅色；
結(jié)論：褪色原因是因為①；不變紅色；
結(jié)論：褪色原因是因為②
或在褪色后溶液加入加入KSCN溶液，
現(xiàn)象：變紅色；
結(jié)論：褪色原因是因為②；不變紅色；
結(jié)論：褪色原因是因為①）．
分析：閱讀題目，分析提取有用的信息，清楚實驗的目的與原理，圍繞Fe²⁺、Fe³⁺的性質(zhì)，結(jié)合問題運用所學(xué)知識綜合分析．
點評：考查學(xué)生對信息的接受能力以及運用所學(xué)基本理論、元素化合物等知識對實驗方案進行評價，對實驗現(xiàn)象進行解釋，設(shè)計實驗的能力．