Question

【題目】某研究小組同學對市售某種補鐵口服液的成分進行探究。根據(jù)名稱認為該糖漿中含有Fe2+，設計方案進行驗證。

I．設計方案如下：

	方案	試劑X	預期現(xiàn)象
	方案i	1mL 1 mol/L NaOH溶液	a
	方案ii	1mL 1 mol/L 酸性KMnO4溶液	b
	方案iii	依次加入5滴KSCN溶液、1mL氯水	c

（1）方案i的預期現(xiàn)象是產(chǎn)生白色沉淀，逐漸變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色。產(chǎn)生白色沉淀的離子方程式是_________，最終變?yōu)榧t褐色的化學方程式是________。

（2）方案ii的預期現(xiàn)象是_________。

（3）方案iii的預期現(xiàn)象是________，反應中氯水參與反應的的離子方程式是____。

II．進行實驗操作，得到的實際現(xiàn)象如下：

方案	實際現(xiàn)象	是否與預期現(xiàn)象相同
方案i	產(chǎn)生灰綠色渾濁，長時間不變紅褐色	不同
方案ii		相同
方案iii	自始至終無明顯現(xiàn)象	不同

（4）為探究實驗中出現(xiàn)異常現(xiàn)象的原因，該小組同學查看說明書，得知有關補鐵口服液成分的如下：

本品每毫升含主要成分葡萄糖酸亞鐵30毫克，

輔料為：蔗糖、香精、枸檬酸、羥苯乙酯。

結合資料對異�，F(xiàn)象產(chǎn)生的原因進行猜想：______________；為驗證其猜想，在方案iii的基礎上繼續(xù)加入過量的氯水，得到了預期的現(xiàn)象。

（5） 實驗反思：方案ii中預期現(xiàn)象與實驗現(xiàn)象相同，并不能證明補鐵口服液中一定含有Fe2+，理由是______。

（6）小組同學進一步提出研究問題：仍選用之前用過的試劑，設計實驗驗證某久置的補鐵口服液（計為Y）已部分變質(zhì)。以下是小組同學的實驗方案：

實驗序號	操作	現(xiàn)象
ⅳ	取2 mL溶液Y，加入1滴KSCN，再加入1 mL水	溶液顯紅色
V

實驗V的操作及現(xiàn)象是_____________。

Answer 1

【答案】Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2+O2+2H2O= 4Fe(OH)3 酸性高錳酸鉀褪色 加入KSCN后無明顯現(xiàn)象，加入氯水后溶液變血紅色 Cl2+ 2Fe2+= 2Cl-+ 2Fe3+ 補鐵口服液中含有還原劑 高錳酸鉀褪色說明被還原，補鐵口服液中除了有Fe2+外還有其他還原劑，因此褪色不一定證明是高錳酸鉀與Fe2+反應 取2 mL溶液Y，加入1滴KSCN，再加入1 mL氯水，溶液顯紅色，顏色比iv深

【解析】

I．（1）方案i的預期現(xiàn)象是產(chǎn)生白色沉淀，逐漸變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色。說明X溶液中含有亞鐵離子，加入氫氧化鈉溶液反應生成氫氧化亞鐵白色沉淀，氫氧化亞鐵不穩(wěn)定被空氣中的氧氣氧化轉變?yōu)榧t褐色的氫氧化鐵沉淀；

（2）X溶液中若含有亞鐵離子，亞鐵離子具有還原性，酸性高錳酸鉀具有氧化性，發(fā)生氧化還原反應，紫色的高錳酸鉀溶液褪色；

（3）X溶液中若含有亞鐵離子，向X溶液中先加入KSCN溶液，無現(xiàn)象，氯水具有氧化性，再加入氯水，亞鐵離子與氯水發(fā)生氧化還原反應生成三價鐵離子，三價鐵離子遇KSCN溶液變?yōu)檠�紅色；

II．（4）方案i和方案iii的實驗現(xiàn)象與I中的現(xiàn)象不同，根據(jù)現(xiàn)象描述，X溶液中的亞鐵離子在氧化劑的作用下沒有被氧化為三價鐵離子，依據(jù)補鐵口服液成分分析，造成現(xiàn)象結果與預期不一致的可能為補鐵口服液中自身帶有還原性的抗氧化劑，防止亞鐵離子被氧化而失去補血作用；

（5）方案ii中預期現(xiàn)象與實驗現(xiàn)象相同，并不能證明補鐵口服液中一定含有Fe2+，高錳酸鉀褪色說明被還原，補鐵口服液中除了有Fe2+外還有其他還原劑，因此褪色不一定證明是高錳酸鉀與Fe2+反應；

（6）驗證某久置的補鐵口服液（計為Y）已部分變質(zhì)，而不是全部變質(zhì)，需要做一個與方案iv的對比試驗，假定只有部分亞鐵離子被氧化，若向Y溶液中加入氧化劑將所有亞鐵離子全部氧化為三價鐵時，溶液中的顏色會變深。

I．（1）方案i的預期現(xiàn)象是產(chǎn)生白色沉淀，逐漸變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色。說明X溶液中含有亞鐵離子，加入氫氧化鈉溶液反應生成氫氧化亞鐵白色沉淀，發(fā)生的離子反應為：Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓，氫氧化亞鐵不穩(wěn)定被空氣中的氧氣氧化轉變?yōu)榧t褐色的氫氧化鐵沉淀，發(fā)生的反應為：4Fe(OH)2+O2+2H2O= 4Fe(OH)3，故答案為：Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓；4Fe(OH)2+O2+2H2O= 4Fe(OH)3；

（2）X溶液中若含有亞鐵離子，亞鐵離子具有還原性，酸性高錳酸鉀具有氧化性，發(fā)生氧化還原反應，紫色的高錳酸鉀溶液褪色，故答案為：酸性高錳酸鉀褪色；

（3）X溶液中若含有亞鐵離子，向X溶液中先加入KSCN溶液，無現(xiàn)象，氯水具有氧化性，再加入氯水，亞鐵離子與氯水發(fā)生氧化還原反應生成三價鐵離子，發(fā)生的離子反應為：Cl2+ 2Fe2+= 2Cl-+ 2Fe3+，三價鐵離子遇KSCN溶液變?yōu)檠�紅色，故答案為：加入KSCN后無明顯現(xiàn)象，加入氯水后溶液變血紅色；

II．（4）方案i和方案iii的實驗現(xiàn)象與I中的現(xiàn)象不同，根據(jù)現(xiàn)象描述，X溶液中的亞鐵離子在氧化劑的作用下沒有被氧化為三價鐵離子，依據(jù)補鐵口服液成分分析，造成現(xiàn)象結果與預期不一致的可能為補鐵口服液中自身帶有還原性的抗氧化劑，防止亞鐵離子被氧化而失去補血作用，故答案為：補鐵口服液中含有還原劑；

（5）方案ii中預期現(xiàn)象與實驗現(xiàn)象相同，并不能證明補鐵口服液中一定含有Fe2+，高錳酸鉀褪色說明被還原，補鐵口服液中除了有Fe2+外還有其他還原劑，因此褪色不一定證明是高錳酸鉀與Fe2+反應，故答案為：高錳酸鉀褪色說明被還原，補鐵口服液中除了有Fe2+外還有其他還原劑，因此褪色不一定證明是高錳酸鉀與Fe2+反應；

（6）驗證某久置的補鐵口服液（計為Y）已部分變質(zhì)，而不是全部變質(zhì)，需要做一個與方案iv的對比試驗，假定只有部分亞鐵離子被氧化，若向Y溶液中加入氧化劑將所有亞鐵離子全部氧化為三價鐵時，溶液中的顏色會變深，則方案V的操作和想象為：取2 mL溶液Y，加入1滴KSCN，再加入1 mL氯水，溶液顯紅色，顏色比iv深，故答案為：取2 mL溶液Y，加入1滴KSCN，再加入1 mL氯水，溶液顯紅色，顏色比iv深。