Question

常见的治疗缺铁性贫血的方法是服用补铁药物，市场上一种常见的补铁药物的商品名称是：速力菲，正式名称是：琥珀酸亚铁薄膜片，为棕黄色薄膜衣片，除去薄膜衣后显暗黄色，药片中Fe²⁺的含量约为34.0%～36.0%．该药片在水和乙醇中的溶解度不大．某学校化学实验小组为了检测“速力菲”药片中Fe²⁺的存在，设计了如下几组理论实验设计方案：
Ⅰ．甲组方案：

（提示：白色的Fe（OH）₂在空气中会迅速变成灰绿色，最后变成红褐色）
甲组同学按照设计的方案完成实验，但遗憾的是他们没有得到预期的实验结果．分析甲组实验失败的可能原因：______．
Ⅱ．乙组同学在参考书上查得如下资料：
①人体胃液中有大量盐酸，能溶解多种物质．
②H₂O₂不稳定，光照、加热和微量杂质会促使其分解；H₂O₂中氧元素为-1价，它既有氧化性又有还原性．
他们认真思考了甲组实验失败的原因，模拟药服用后在人体中溶解的变化过程，重新设计并完成下列实验：
乙组方案：

（1）试剂1为：______，试剂2为：______；
（2）加入试剂2后，溶液显淡红色的原因是：______；
（3）加双氧水后，红色加深的原因是：______．根据氧化还原反应中化合价变化情况，试写出在酸性条件下Fe²⁺与双氧水反应的离子方程式：______．
Ⅲ．丙组同学对乙组实验中最后红色褪去的现象产生了浓厚的兴趣，欲探究其褪色的原因．根据粒子的组成，他们认为有两种可能原因：①[Fe（SCN）]²⁺中的三价铁被还原为亚铁；②______．
请你对其中一种可能进行实验验证：
实验方案（用文字叙述）：______．
根据预期现象判断结论：______．

Answer 1

解：Ⅰ．题目信息说该药片在水和乙醇中的溶解度不大，甲组方案设计用水溶解药片，溶液中Fe²⁺几乎没有，所以得不到预期的实验现象．
故答案为：该药片在水中溶解度不大，少量溶解后的溶液中几乎不存在Fe²⁺离子，所以得不到预期的实验现象．
Ⅱ．（1）乙组方案模拟药服用后在人体中溶解的变化过程，设计并完成实验．药片在盐酸作用下，形成Fe²⁺离子，Fe²⁺再被H₂O₂氧化成Fe³⁺离子，Fe³⁺与与SCN^-离子结合成[Fe（SCN）]²⁺，使溶液显红色，证明药片中Fe²⁺离子存在．
故答案为：试剂1为盐酸，试剂2为KSCN溶液．
（2）Fe²⁺离子还原性很强，极易空气中O₂氧化为Fe³⁺离子，在溶液形成过程中有少量Fe²⁺已经氧化成Fe³⁺离子，滴加
KSCN溶液后，Fe³⁺离子与SCN^-离子结合成浓度较小的红色[Fe（SCN）]²⁺络离子．
故答案为：在溶液形成过程中有少量Fe²⁺已经氧化成Fe³⁺离子，滴加KSCN溶液后，Fe³⁺离子与SCN^-离子结合成浓度较小的红色[Fe（SCN）]²⁺络离子．
（3）H₂O₂中氧元素为-1价，它既有氧化性又有还原性，当与还原性强的物质反应体现其氧化性，与氧化性强的物质反应表现为还原性．Fe²⁺离子还原性很强，H₂O₂在酸性条件下Fe²⁺发生反应：H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O
Fe³⁺浓度增大，平衡Fe³⁺+2SCN^-?[Fe（SCN）]²⁺向右移动，[Fe（SCN）]²⁺浓度增大，颜色加深．
故答案为：加入的H₂O₂能将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，导致溶液中Fe³⁺浓度增大，[Fe（SCN）]²⁺络离子浓度也随之增大，所以红色加深；H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
Ⅲ．显红色是因为[Fe（SCN）]²⁺存在，[Fe（SCN）]²⁺不存在，颜色退去，由溶液存在平衡：
Fe³⁺+2SCN^-?[Fe（SCN）]²⁺，可知Fe³⁺、SCN^-浓度减少会导致平衡左移，[Fe（SCN）]²⁺浓度降低，其褪色的原因应是Fe³⁺、SCN^-浓度减少所致，若Fe³⁺浓度减少所致，则加入Fe³⁺溶液恢复红色；若SCN^-浓度减少所致；则加入
SCN^-溶液恢复红色．
故答案为：SCN^-被双氧水氧化；在褪色后溶液加入FeCl₃溶液，
现象：变红色；
结论：褪色原因是因为①；不变红色；
结论：褪色原因是因为②
或在褪色后溶液加入加入KSCN溶液，
现象：变红色；
结论：褪色原因是因为②；不变红色；
结论：褪色原因是因为①）．
分析：阅读题目，分析提取有用的信息，清楚实验的目的与原理，围绕Fe²⁺、Fe³⁺的性质，结合问题运用所学知识综合分析．
点评：考查学生对信息的接受能力以及运用所学基本理论、元素化合物等知识对实验方案进行评价，对实验现象进行解释，设计实验的能力．