Question

为严厉打击食品生产经营中违法添加非食用物质、滥用食品添加剂，卫生部、农业部等部门联合公布了包含硫酸亚铁在内的22种“易滥用食品添加剂”名单。某同学为探究富含硫酸亚铁且保存时间较长的食品情况,设计了如下实验方案：

(1)试剂1的主要成分的化学式是________。

(2)加入新制氯水后溶液红色加深的原因是________ (用离子方程式表示)。

(3)该同学在实验中加入了过量氯水，放置一段时间后，发现深红色褪去，现对褪色原因进行探究。

①提出假设

假设1：溶液中的+3价铁被氧化为更高价态的铁；

假设2：_________。

②设计方案

为了对你所提出的假设2进行验证，请写出一种实验方案：________。

(4)应用拓展

实验室在保存硫酸亚铁溶液时，常向其中加入少量的铁粉，原因是______ (用离子方程式表示)。

Answer

KSCN 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-、Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3； SCN-被过量的氯水氧化 取少量褪色后的溶液于洁净的试管中，滴加过量KSCN溶液，若出现红色，则说明假设2成立，若不出现红色，则说明假设2不成立 2Fe3++Fe=3Fe2+

【解析】

富含硫酸亚铁的食品经过处理后得到淡黄色溶液，说明食品中的FeSO4被空气中的O2氧化成了Fe3+，KSCN溶液可以和Fe3+作用显红色，所以加入KSCN溶液得到淡红色溶液，加入新制氯水，红色加深，说明原溶液中有Fe2+，加入氯水被氧化成Fe3+，使红色加深。

(1) Fe3+与KSCN溶液反应生成红色的Fe(SCN)3，所以试剂1的主要成分为KSCN；

(2)淡红色溶液中还含有较多的Fe2+，向其中加入新制氯水时，Cl2将Fe2+氧化成Fe3+，溶液中Fe3+浓度增大，生成的Fe(SCN)3浓度也增大，发生的反应有：2Fe2+＋Cl2===2Fe3+＋2Cl-、Fe3+＋3SCN-===Fe(SCN)3，因此溶液红色加深；

(3)①实验中加入过量氯水，放置一段时间后，深红色褪去，说明Fe(SCN)3逐渐消失，而Fe(SCN)3的生成与Fe3+、SCN-有关，假设1认为可能是溶液中的+3价的铁被Cl2氧化为更高价态的铁，溶液颜色褪去；分析SCN-中各元素的化合价可知，S为-2价，C为+4价，N为-3价，所以SCN-也具有还原性，故也可能是SCN-被过量的氯水氧化导致深红色褪去，所以假设2为：SCN-被过量的氯水氧化；

②假设Fe3+没有被氧化，而是SCN-被氧化，只要向褪色后的溶液中补充SCN-，若出现红色，说明假设2成立，反之则假设2不成立，具体操作为：取少量褪色后的溶液于洁净的试管中，滴加过量KSCN溶液，若出现红色，则说明假设2成立，若不出现红色，则说明假设2不成立；

(4)铁粉可以和铁离子反应生成亚铁离子：2Fe3++Fe=3Fe2+，所以保存硫酸亚铁溶液时，常向其中加入少量的铁粉防止亚铁离子被氧化。