时间：2023-06-16 16:05:10
所谓关系式法，就是把已知量和未知之间的中间量直接转化为已知量或未知量，抓住已知量和未知量中某一种元素的质量相等（即元素的原子个数相等）或者元素的质量比，列出关系式求解，从而计算步骤的方法。主要有以下几种：
一、求元素质量
例一、现有464克四氧化三铁，求其中铁的质量。
分析：因为在一个四氧化三铁的微粒中有3个铁原子，所以它们有Fe3O4――3Fe的关系，再根据质量比等于相对分子质量比就可以求出铁的质量。
解；设其中铁的质量为x，则：
Fe3O4――3Fe
232 168
464克 x
232∶168＝464 ∶x
求得x＝336克
答：在464克四氧化三铁中有336克铁。
例二、用含氧化铁80％的赤铁矿石2000吨可炼出含杂质3％的生铁多少吨？
分析：2000吨铁矿石中含氧化铁质量为2000吨×80％＝1600吨，假设有生铁x吨，则其中含铁是x（1－3％）吨，又因为一个氧化铁微粒中含有2个铁原子，所以可得关系式：Fe2O3――2Fe
解：设生铁的质量是X，则；
Fe2O4――2Fe
160112
1600吨x（1－3％）
160 ∶112＝1600 ∶x（1－3％）
求得x＝1143吨
答：用含氧化铁80％的赤铁矿石2000吨可炼出含杂质3％的生铁1143吨。
二、求元素的质量比
例一、已知SO4和SO3中，硫元素质量比是3∶1，求SO2和SO3中氧元素的质量比。
分析：从题可知，SO2和SO3中硫元素质量比是3∶1，说明SO2和SO3分子中硫原子个数比是3∶1，因此它们的关系式为：3SO2――SO3，则它们中氧元素的质量比就是3个SO2分子氧原子的相对原子质量和SO3分子氧原子的相对原子质量的比。
解：根据题意可得如下关系式：3SO2――SO3
则其中氧元素的质量比＝3×16×2∶16×3＝2∶1
三、求物质的质量比
例一、已知SO2和SO3中，硫元素质量比是5∶2，求SO2和SO3的质量比。
分析：根据硫元素的质量比是5∶2（即硫原子的个数比是5∶2），可得它们的关系式为：5SO2――2SO3，根据物质的质量比等于物质的相对分子质量比就可以求出SO2和SO3的质量比了。
解：根据题意得：SO2和SO3的关系式是:
5SO2――2SO3
5（32＋16×2） ∶ 2（32＋16×3）
则SO2和SO3的质量比＝5（32＋16×2）∶2（32＋16×3）＝2∶1
答：SO2和SO3的质量比是2∶1
例二、在CO和CO2中，氧元素的质量相等，求CO和CO2的质量比。
解：根据题意得：CO和CO2的关系式是2CO――CO2（它们含的氧原子个数相等），所以
CO和CO2的质量比＝2（12＋16）∶（12＋16×2）＝14∶11
答：CO和CO2的质量比是14∶11
一、解释化学反应前后质量变化
例1：铁丝在氧气中燃烧后生成物，的质量比原铁丝的质量增大了，试解释这种现象。
例2：用高锰酸钾加热制氧后剩余固体质量比高锰酸钾质量减轻了，试加以说明。
解析：铁丝在氧气中燃烧，是铁与氧气反应生成了四氧化三铁，根据质量守恒定律，生成物四氧化三铁质量等于参加反应的铁和氧气的质量之和，所以生成物四氧化三铁质量大于金属铁的质量。同样道理，利用高锰酸钾制取氧气，是高锰酸钾分解生成了固体锰酸钾和二氧化锰还生成了气体氧气，根据质量守恒定律，参加反应的高锰酸钾质量等于生成固体和气体质量之和，所以剩余固体比高锰酸钾质量小。
二、用来判定反应物、生成物、物质间质量比及反应类型
例3：在一密闭容器中，有甲乙丙丁四种物质，在一定条件下存在某个反应，测得反应前后各物质的质量如下表
对该反应，下列描述正确的是：
A：该反应中，甲丙丁的质量比为1：16：13，
B：乙在该反应中一定是催化剂
C：待测质量一定为4g
D：该反应是分解反应
解析：从;甲丙丁反应前后质量变化，可推测甲为反应物，参加反应甲的质量为（20-2）g，丙丁是生成物，生成的质量分别为（32-20）g，（26-20）g;该反应中，甲丙丁的质量比为（20-2）g：（32-20）g：（26-20）g即3：2：1;由质量守恒定律可知，乙既不是反应物也不是生成物，反应后乙的质量仍为mg，在反应中可能是催化剂;由于该反应是甲生成丙和丁，所以该反应的反应类型为分解反应。
三、确定物质的化学式和定性判断物质的组成
例4：光合作用可看成如下反应
测有机物中一定含有 元素。
例5：二甲醚（CH3OCH3）可由一氧化碳和物质X在一定条件下制得，反应的化学方程式为
则X的化学式为
解析：以上例题中涉及到元素种类，原子种类，及原子个数的问题，只要应用反应前后原子个数、原子种类（元素种类）没有变化这个规律，就能解决此类问题。但必须注意是：一、例4的反应式不是化学方程式，不能反映反应前后原子总数相等的关系，不要用化学式中的原子个数去定量推断有机物中含有什么元素，只能根据元素种类不变作定性判断。二、例5是根据化学方程式判断X的化学式，必须根据反应前后原子种类和各类原子总数守恒来求解，求解过程中还有一点要注意，计算所得的原子个数要除以化学式前的化学计量数，方能求得正确答案。
四、进行有关计算
例6：质量为mg的铁锌铝混合物，加入到质量为Mg稀硫酸中，恰好完全反应，将所得溶液蒸发得固体质量为ng。求反应生成氢气的质量。
例7：用一氧化碳还原混有铁粉的氧化铁充分反应后，冷却，称量剩余固体，发现质量减少了3g。问此混合物中含有氧化铁多少克？
解析：化学反应前后，原子种类、数目、质量均没有发生改变，所以反应后生成固体【FeSO4、InSO4、A12（SO4）3】中SO4根的质量为（n-m）g，根据质量守恒定律，与质量为（n-m）g SO4根结合的氢元素，被置换出来变成氢气，生成氢气的质量为（n-m）/48g。例7这个问题可以利用化学方程式进行计算，但相对来说比较繁，如果利用反应前后元素的质量守恒，减少的质量就是参加反应的氧化铁中氧元素的质量。根据化学式的计算就能求得答案。解题过程很简单。解题过程为：
关键词：铁；微量元素；生理功能；人体健康
中图分类号：O613.52 文献标识码：A 文章编号：1004-4949（2013）04-0-02
在自然界中，天然存在的化学元素有92种，人体内含有几乎所有的元素。根据它们在体内含量不同分为两类：常量元素和微量元素。常量元素包括C、H、O、N、S、P、Ca、K、Mg、Na和Cl等11种，占人体总重的99.25%，它们构成机体组织并在体内起电解质作用；微量元素是指在人体中的含量低于0.01 %的元素，包括Fe、Zn、I、F、Cr、Co、Mn、Ni、Sn、Se、Mo、Cu等70多种元素，它们在人体内含量虽然很少，但却能起到非常重要的生理作用，根据其在人体内的作用，微量元素还可分为必需元素、非必需元素和有害元素。在人体必需的十多种微量元素中，铁占人体体重的0.006%左右，无论在重要性还是在数量上都居首位，堪称“微量元素中的老大”。
1 铁在人体中的含量及存在形式
铁是人体的必需微量元素之一，其中70%存在于血红蛋白、肌红蛋白、血红素酶类、辅助因子及运载铁中，又叫功能性铁；其余30%的铁以铁蛋白和含铁血黄素的形式存在于肝脏、脾脏、肠和骨髓的网状内皮层系统中，称为储备铁。当人体缺铁时，铁蛋白即可作为补充，而含铁血黄素被机体所用。
铁在人体内主要以Fe2+或 Fe3+的形式存在，它的分布极为普遍，几乎所有组织中都有，被称为人体发育的“建筑材料”，其中以肝、脾含量最高，其次为肾、心、骨骼肌和脑。
2 铁的来源
人体内铁主要来源于食物，食物中的铁有两种存在形式，一类是离子铁或称非血红素铁，主要存在于植物性食物之中。植物中含的铁多是以植酸铁、磷酸铁、草酸铁等不溶性铁盐形式存在，属于三价铁。人体吸收这种与植酸结合成螯合物的铁，必须先将铁和有机物拆开，再将三价铁还原为二价铁才有可能。尽管这类铁在食物中含量较高，但难于吸收。例如，玉米、大豆、小麦中铁的吸收率很低，只有1%～5%。另一类是血红素铁，存在于动物的肝脏、肾脏、瘦肉、蛋黄、鱼类等动物性食物中，这类铁的吸收吸收率一般在10%～20%左右，而且不受食物中的植酸和磷酸的影响，可以直接吸收进入肠粘膜细胞。例如，鱼中的铁吸收率为11%，牛肉中的铁吸收率为22%，牛肝中的铁吸收率为14%～16%，猪血中的铁吸收率为25%，猪肝中的铁吸收率为22%。此外，人体中的一部分铁来源于红细胞，因为红细胞破坏释放出来铁，它的80%又重新用于血红蛋白的合成，20%贮存起来。
3 铁的生理功能
3.1 参与氧的运输、贮存与造血功能
红细胞是氧的载体，其中含铁的血红素是参与运输氧的中心成分，它是一种含有Fe2+的络合物。在血红素分子中，4个卟啉环把二价铁原子包围在中间，二价铁原子好像处于蜘蛛网中心的“蜘蛛”。载氧时Fe2+的状态为低自旋，半径较小，嵌入卟啉环平面，呈6配位，4个配位点为环上N原子，第5个位置为组氨酸残基的咪唑N占据，第6个位置能够可逆地结合氧；而脱氧后Fe2+的状态为高自旋，半径较大，处于高出卟啉环平面70～80pm的位置，为5配位。Fe2+与氧进行可逆性结合，使血红蛋白具有携带氧的功能，参与体内氧的转运、交换及呼吸过程。
肌红蛋白是一种含有血红素的蛋白质，它由一个亚铁血红素和一个球蛋白组成，肌红蛋白的基本功能是在肌肉组织中转运和储存氧，而铁在肌红蛋白合成中具有不可或缺的作用。
铁影响蛋白及脱氧核糖核酸的合成及造血、维生素代谢。许多研究证明，缺铁时肝脏内合成脱氧核糖核酸将受到抑制，肝脏发育减慢，肝细胞及其它细胞内的线粒体和微粒体发生异常，细胞色素C1 含量减少，导致蛋白质的合成及能量运用减少，进而发生贫血，及身高、体重发育不良等。缺铁还可以引起体内无机盐及维生素代谢障碍。
3.2 参与酶的组成
铁是构成机体内许多代谢酶的活性成分，如铁硫蛋白、细胞色素、细胞色素氧化酶、过氧化物酶等；铁与某些酶的活性有密切的关系，如乙酰辅酶A、琥珀酸脱氢酶、黄嘌呤氧化酶、细胞色素还原酶，在细胞生物氧化过程中发挥重要作用。近代研究表明：细胞色素酶类，是体内复杂的氧化还原过程所不可缺少的，有了它才能完成电子传递，并在三羟酸循环中使脱下的氢原子与由血红蛋白从肺运来的氧生成水，以保证代谢，同时在这一过程中释放出能量，供给机体的需要。在氧化过程中所产生的过氧化氢等有害物质，又可被含铁的触酶和过氧化物所破坏而解毒。
3.3 增强免疫功能
铁可使人体内淋巴细胞、血清补体活性、吞噬细胞功能、中性白细胞的杀菌能力保持正常。实验研究发现缺铁时中性白细胞的杀菌能力降低，淋巴细胞功能受损，在补充铁后免疫功能可能会得到改善。在中性白细胞中，被吞噬的细菌需要依赖超氧化物酶等杀灭，在缺铁时此酶系统不能发挥其作用。此外，β-胡萝卜素转化为维生素A、嘌呤与胶原的合成、抗体的产生、脂类从血液中转运以及药物在肝脏的解毒等过程都与铁的催化促进有关。铁还是多种酶活性中心，铁过剩和缺铁时均可引起机体感染性增加，微生物生长繁殖也需要铁的存在，有时补铁会增加感染的危险性。
3.4 参与基因表达
铁可通过控制转铁蛋白和铁蛋白mRNA稳定性和mRNA翻译来调控基因的表达。
转铁蛋白是血清中运输铁元素的蛋白质，它将铁从肝脏运送到网织红血球中用于合成血红蛋白。当血红蛋合成量不足时，机体就需要更多的转铁蛋白来加快铁的运输。Mcknight等在鸡肉试验中发现缺铁将导致血液中转铁蛋白含量迅速增加，肝脏中的转铁蛋白的基因mRNA含量增加水平到正常水平的2.5倍。当补铁后转铁蛋白基因的mRNA含量和转铁蛋白的合成量在3天内回到正常水平，鸡肝脏中铁的贮存量也同时增加。研究证明，由于铁的缺乏所引起的转铁蛋白基因表达的增加是通过提高转录水平来实现的。
铁蛋白是一种由20个亚基所组成、四周结合着大量铁离子的蛋白质。
铁对铁蛋白基因表达的调控与转铁蛋白基因表达控制不同，铁含量越高铁蛋白基因表达就越强，高铁可以促进铁蛋白生物合成，而且这种调控并非发生在转录水平。Zabringer研究发现这是由于当铁含量低时，铁蛋白的亚基与该基因的的mRNA结合，使后者不能与核糖体结合，从而抑制了该基因的表达。当铁含量增加时，铁蛋白的亚基与铁离子结合，而使该基因的的mRNA能激离出来与核糖体结合并开始大量表达铁蛋白。
4 铁的吸收和代谢
铁的吸收部位主要在十二指肠和空肠上端，许多因素影响铁的吸收。①从摄入铁的溶解性来分析，溶解态的铁容易吸收，因亚铁盐的溶解度大于高铁盐，故Fe2+的吸收率比Fe3+约高3倍，但是Fe3+的可溶性配合物也易吸收，因此，凡能将Fe3+还原成Fe2+或和铁形成可溶性的配合物的物质均有利于铁的吸收。半胱氨酸、谷胱甘肽具有还原作用，一些氨基酸和柠檬酸等有机酸有配合作用，维生素C兼有两种作用，这些物质存在有利于铁的吸收。胃液中的盐酸可促进铁盐的溶解，故也有利于铁的吸收。②正常人的生理活动处于一个动态平衡的体系中，肠粘膜上皮对铁的吸收率受到体内铁储量及造血速度的影响。动力学研究表明：体内铁储量愈多或骨髓造血速度愈快（如出血、溶血或缺氧等），肠粘膜内吸收的速度愈快；体内缺铁时，铁的吸收速度加快，女子因月经失血造成人体内铁储量的减少，铁的吸收也明显增加。即正常机体可通过生理调节来满足其对铁的需要和保持铁的平衡。
人体内铁的代谢与其它物质相比较最独特的一点是机体在正常情况下很少失铁，因此每日从食物中吸收的铁也极少，只须补充自人体丢失的微量铁就够了。即人体内的铁代谢是一个相当封闭的系统，在正常情况下人体内的铁可以反复循环利用。
5 铁含量对健康的影响
5.1 缺铁对健康的影响
5.1.1 缺铁性贫血
缺铁性贫血是体内铁缺乏，影响正常铁血红素合成所引起的贫血。缺铁性贫血常导致人疲乏、无力、注意力不集中、失眠、食欲不振、皮肤干燥。缺铁时，脱氧核糖核酸（DNA）合成减少，抗体的产生受到抑制，淋巴细胞对抗原的反应能力降低，体液免疫和非特异性免疫能力受到不同程度的损害。因此，缺铁患者易感染。由于体内总铁量的65%存在于细胞内，因此反复多量失血引起体内总铁量显著下降。钩虫病引起肠道长期少量出血，多年肛痔出血或妇女月经过多等长期损失铁，最终可使体内贮铁量枯竭，以致发生缺铁性贫血。严重者除有一般贫血症状外，可发生肝、脾、淋巴结肿大和四肢水肿。
5.1.2 溶血性贫血
溶血性贫血是由于红细胞破坏增速，超过造血补偿能力范围发生的一种贫血。这种病人虽对铁的吸收量增多，但对铁的利用率很低，贮存的铁反而增多，因而对铁剂治疗应慎重，以免引起继发性血色病。临床表现较多为急性中毒，肢体酸痛、头痛、呕吐、寒战、高热、面部苍白、黄疸、肝脾肿大、血尿、急性肾功能衰竭、尿毒症。
5.2 铁过量对健康的影响
当血铁浓度超过正常值（全血为50mg/100ml，血清为0.065 ～0.175mg/100ml）时，就会出现贮存铁和运用铁之间的动态平衡的紊乱，主要表现为全身性血管的扩张、充血而导致病人休克，并伴随着超标量的程度不同而出现不同程度的铁中毒症状。最近医学研究表明：铁参与黄嘌呤氧化酶（XO）活性中心的构成，黄嘌呤氧化酶（XO）是常见的催化产生超氧自由基（O2・）酶类。但在铁复合物存在条件下，则可以转变成活性更加高、毒性更强的羟基自由基（HO・），即Fenton反应。
正常情况下，铁都是处于蛋白质复杂大分子的包围中，即所谓的“隔离封闭”效应，催化活性受到严格的控制，但当人体内的铁含量过多时，便从“隔离封闭”状态游离出来，催化自由基反应，生成大量的自由基，损伤脱氧核糖核酸（DNA）、蛋白质等生物大分子化合物，造成DNA的畸形，基因突变，影响蛋白质的合成，甚至造成细胞死亡或癌变，对人体引起不可逆转的损害。
6 应科学补充铁元素
当人体少量缺铁时，切不可盲目补充，应听从医生的建议。正确合理的饮食可以防治缺铁性贫血。已患缺铁性贫血的病人，单靠饮食疗法效果不大，但可作为辅助治疗，以防止复发。应适当多食含铁较多、营养丰富的食品，如：动物血、肝脏、鸡胗、牛肾、大豆、黑木耳、芝麻酱、牛肉、羊肉、蛤蜊和牡蛎等。在服用铁剂时应注意以下几点：
（1）贫血补铁应坚持“小量、长期”的原则，否则易导致急性铁中毒。口服铁剂以硫酸亚铁、右旋糖苷铁、富马酸亚铁和葡萄糖酸亚铁为佳，因铁以二价铁的形式吸收。
（2）含钙类食品（如豆腐）、高磷酸盐食品（如牛奶）、含有大量鞣酸的物质（如茶和咖啡）等，能与铁生成不溶性的物质，妨碍铁的吸收。
持“火石红”是“天生”观点的代表是我国古陶瓷鉴定泰斗耿宝昌先生以及上海硅酸盐研究所的研究员张福康先生等。张福康先生在《中国古陶瓷的科学》一书第122页中有如下阐述：“元青花器的器底露胎处常呈浅浅的桔红色，俗称“火石红”，又称“窑红”。火石红是由于胎中的铁质和可溶性盐类在干燥过程中在露胎的器底处富集，在烧窑结束后的冷却过程中由于二次氧化便出现这种色调。现代景德镇仿制的元、明青花器，人为地在器底涂上一层含铁量较高的浆水，或以受潮的新砂垫烧，也会出现“火石红”。耿宝昌先生《明清瓷器鉴定》第三页云：元、明以来胎体足部所呈现的火石红痕，时代越早便越浓重，到清代乾隆初期便渐行消失。第374页又说，火石红：“胎体内含有矿物质，在不施釉的部位，受火自然泛出，或有意涂的酱泥，现今景德镇复制的元、明青花器，以新砂垫烧，或是入窑前新瓷胎的砂底受了潮，也会出现‘火石红’现象。”
持“火石红”是“后生”观点的是我的好友崔文彦先生和聂伟先生。他们在2005年《收藏》第九期《古瓷火石红探微》一文中，详细阐述了“火石红”是“后生”的观点。十年前我们曾共同做过很多有关“火石红”及古陶瓷的科学检测。
“火石红”的问题大家讨论了十几年，为什么大家对“火石红”如此关注呢？主要是因为很多古陶瓷爱好者把“火石红”的真伪作为判断古陶瓷真伪的很重要的依据之一。既然“火石红”对鉴定古陶瓷如此重要，那么我们就必须搞清楚何谓“火石红”、火石红是如何产生的、真假火石红的本质区别、如何利用“火石红”鉴定古陶瓷。下面就让我们详细地论述有关“火石红”的本人的实验结果以及观点。
一、“火石红”的定义
我们在古陶瓷上所看到的火石红到底是一种什么物质呢？当然很多朋友会说：“火石红”是铁的氧化物。这个答案很不准确，因为铁的氧化物很多，不同的铁的氧化物有完全不同的物理化学性质。图1是本人所做的“火石红”粉晶x衍射图，检测的结果“火石红”为：褐铁矿[FeO（OH）·nH2O]。
我们知道了“火石红”是什么矿物，那么“火石红”是如何产生的呢？要知道“火石红”的来历就必须从古陶瓷的胎釉的成分，古陶瓷的生产过程，古陶瓷出窑后的物理化学变化说起。
瓷器的胎是由粘土制成的，粘土是多种矿物的混合物，粘土中所含的各种矿物的种类和数量对粘土的性质和瓷器的质量有很大的影响，其中铁的杂质矿物对“火石红”的影响很大。粘土中铁的杂质矿物有黄铁矿（FeS2）、褐铁矿（HFeO2·nH2O）、菱铁矿（FeCO3）、赤铁矿（Fe2O3）、针铁矿（HFeO2）等。
我国瓷器窑口众多，不同的窑口所使用的粘土都是就地取材，不同的窑口所用的粘土不同，粘土中所含的铁的杂质矿物的种类和数量也不同，即使同一窑口所使用的粘土也不会相同，同一地区不同矿点的粘土铁的杂质矿物的含量也不尽相同，多数情况下相同的粘土，不同的淘洗工艺和淘洗的精细程度不同，所烧制的瓷器的胎釉的含铁量也不同。同一窑口的胎土各种矿物的含量差距不大，不同窑口的胎土的差距还是比较明显的。几乎所有古陶瓷鉴定书籍中提到“火石红”时都是特指景德镇的瓷器，其实对我国所有的古陶瓷都存在“火石红”的问题。以下是各种铁的杂质矿物在瓷器烧造过程的化学变化。
黄铁矿：高温煅烧时的化学反应
4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2
2Fe2O3=4FeO+O2 氧化气氛下（1350度）
Fe2O3+C=2FeO+CO 还原气氛下（1100度）
褐铁矿：高温煅烧时的化学反应
HFeO2·nH2OFeO+H2O 还原气氛下（1100度）
菱铁矿：高温煅烧时的化学反应
3FeCO3Fe3O4+2CO2+CO
赤铁矿：高温煅烧时的化学反应
2Fe2O3=4FeO+O2 氧化气氛下（1350度）
Fe2O3+C=2FeO+CO 还原气氛下（1100度）
针铁矿：高温煅烧时的化学反应
2HFeO2Fe2O+H2O
2Fe2O3=4FeO+O2 氧化气氛下（1350度）
Fe2O3+C=2FeO+CO 还原气氛下（1100度）
根据以上铁的杂质矿物在高温煅烧时的反应结果，铁元素最终都是以+2价存在的，作为过度性金属致色元素+2价铁的氧化物FeO是黑色或铁灰色的。就以景德镇的瓷器为例，其烧造温度都在1280℃左右（个别低温瓷除外），烧造气氛为还原气氛，景德镇瓷器中的铁元素是+2价，所以景德镇的瓷器釉面白中泛青，如果景德镇瓷器在出窑前降温时铁元素被二次氧化为+3价铁，那么景德镇瓷器的釉面将发黄而不会泛青。这也说明了瓷器在出窑前不会被二次氧化而生成“火石红”。举一个生活中常见的例子，我国传统建筑常用的红砖和青砖，红砖和青砖所用的砖坯都是一样的，只是它们的烧造制度不同，红砖是用氧化焰烧成的，青砖使用还原气氛烧成的，砖的颜色是由砖坯中的Fe元素致色的，红砖是Fe+3（Fe2O3）元素致色的，如果要烧造青砖，则需在红砖烧好时，在窑内加足够的煤炭然后将窑门封号，第二天从窑顶慢慢渗水，水蒸汽与窑内的碳发生化学反应会产生大量的氢气和一氧化碳气体，氢气和一氧化碳都是还原气体，大约一星期窑里的红砖就会被烧制成青砖，红砖之所以变为青砖是因为红砖中的Fe+3（Fe2O3）被还原成了Fe+2（FeO），二价铁离子致色使砖变为青砖。
以上的例子告诉我们，瓷器在出窑时是不会生成“火石红”的，事实上我们在商店里面看到的各种各样的新瓷器都没有“火石红”也是同样的原因。
既然我们证明了“火石红”不是出窑前降温时二次氧化所形成的，那么火石红到底是如何形成的呢？我们知道瓷器在出窑后所处的环境是地表环境，是常温常压下的氧化环境，胎体中的二价铁（FeO·Fe2O3）会被慢慢氧化而成为三价铁（Fe2O3），最后三氧化二铁被风化和水解成为褐铁矿（HFeO2·nH2O），也就是我们俗称的“火石红”。所以“火石红”的定义如下。
火石红：瓷器出窑以后，胎釉中的二价氧化铁长期在地表环境下被氧化和水解成褐铁矿（HFeO2·nH2O），其颜色由浅黄至黑褐色。
火石红的分布及浓淡变化
古陶瓷的胎釉结合处。
古陶瓷的气泡中或周围。
古陶瓷胎体的任何部位。
氧气和水分可以渗入的釉下。
较粗松的胎体内的空洞处。
火石红的浓淡与胎釉的铁含量有关，铁含量越多，火石红越浓重。
火石红的浓淡与出窑后的时间有关，时间越长火石红越重，时间越短火石红越淡。
火石红与胎体的致密与否有关，越致密的胎体火石红越淡，越粗松的胎体火石红越重。
真假火石红的区别
由于真假火石红的生成过程不同，真火石红的生成过程无法完全复制，所以真假火石红有本质的区别。
真火石红是由胎中长出的，所以和胎是一体的，不虚浮。假火石红是人为涂抹的，虚浮在胎体的表面。
真假火石红的颜色不同，真火石红的颜色柔和自然，有浓淡变化，假火石红的颜色死板无变化，颜色不正。
真火石红的光泽是半金属光泽，有油性，假火石红光泽暗淡，无金属光泽，无油性。
真火石红分布自然有规律，假火石红无自然分布规律，有不自然的人为涂抹的刷痕。
物质及其变化（二）提升
一、单选题
1.下列分类或归类正确的是(
)
①液氯、氨水、干冰、碘化银均为纯净物
②、NaOH、HCl、IBr均为化合物
③明矾、水银、烧碱、硫酸均为电解质
④火碱、纯碱、碳酸钙都是电解质
⑤碘酒、淀粉、云雾、纳米材料均为胶体
A.①③④
B.②③
C.②④
D.②③④⑤
2.下列离子方程式的书写正确的是(
)
A.溶液与少量NaOH溶液的反应：
B.Fe与溶液的反应：
C.等量的溶液与盐酸的反应：
D.醋酸除水垢：
3.向饱和澄清石灰水中通入二氧化碳，测得溶液导电性（表示电流强度）的变化，以下选项中曲线与通入量的关系正确的是(
)
A.
B.
C.
D.
4.根据下列反应判断有关物质还原性由强到弱的顺序是(
)
①
②
③（稀）
A.
B.
C.
D.
5.已知在酸性溶液中易被还原成。、、、、的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是(
)
A.
B.
C.
D.
6.下列各组离子在指定条件下能大量共存的是(
)
A.某无色透明的酸性溶液中：、、、
B.能使石蕊试液变蓝色的溶液中：、、、
C.加入过量NaOH溶液后可得到澄清的溶液：、、、
D.澄清透明溶液中：、、、
7.下列变化过程，必须加入还原剂才能实现的是(
)
A.
B.
C.
D.
8.下列对于某些离子的检验及结论正确的是(
)
A.加入稀盐酸产生气体，将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，一定有
B.加入稀盐酸无明显现象，再加氯化钡溶液，有白色沉淀产生，一定有
C.加入硝酸银溶液产生白色沉淀，一定有
D.加入碳酸钠溶液产生白色沉淀，再加盐酸白色沉淀消失，一定有
9.下列说法错误的是（
）
A.利用丁达尔效应可区分蛋白质溶液与葡萄糖溶液
B.某物质经科学测定只含有一种元素，则可以断定该物质
是一种纯净物
C.用过滤法无法除去胶体中的
D.向豆浆中加入硫酸钙制豆腐，是利用了胶体的聚沉
性质
10.下列说法正确的是（
）
A.失电子越多，还原性越强，得电子越多，氧化性越强
B.已知①;②，则氧化性强弱顺序为
C.已知还原性：反应和反应都能发生
D.具有强氧化性和强还原性的物质放在一起一定能发生氧化还原反应
11.下列氧化还原反应中，电子转移的方向和数目均正确的是(
)
A.
B.
C.
D.
12.某无色澄清溶液中可能含有①、②、③、④、⑤、⑥、⑦中的若干种，依次进行下列实验，且每步所加试剂均过量，观察到的现象如表，下列结论正确的是(
)
步骤
操作
现象
Ⅰ
用紫色石蕊溶液检验
溶液变红
Ⅱ
向溶液中滴加溶液和稀盐酸
有白色沉淀生成
Ⅲ
将Ⅱ中所得混合物过滤，向滤液中加入溶液和稀
有白色沉淀生成
A.肯定含有的离子是②③⑥
B.该实验无法确定是否含有③
C.可能含有的离子是①③⑦
D.肯定没有的离子是④⑤，可能含有的离子是②
13.同一还原剂与多种氧化剂在一起时，先与氧化性强的粒子反应，待强的反应完后，再与氧化性弱的反应，称为反应先后规律。已知氧化性：，在溶有和的溶液中加入铁粉，下列说法中不正确的是(
)
A.若铁粉有剩余，则不溶物中一定有铜
B.若铁粉有剩余，则溶液中的金属阳离子只有
C.若铁粉无剩余，且溶液中有，则溶液中一定无
D.若铁粉无剩余，且溶液中无，则溶液中一定有，一定无
二、多选题
14.在酸性高锰酸钾溶液中加入过氧化钠粉末，高锰酸钾溶液褪色。其中发生反应的离子方程式为：，下列判断正确的是(
)
A.高锰酸钾是氧化剂，既是氧化剂又是还原剂
B.反应的氧化产物只有氧气
C.向高锰酸钾溶液中滴加浓盐酸可以得到酸性高锰酸钾溶液
D.当反应产生1个氧气分子时，反应转移的电子数为2
15.下列各种情况下，溶液中可能大量存在的离子组是(
)
A.使pH试纸呈红色的溶液中：、、、
B.使酚酞呈红色的溶液中：、、、
C.澄清透明的溶液中：、、、
D.使紫色石蕊试液变红的溶液中：、、、
三、填空题
16.Ⅰ.实验室可由软锰矿（主要成分为）制备，方法如下：软锰矿和过量的固体KOH和在高温下反应，生成锰酸钾和KCl；用水溶解，滤去残渣，滤液酸化后，转变为和；滤去沉淀，浓缩溶液，结晶得到深紫色的针状。试回答：
（1）软锰矿制备的化学方程式是__________________；
（2）制备的离子方程式是__________________；
（3）能与热的经硫酸酸化的反应，生成和等产物，该反应的化学方程式是__________________。
Ⅱ.是一种重要的无机功能材料，粗的提纯是工业生产的重要环节。某研究性学习小组设计了将粗（含有较多的MnO和）样品转化为纯实验，其流程如下：
（1）第①步加稀时，粗样品中的__________________（写化学式）转化为可溶性物质。
（2）完成第②步反应的离子方程式并配平：_______+_______=_______。（“1”也要填写在内）
参考答案
1.答案：C
解析：①氨水是氨气的水溶液属于混合物错误；②、NaOH、HCl、IBr均是由不同种元素组成的纯净物，属于化合物，正确；③水银是单质，既不是电解质也不是非电解质，错误；④碳酸钙是电解质，火碱是氢氧化钠，纯碱是碳酸钠，二者也都是电解质，正确；⑤碘酒是碘单质的酒精溶液，淀粉、纳米材料不是分散系，云雾是胶体，错误。综上所述，C正确。
2.答案：A
解析：A.碳酸氢钙溶液和少量氢氧化钠溶液反应的离子方程式为：，故正确；B.铁和硫酸铜溶液反应生成二价铁离子，故错误；C.等量的碳酸钠和盐酸反应生成碳酸氢钠和氯化钠，离子方程式为，故错误；D.醋酸是弱酸，不能拆成离子形式，故错误。
3.答案：B
解析：二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水，随着反应的进行溶液中能自由移动的离子越来越少，导电性减弱；但由于溶液中还存在浓度很小的氢离子、氢氧根离子等，故电流强度不可能为变为0；继续通入二氧化碳，碳酸钙与水、二氧化碳反应生成可溶于水的碳酸氢钙，则溶液中存在的能自由移动的离子浓度又逐渐增大，导电性增强。因此B图能反映出电流强度与通入量的关系。
4.答案：A
解析：在氧化还原反应中还原剂的还原性强于还原产物的还原性，在反应中亚硫酸是还原剂，碘被还原生成HI，所以还原性是；反应中HI是还原剂，氯化铁被还原生成氯化亚铁，则还原性是；反应中氯化亚铁是还原剂，硝酸被还原生成NO，则还原性是，所以还原性强弱顺序是。
5.答案：D
解析：该反应中，Cu被氧化成，故氧化剂为，氧化产物为，故氧化性强于，与题干所给氧化性强弱相符，反应可以发生，故A项不符合题意；该反应中，被氧化成，故氧化剂为，氧化产物为，故氧化性强于，与题干所给氧化性强弱相符，反应可以发生，故B项不符合题意；该反应中，被氧化成，故氧化剂为，氧化产物为，故氧化性强于，与题干所给氧化性强弱相符，反应可以发生，故C项不符合题意；该反应中，被氧化成，故氧化剂为，氧化产物为，故氧化性强于，与题干所给氧化性强弱不符，反应不可能发生，故D项符合题意。
6.答案：D
解析：显紫红色，不符合题意，A项错误；能使石蕊试液变蓝色，说明溶液显碱性，存在大量，与不能大量共存，B项错误；与发生反应：，然后与发生反应：，溶液变浑浊，C项错误；澄清透明溶液中，这些离子不反应，能够大量共存，D项正确。
7.答案：B
解析：与氢氧化钠溶液反应生成NaCl和次氯酸钠，氯气既是氧化剂又是还原剂，不需要加入还原剂就能实现，故A项错误；，铁元素化合价降低，发生还原反应，必须加入还原剂才能实现，故B项正确；元素化合价没变，属于非氧化还原反应，故C项错误；，氮元素化合价升高，发生氧化反应，必须加入氧化剂才能实现，故D项错误。
8.答案：B
解析：、等都能与盐酸反应放出气体，将所得气体通人澄清石灰水，溶液均变浑浊，A错误；先滴入稀盐酸排除银离子、碳酸根离子等的干扰，再加氯化钡溶液，有白色沉淀产生，一定有，B正确；加硝酸银溶液产生的白色沉淀可能是氯化银、硫酸银、碳酸银等，所以原溶液中不一定含有，C错误；加入碳酸钠溶液产生白色沉淀，该白色沉淀可能是碳酸钡、碳酸钙等，所以原溶液中不一定含有，D错误。
9.答案：B
解析：利用丁达尔效应可区分蛋白质溶液与葡萄糖溶液，选项A正确；由同一种元素组成的不同单质组成的物质属于混合
物，如与组成的物质，选项B错误；胶体能通过滤纸，用过滤法无法除去胶体中的，选项C正确；向豆浆中加
人硫酸钙制豆腐，是利用了胶体的聚沉性质，选项D正确。
10.答案：B
解析：氧化性与得电子能力有关，得电子能力越强，则氧化性越强，与得电子多少无关;还原性与失电子能力有关，失电子能力越强，则还原性越强，与失电子多少无关，选项A错误。氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，在反应①中，氧化剂是,氧化产物是，所以氧化性在反应②中，氧化剂是氧化产物是，所以氧化性，故氧化性顺序是,选项B正确。氧化还原反应中，还原剂的还原性大于还原产物的还原性，还原性,故反应能发生，还原性:
故反应不能发生，选项C错误。具有强
氧化性和强还原性的物质放在一起不一定发生氧化还原反应，
化学反应需要适宜的反应条件，如氯气有强氧化性，氢气有强还原性，两者只有在点燃时才会反应，常温下不反应，选项D。
11.答案：A
解析：氧化还原反应中失电子的元素化合价升高，得电子的元素化合价降低，化合价降低数目=化合价升高
数目=转移的电子数目，据此分析判断。A.反应中部分
S元素化合价由0价降低到-2价，部分S元素化合价由0
价升高到+4价，转移电子数为4，转移电子数=化合价降低总数目=化合价升高总数目，A正确；B.反应中Na元素化合价由0价升高到+1价，H元素化合价由+1价降低到0价，转移电子数为2，B错误；C.根据价态归中规律，反应中
HCl中Cl元素化合价由-1价升高到0价，中Cl元素化合价由+5价降低到0价，转移电子数为5，氯气既是氧化产物，也是还原产物，C错误；
D.反应
中Cu元素化合价由+2价降低到0价，得到电子，C元素化合价由0价升高到+4价，失去电子，得失电子标反了，D错误。
12.答案：B
解析：溶液无色澄清，可知溶液里没有；用紫色石蕊溶液检验，溶液变红，说明溶液显酸性，溶液里不含和；向溶液中滴加溶液和稀盐酸，有白色沉淀生成，此沉淀为，说明溶液里有；将Ⅱ中所得混合物过滤，向滤液中加入溶液和稀，产生的沉淀为AgCl，但无法说明溶液里有，因实验Ⅱ中滴加了稀盐酸和溶液，引入了；由以上分析可知溶液里一定存在②、⑥，一定不存在④、⑤、⑦，可能存在①、③，B正确。
13.答案：C
解析：三价铁离子氧化性强于铜离子，加入铁粉，铁粉先与三价铁离子反应生成二价铁离子，剩余铁粉再与铜离子反应生成二价铁离子。C项，若铁粉无剩余，且溶液中有，则可能有三种情况：一种为铜离子只反应一部分，三价铁离子完全反应，一种为铜离子未反应，三价铁离子恰好反应完，一种为铜离子未反应，三价铁离子只反应一部分，溶液中含有三价铁离子，故C项错误；A项，若有铁粉剩余，则三价铁离子、铜离子完全反应，不溶物中一定含有铜，故A项正确；B项，若有铁粉剩余，则三价铁离子、铜离子完全反应，则溶液中的金属阳离子只有，故B项正确；D项，若铁粉无剩余，且溶液中无，因为三价铁离子先与铁粉反应，所以一定不含三价铁离子，一定含有二价铁离子，故D项正确。
14.答案：BD
解析：过氧化钠中O元素的化合价升高，则过氧化钠是还原剂，故A错误；Mn元素的化合价降低被还原，O元素的化合价升高被氧化，则是氧化产物，是还原产物，故B正确；用浓盐酸酸化高锰酸钾溶液会发生氧化还原反应，应利用稀硫酸酸化，故C错误；根据反应可知，生成5个分子时反应转移，故当反应产生1个氧分子时，反应转移的电子数为2，故D正确。
15.答案：AC
解析：A项为酸性溶液，没有可发生的反应；B项为碱性溶液，铵根离子不能大量存在；C项可大量共存；D项氟离子和氢离子不能共存。
16.答案：Ⅰ.（1）
（2）
（3）
Ⅱ.（1）MnO、
（2）5
2
4
5
人体微量元素平衡
研究进展
人类是大自然的产物，是由多种元素组成的生命体。虽然微量元素在体内的含量微乎其微，但却起到了重要的生理作用，它们作为酶、激素、维生素、核酸的成分，参与生命的代谢过程[1]。从某种意义上说，微量元素比维生素对机体更需要。如果某种元素供给不足，就会发生该种元素缺乏症;如果某种微量元素摄入过多，也可发生中毒，可见微量元素与机体的生命活动关系密切。机体内的每种微量元素都有其特殊的生理功能，尽管它们在人体内含量极小，但它们对维持人体中的一些决定性的新陈代谢却是十分必要的。一旦缺少了这些微量元素，人体就会出现疾病，甚至危及生命。人体内的微量元素的摄取方式一般为饮食，养成良好的健康饮食的习惯，树立科学的营养观，实现多样化饮食，有利于维持微量元素在人体中的平衡，保持人体健康。
1 微量元素在人体中的作用
1.1 抗氧化作用
人体内存在多种自由基物质，如超氧阴离子自由基、有机过氧基、羟自由基，这些自由基很不稳定，可对细胞造成氧化损伤，严重时可引发自由基反应，对DNA、RNA、线粒体膜、内质网膜、细胞膜造成过氧化损伤，导致衰老和老年多发病[2]。人体内存在中止自由基反应、清除自由基和过氧化物的抗氧化剂和抗氧化酶，其中抗氧化剂有硒、类黄酮、维生素E、维生素A、维生素C、辅酶Q、谷胱甘肽等;抗氧化酶有谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、谷胱甘肽还原酶、超氧化物歧化酶(SOD)等[3]。上述物质共同构成人体的抗氧化防御机制。
1.2 输送作用
某些微量元素在体内有输送物质的作用。血红蛋白中的血红素，是由铁(Ⅱ)和原卟啉形成的金属卟啉配合物。血红蛋白具有输氧功能，与微量元素铁的作用是分不开的，铁是血红蛋白中氧的携带者，没有铁就不能合成血红蛋白，氧就无法输送，组织细胞就不能进行新陈代谢，机体就不能生存。铁(Ⅱ)和原卟啉形成的配合物—血红素，是天然的氧载体，担负着血液输氧等异常重要的生理功能[4]。
1.3 活化中心(催化)作用
某些微量元素使酶蛋白的亚单位保持在一起，或把酶作用的化学物质结合于酶的活性中心，在生物机体内起着活化中心的作用。如机体内两种重要的锌酶—碳酸酐酶和羧酸酶[5]，碳酸酐酶是主要的蛋白质成分，它含一条卷曲的蛋白质链和一个锌(Ⅱ)离子，能催化CO2的水合作用;羧酸酶含一条307个氨基酸残基的蛋白质链加上一个锌(Ⅱ)离子，能催化蛋白质羧端肽键的水解。在生物体内，铜蓝蛋白也起着重要的作用，它在铁的生理代谢过程中，能催化氧化铁(Ⅱ)变成铁(Ⅲ)，还能在肝脏内将铁(Ⅲ)还原成铁(Ⅱ)。其它的一些微量元素，铁、钴、锰等，也能和巯基、羰基、异吡唑基、氨基、羟基等配位基或分子基团相络合，形成络合物，存在于蛋白质的侧链上，起着不同的活化中心的作用。
1.4 在激素和维生素中起特异的生理作用
微量元素是体内各种酶的组成成分和激活剂，已知体内千余种酶大都含有一个或多个微量金属原子。微量元素可以在激素的分泌、活性以及与组织的结合等环节影响激素。如缺少这些微量元素，就不能合成相应的激素或维生素，机体的生理功能就必然会受到影响。如含微量元素钴(Ⅲ)的维生素B12，它参与蛋白质的合成、叶酸的储存以及硫醇酶的活化等，它还能促使红细胞的成熟，没有它，血液中就会出现一种没有红细胞的巨红细胞，引起恶性贫血症[6]。
1.5 对免疫系统的作用
人体缺锌或缺硒时，可引起胸腺、脾脏、淋巴结功能不全甚至萎缩，胸腺素生成减少、活性降低，体液免疫和细胞免疫受到明显影响;补充适量锌或硒可显著增强免疫应答。研究证明，硒能增强自然杀伤细胞的活性，这种细胞对各种异物都有杀伤作用，不需要预先致敏抗原，也不依赖抗体[7]。IL-1、IL-2及干扰素(IFN)的产生与锌有关，硒也能促进IFN和IL-1的产生，并能增强IL-2的活性。
2 人体内微量元素平衡的现状
2.1 地区差异导致机体内微量元素不足
地壳形成时，土壤的结构、组成就因地区差异而有所不同，各地区所含微量元素也会因地域的差别而含量不一样，某一种元素在某个区域是富含元素，但可能在另一个地区是稀少甚至不含的元素。微量元素缺乏的地区，食物链不完善，缺乏的微量元素就不能够通过食物链进入人体而被吸收，人体就会出现微量元素缺乏症，如有文献报道广州与珠江三角洲地区缺乏锰等微量元素，当地人缺锰与当地的水土缺锰有关[8]。
2.2 挑食、偏食引起的微量元素缺乏
人体内微量元素的摄入依靠饮食、呼吸等方式，但主要是依靠饮食，平时饮食时不良的饮食习惯，如挑食偏食等会直接影响到微量元素的吸收，进而影响到微量元素在体内的含量和功能。
2.3 环境污染引起的微量元素中毒
随着工农业的不断发展，大量的化工产品进入了人们的日常生活当中，方便了人们的生活，提高了人们的生活水平，同时农药、化肥和日用化工品的频繁使用，废水、废气、废渣的任意排放，严重地污染了人们的生活环境，大量的有毒微量元素进入了人体内，部分生命必需元素严重超标，直接威胁着人类的生命安全。
3 食物中影响微量元素吸收代谢的因素
3.1 膳食中微量元素的含量
人体的微量元素主要来自于食物和水，食物中微量元素的含量是影响人体微量元素营养水平的首要因素。若食物中微量元素含量很低，即使该元素生物利用率很高，也难满足人体需要。Hunt等[9]以同位素65Cu做标记，测定素食者和非素食者铜的表观吸收率，由于素食食物铜含量较高，虽然肉食者食物的铜吸收效率比素食者高，但还是表现出素食者总的铜的吸收高于肉食者。Kristensen等[10]对植酸含量相同的素食和肉食者的锌吸收进行了比较，素食者的食物锌含量比较低，而肉食者食物锌含量较高，导致素食者总的锌吸收比较低，该研究的结果也显示微量元素含量是影响其吸收的重要因素。
3.2 食物类型对微量元素吸收的影响
3.2.1 动物性食物对微量元素吸收的影响
动物性食物可以提高微量元素的生物利用率，提供丰富的蛋白质，与微量元素形成复合物，使微量元素吸收率增加。Baechd等[11]在铁生物利用率较低的食物中加入少量肉类，观察其对非血红素铁吸收促进的剂量依赖关系，发现膳食中加入小量的肉类(≥50 g)能够增加高植酸低维生素C食物中非血红素铁的生物利用率。
3.2.2 植物性食物对微量元素吸收的影响作用
植物性食物中含有较多的膳食纤维、植酸、草酸等，这些物质在肠道pH值下与微量元素螯合，抑制微量元素的吸收利用。Fredlumnd和Manary的研究[12-13]均显示了降低食物植酸含量能够提高锌吸收，改善锌营养状况。Kristensen等[14]的研究在相同植酸含量肉食和素食者中，观察到两组的锌表观吸收率相同，也说明了植酸含量是影响锌吸收的一个因素。
3.3 微量元素之间的相互影响
食物中的微量元素相互之间存在协同或拮抗作用，膳食中某种元素过量能影响另外一种元素的吸收代谢，我们已经越来越注意到微量元素之间的相互作用对营养素吸收影响的重要性。锌和铁是膳食中相互影响的两种元素，并且已经做了很多的研究，Uthus[15]等对铁和锌的相互影响关系进行了更深一步的研究，他们认为自然界中营养素的相互作用并非是线性的，以线性的统计模型研究铁和锌相互作用是不恰当的，铁和锌之间的一些细微的联系我们仍然没有认识到，他们用雄性断乳SD大鼠5×4阶乘的实验设计，给大鼠喂以几个剂量的铁和锌，在7周后，检测大鼠的血液学参数和血浆铜蓝蛋白和胆固醇，揭示更广范围的膳食铁和锌的相互作用，根据实验以及定量分析结果，最终认为铁和锌的相互作用在营养学上是很重要的，膳食铁能够影响膳食锌在血浆中的参数。
4 健康饮食维持体内微量元素平衡
4.1 养成良好的饮食习惯
饮食习惯对人体健康有很大影响，良好的饮食习惯，是保证健康的重要措施。荤、素搭配适当，荤食中特别是一些动物的肝脏等，含有丰富的硒、铜、钴等微量元素，对机体的新陈代谢等功能有重要的意义，而素食中不饱和脂肪酸、维生素和纤维素又优于荤食;平常饮食时也不能挑食和偏食，因为人体必需的微量元素、营养物质是由各种食物供给的，没有任何一种天然食品能包含人体所需要的全部微量元素和营养物质。单吃一种食物，不管吃的数量多大，营养如何丰富，也不能维持人体的健康。因此，在饮食中，荤食与素食要搭配适当，不可挑食或偏食，养成良好的饮食习惯。
4.2 有选择地摄食
目前，引起人体内微量元素缺乏的原因有多种，比如严重地挑食偏食会引起微量元素在人体中的失衡;还有不少地区发现食物链中缺少某些微量元素，也影响了微量元素在人体内的含量。因此，要维持微量元素在体内的平衡，一方面应重视农业生产中的微量元素的营养问题，在蔬菜生产中科学施用含微量元素的肥料，有效提高蔬菜中微量元素的含量;另一方面在日常饮食中，注意多吃一些富含所缺微量元素的食物。微量元素不能由体内合成，主要来自食物，因此，饮食疗法是补充和预防微量元素缺乏较为理想的途径。
5 结语
从营养学的角度出发，应讲究合理的膳食结构，既要有充足的能量供应，还需要有足量的维生素和微量元素供给。微量元素在人体生命过程中的各个阶段，从机体组织的建造、修复，到生理代谢，增强免疫功能，甚至到直接防病治病，都少不了它。微量元素与人体的多种疾病有着密切的关系。微量元素在体内有一个合适的含量范围，超过或不足都不利于人体健康。因此，在日常饮食中，应特别强调“适量”并且构成合理的微量元素谱，树立科学的平衡营养观，实现多样化饮食，维持微量元素在体内的平衡，保证微量元素在机体内发挥其正常的新陈代谢等生理功能，这样才能收到良好的防病治病效果。
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可能用到的相对原子质量：H－1 C－12 O－16 Mg－24 Cl—35.5 Ca－40 Fe－56 N—14 Cu—641、下列变化中，属于化学变化的是A．红磷燃烧 B．冰融化成水 C．矿石粉碎 D．铜丝弯曲2、下列物质的用途主要利用其化学性质的是A．金刚石制作刀具 B．水作溶剂C．用16%的食盐水选种 D．氧气供给呼吸3、下列说法正确的是 A．铁是地壳中含量最多的金属元素 B．不锈钢就是永不生锈的钢 C．生铁可以完全溶解在足量的稀盐酸中 D．油罐车的尾部经常有一条铁链拖到地面上，这是利用了铁的导电性4、溴酸钠（NaBrO3）是某种冷烫精的主要成分，对头皮有刺激作用，使用不当会引起皮炎。溴酸钠中溴元素的化合价是A、 +5 B、 +4 C、 +3 D、 －1 5、下列灭火措施不正确的是A、油锅着火——用锅盖盖灭 B、图书馆着火——用二氧化碳灭火器扑灭 C、房屋着火——用高压水枪扑灭 D、电视机着火——用水扑灭 6．下列所示的实验操作正确的是7、净化水的方法有：①过滤②加明矾吸附沉降③蒸馏④消毒杀菌。要将混有泥沙的天然水净化成生活用的自来水，应选用的方法和顺序为 (A)①②③④ (B)②④①③ (C)②①④ (D)①③④8、下列物质中，属于混合物的是A．氯酸钾 B．氧化镁 C．空气 D．水9、建设节约型社会，“从我做起”，我认为下列节约行为合理的是A、直接用工业废水浇灌农田 B、用剩的药品倒入废液缸C、吃经高温蒸煮后的变质大米 D、用淘米水浇花10、“以崇尚科学为荣，以愚昧无知为耻”。下列叙述不科学的是A、区别硬水与软水常用肥皂水 B、未开启的地窖、窖井，不可冒然进入C、加碘食盐的“碘”是指碘元素 D、小孩经常咬铅笔，会导致铅中毒11．人类的生活和生产都离不开金属。下面对金属的利用不是由金属活动性决定的是A．用铁回收含银废液中的银 B．用锌与稀硫酸反应制取氢气C．古代金银制品能保存至今 D．用铝合金制作门窗框架12、下列实验室制取气体的设计中，可行的是A．加热氯酸钾和少量二氧化锰的混合物制取氧B．盐酸跟氧化钙反应制取二氧化碳C．稀硫酸跟石灰石反应制取二氧化碳 D．稀硫酸跟铜反应制取氢气13、在X＋2O2 CO2＋2H2O的反应中，根据质量守恒定律可判断出X的化学式为A．CH4 B．C2H5OH C．C D．CO15、右图表示的是纯净物、单质、化合物、含氧化合物、氧化物之间的包含与不包含关系，若整个大圆圈代表纯净物，则在下列选项中，能正确指出①、②、③、④所属物质类别的是A．①单质、③氧化物 B．②化合物、④氧化物C．①单质、③化合物 D．②含氧化合物、④氧化物二、选择题（本题包括5小题，每小题2分，共10分。每小题有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项，多选时，该题为0分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确的给1分，选两个且都正确的给2分，但只要选错一个，该小题就为0分）题号 16 17 18 19 20答案 17、下列对一些事实的解释不正确的是 事实 解释A 木炭燃烧能生成二氧化碳或一氧化碳 反应物的质量不同生成物可能不同B 双氧水能杀菌消毒而水则不能 两种物质的分子构成不同C 氯化铜与氢氧化钙两溶液间的反应速率比两固体间的反应快 参加反应的粒子在溶液中接触机会比在固体中接触机会多D 水银温度计受热时水银柱上升 汞原子体积变大19、下列对有关实验现象的描述正确的是 A．铁丝在空气中燃烧时，火星四射，有黑色物质生成 B．红热木炭放入盛有氧气的集气瓶中，剧烈燃烧，产生白光 C．石蜡在氧气中燃烧时，有水和二氧化碳生成 D．铝丝浸入硫酸铜溶液表面有红色物质生成20．下列四个图像，分别对应四种操作过程，其中正确的是 A B C DA．一定质量的镁在密闭的容器内燃烧 B．等质量的铁和镁同时分别放入两份溶质质量分数相同的足量稀盐酸中 C．向久置在空气中已部分变质的氢氧化钠溶液里加入过量的稀盐酸D．某温度下，向一定质量的饱和氯化钠溶液中加入氯化钠固体三、（本题包括5小题，共28分）21．（4分）世界是物质的，物质是由各种化学元素组成的，请你写出下列物质的化学式：（1）“西气东输”工程中输送的气体是 ；（2）水银不是银，是一种金属的俗称，这种金属是 ；（4）氧元素的质量分数最多的氧化物是 。22、(4分)回答下列问题：据统计，目前南充市私家车出现井喷式增长：小汽车从5万辆增加到6万辆用了不到12个月时间。汽车排放的尾气（CO、SO2与NO等物质）将会加重我市空气污染，其治理方法有： （1）在汽车的排气管上装一个“催化转化器”。其作用是使CO和NO反应，生成N2和CO2。写出该反应的化学方程式____________________________________；（2）改用压缩天然气（CNG）作燃料，修建加气站。压缩天然气燃烧的化学方程式是 。 点燃该气体前，应先 。（3）使用氢气燃料。推广2005的同济大学推出用氢气作燃料的“超越3号”氢动汽车。氢气燃烧的化学方程式是__________________________________。 23、(8分)右图是元素周期表中的一部分。在元素周期表中，同一周期(横行)中的元素，除0族(最右纵行)元素外，从左到右原子序数依次增多，原子半径逐渐减小，在化学反应 中，原子失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强。请回答：(1)硅的相对原子质量为 ；原子序数为8的元素位于元素周期表的第 周期， 元素符号为 ，它属于 (填“金属”或“非金属”)元素。(2)原子半径：钠 镁(填“>”或“==”或“
关键词：金属元素 电离 自由的阳离子
今天，我把这篇论文的名字改为元素的划分。以前是严谨的科学证明氢，不能很好的表达对这一认识的过程。
设想一下，氢元素的常温下为气态我们把它划为非金属是不是有失科学性，但说把氢划分金属确实有点让人突破自己的传统认识。但是科学就是科学，没有依据就不能划分。大家都知道金属的一些特性，铁、钢、镍固态金属，人们承认它是金属元素不困难，特性太明显，对于汞这个液体，人们也承认了因为水银也可以接受。
汞本身是有很好的金属性只是常温是液体，人们现在承认汞是唯一的液态金属。 其实铁水也是液体的金属，这样说大家会更好的理解：气体也可以是金属。当然金属常温下也可以是气体。下面我举一些事例：
Cu+2HCl=CuCl2+H2这是铜在稀盐酸的化学方程式。
Mg+2HCl=MgCl2+ H2这是镁在稀盐酸中的化学方程式。
Fe+2HCl=FeCl2+ H2这是铁在稀盐酸中的化学方程式。
这样的方程式可以列很多，我们可以发现一些单质置换的规律，是不是可以猜想一下：氢元素的金属性不强，而铁、镁的金属性强从而在稀盐酸中把它置换出来了。
我们都知道铁在空气中会生锈，其实在化学上我们叫铁这种金属被空气氧化了，我们把金属这种的特性称为金属的氧化性，Fe在空气中很容易生锈，那么我们把铁放在没有一个水蒸气的空气中，那铁还容易生锈吗？铁还是会生锈，但会非常缓慢，除非我们把它加热，加快它与氧的反应，否则它的生锈会很慢很慢的，怎么才能更好更形象的来解决这一问题呢？
为什么有水蒸气的空气铁这些金属物质，更容易被氧化呢？我们可以先把氢作为非金属来说明，水中无金属元素，二氧化碳中无金属元素，铁在空气中容易上锈，但铁在二氧化碳中很难上锈，也就是说铁把二氧化碳中的炭置换中太难了，可铁把水中的氢置换出来很容易，再找其它非金属试一试相信也是很难的，我们可以想像一下，金属与非金属之间是不是有一种东西把它们截然区分开来。
现在把氢元素作为金属元素来说： 氢和铁都是金属元素，就象钠一样都是金属，他们之前有共同的特性，他们这种特性与氧的结合能力差异，氢比铁的差，铁比钠的差，所以在化学反应上存在的差别是挺大的，而且这种特性越强表现越明显。打个比方：氢元素与氧结合，这些需要10个能量，分离需要20个能量，铁，钠与氧结合，分别需要1个能量和0.1个能量，分离确需要50和100能量。当然我们先不要说，氢是什么元素，那么我们做为非金属元素的理由呢？我们也没有理由，因为我们还没有这个标准，化学上只是把什么元素为什么，硬性规定了，当然可以。直接说这是什么，那是什么，学生们难道不感到一种茫然吗？
正如研究几何一样，我们没有一个命题，更没有一个定理，只有一个图形，我们就说是三角形，四边形合理吗？有三个边的我们叫三角形，那三条平行线也是三角形吗？当然这个道理太浅了，有些人肯定不认同，这不明显着胡搅蛮缠吗？我只是把这个例子说的太迁就了一些。氢元素的归属不是用眼一看就明白的事情，刚才那个例子太简单，所以不能完全说明问题。我们需要一个命题，也需要一个科学的依据，也就是说需要一个论断。
现在科学的发展日趋精细，许多问题也是不断发现的，那么有谁来提出这个论断呢？谁来解决这个问题呢？你、我、他都不合适，因为我们都是用主管臆想，那么我们用什么呢？用事物本身的内在规律来说明这个问题，我们说它是什么不行，得物质本身说明他是什么才行，这也正是我们所需要的客观规律，其实绝对论的含义就是：物质本身的客观规律。所以我们要用事实来说明问题，认真研究其中的内在规律，让物质本身来说明问题。承认金属是固体，液体可以，承认金属是气体可以吗？，当然可以，我们需要重新认识。为什么固态氢和金属表现一样的特性呢？导电性，延展性，金属光泽等等，而且我们可以和其它金属制成合金。我们把常温下为气体的这种元素，判为非金属元素，是不是有点主观了。那么在高温下，铁要变成气态，我们说铁在高温下，高温下为非金属，在常温下为金属，那样不成了一个科学的笑话吗？
说了这么多，我们到底应该怎样解决这个问题，到底如何区分元素的归属，现在我提出一个假说，大家一起来验证它的正确性：在一般的化学实验中，一种元素如果能够存在独立的自由的阳离子我们就把这种元素称为金属元素。
一般的化学实验中，是指排除一些高能量下，核变化或在其它巨大能量瞬间出来在这时空当中，不能独立存在的化学反应，那不能做为依据，那就是一些能量的的表现形式，暂时不是我们所了解的现象。 电离状态，也是溶液中和其它磁场中的情况下，人类能够测的情况，这些为一般化学试验。自由的、独立的阳离子：如H+或Fe2+铁的正二价，正三价都可以。两种元素或多种元素，同位素同时作用表现出来的阳离子，这个不能算，因为物质有共同作用，有许多时候表现为阳离子，但不是自由的，独立的元素特性。不可做为元素的归属的判断。
再列一个方程式，H2O=H++(OH)-把水当成金属氢元素与非金属氧的氧化结果，这个方程可写成H2O=H+O+H把水当成氢的一种氧化物，这样我们来解释铁在水中容易生锈是指铁与水中的氢置换了，钠在水中把金属氢置换了。化学反应只是一种金属氧化，代替另一种金属氧化，氢在氧气中燃烧，是氢的氧化作用，那我们可以想象实验一下。铁在气态下在氧气中燃烧，我想释放的能量会更大，这样我们可以试验许多实验，研究其它的物质，相信这其中产生的能量都是巨大的，产生的物质都是宝石级的，我没有这个条件进行这个实验，我的论文在推广时，人们说的最多的就是你没有实验。千古奇冤，我是看了太多人的实验结果才的。难道一定是我本人去做所有的实验，那才叫有实验基础吗？我做了高等数学的难题，你还一定要我从一年级的数字开始。把一万这个数写几天的11111111111真到一万个1吗？你还是把所有的数学家杀了吧。因为我如果要他们写一个亿，他们全部自杀。我可以提出这个论断要大家一起来证明，这是另外一种思维方法。绝对论就是另外的一种思维方法。
自然界中金属元素的单质形式一般为固态，导电性很好，铁、铝、钠、镁等金属都具有很强的可塑性，而这些特性氢元素在固态之下都有，我们可以还是把她列为非金属系列，那么我们去证明一种非金属单质具有这些特性，那才会有说服力，我们只把氢作为非金属，的确有失公平，氢常温下为气体，分子间的作用力不是太强，只有在固态时，它的金属特性才会明显表露出来，看一个物质属性，我们应该全面客观，提出这个假设只是希望人们去重视这个问题，用科学的严谨去证明它。金属就是金属，非金属就是非金属。当然这是绝对论的一贯作风，没有中间选项。
这些东西很多都是大家熟悉的，只是大家还没有系统地整理它。大家承认它也需要一个认识过程，这些是我们大家都知道的化学知识，物理知识，大家都可以去证实一下。发挥思维的想象，把氢列为金属元素，也给金属一个定义，澄清这个人们遗漏的问题， 可是科学上应该严谨，我们需要有一个依据来划分。 既然科学上需要严谨，需要一个依据，我提出这个假说：在一般的化学实验中能够存在自由的独立的阳离子的元素，我们称这种元素为金属元素，这种元素的单质，我们称之为金属。
可能用到的相对原子质量：H－1 C－12 O－16 Mg－24 Cl—35.5 Ca－40 Fe－56 N—14 Cu—641、下列变化中，属于化学变化的是A．红磷燃烧 B．冰融化成水 C．矿石粉碎 D．铜丝弯曲2、下列物质的用途主要利用其化学性质的是A．金刚石制作刀具 B．水作溶剂C．用16%的食盐水选种 D．氧气供给呼吸3、下列说法正确的是 A．铁是地壳中含量最多的金属元素 B．不锈钢就是永不生锈的钢 C．生铁可以完全溶解在足量的稀盐酸中 D．油罐车的尾部经常有一条铁链拖到地面上，这是利用了铁的导电性4、溴酸钠（NaBrO3）是某种冷烫精的主要成分，对头皮有刺激作用，使用不当会引起皮炎。溴酸钠中溴元素的化合价是A、 +5 B、 +4 C、 +3 D、 －1 5、下列灭火措施不正确的是A、油锅着火——用锅盖盖灭 B、图书馆着火——用二氧化碳灭火器扑灭 C、房屋着火——用高压水枪扑灭 D、电视机着火——用水扑灭 6．下列所示的实验操作正确的是7、净化水的方法有：①过滤②加明矾吸附沉降③蒸馏④消毒杀菌。要将混有泥沙的天然水净化成生活用的自来水，应选用的方法和顺序为 (A)①②③④ (B)②④①③ (C)②①④ (D)①③④8、下列物质中，属于混合物的是A．氯酸钾 B．氧化镁 C．空气 D．水9、建设节约型社会，“从我做起”，我认为下列节约行为合理的是A、直接用工业废水浇灌农田 B、用剩的药品倒入废液缸C、吃经高温蒸煮后的变质大米 D、用淘米水浇花10、“以崇尚科学为荣，以愚昧无知为耻”。下列叙述不科学的是A、区别硬水与软水常用肥皂水 B、未开启的地窖、窖井，不可冒然进入C、加碘食盐的“碘”是指碘元素 D、小孩经常咬铅笔，会导致铅中毒11．人类的生活和生产都离不开金属。下面对金属的利用不是由金属活动性决定的是A．用铁回收含银废液中的银 B．用锌与稀硫酸反应制取氢气C．古代金银制品能保存至今 D．用铝合金制作门窗框架12、下列实验室制取气体的设计中，可行的是A．加热氯酸钾和少量二氧化锰的混合物制取氧B．盐酸跟氧化钙反应制取二氧化碳C．稀硫酸跟石灰石反应制取二氧化碳 D．稀硫酸跟铜反应制取氢气13、在X＋2O2 CO2＋2H2O的反应中，根据质量守恒定律可判断出X的化学式为A．CH4 B．C2H5OH C．C D．CO15、右图表示的是纯净物、单质、化合物、含氧化合物、氧化物之间的包含与不包含关系，若整个大圆圈代表纯净物，则在下列选项中，能正确指出①、②、③、④所属物质类别的是A．①单质、③氧化物 B．②化合物、④氧化物C．①单质、③化合物 D．②含氧化合物、④氧化物二、选择题（本题包括5小题，每小题2分，共10分。每小题有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项，多选时，该题为0分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确的给1分，选两个且都正确的给2分，但只要选错一个，该小题就为0分）题号 16 17 18 19 20答案 17、下列对一些事实的解释不正确的是 事实 解释A 木炭燃烧能生成二氧化碳或一氧化碳 反应物的质量不同生成物可能不同B 双氧水能杀菌消毒而水则不能 两种物质的分子构成不同C 氯化铜与氢氧化钙两溶液间的反应速率比两固体间的反应快 参加反应的粒子在溶液中接触机会比在固体中接触机会多D 水银温度计受热时水银柱上升 汞原子体积变大19、下列对有关实验现象的描述正确的是 A．铁丝在空气中燃烧时，火星四射，有黑色物质生成 B．红热木炭放入盛有氧气的集气瓶中，剧烈燃烧，产生白光 C．石蜡在氧气中燃烧时，有水和二氧化碳生成 D．铝丝浸入硫酸铜溶液表面有红色物质生成20．下列四个图像，分别对应四种操作过程，其中正确的是 A B C DA．一定质量的镁在密闭的容器内燃烧 B．等质量的铁和镁同时分别放入两份溶质质量分数相同的足量稀盐酸中 C．向久置在空气中已部分变质的氢氧化钠溶液里加入过量的稀盐酸D．某温度下，向一定质量的饱和氯化钠溶液中加入氯化钠固体三、（本题包括5小题，共28分）21．（4分）世界是物质的，物质是由各种化学元素组成的，请你写出下列物质的化学式：（1）“西气东输”工程中输送的气体是 ；（2）水银不是银，是一种金属的俗称，这种金属是 ；（4）氧元素的质量分数最多的氧化物是 。22、(4分)回答下列问题：据统计，目前南充市私家车出现井喷式增长：小汽车从5万辆增加到6万辆用了不到12个月时间。汽车排放的尾气（CO、SO2与NO等物质）将会加重我市空气污染，其治理方法有： （1）在汽车的排气管上装一个“催化转化器”。其作用是使CO和NO反应，生成N2和CO2。写出该反应的化学方程式____________________________________；（2）改用压缩天然气（CNG）作燃料，修建加气站。压缩天然气燃烧的化学方程式是 。 点燃该气体前，应先 。（3）使用氢气燃料。推广2005的同济大学推出用氢气作燃料的“超越3号”氢动汽车。氢气燃烧的化学方程式是__________________________________。 23、(8分)右图是元素周期表中的一部分。在元素周期表中，同一周期(横行)中的元素，除0族(最右纵行)元素外，从左到右原子序数依次增多，原子半径逐渐减小，在化学反应 中，原子失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强。请回答：(1)硅的相对原子质量为 ；原子序数为8的元素位于元素周期表的第 周期， 元素符号为 ，它属于 (填“金属”或“非金属”)元素。(2)原子半径：钠 镁(填“>”或“==”或“
关键词：大豆（Glycine max）多肽；亚铁螯合物；抗氧化剂；正交试验
中图分类号：S565.1；TS201.2 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2015）09-2197-04
铁是生物体必需的微量元素，铁元素的缺乏会产生多种疾病。补铁剂包括无机铁有机铁、氨基酸铁和生物铁。普通的无机铁和有机铁吸收率低，且口感较差，补铁剂的发展趋势是氨基酸和肽的金属螯合盐，研究表明，氨基酸螯合铁在动物体内的利用率是同水平硫酸亚铁的近2倍[1]。目前，已有一些关于氨基酸及多肽铁螯合物的报道，如鹰嘴豆蛋白肽铁螯合物[2]、米蛋白多肽铁螯合物[3]、鱼和鱼皮蛋白肽铁螯合物[4，5]、β淀粉多肽铁螯合物[6]，而关于大豆（Glycine max）豆粕水解多肽亚铁螯合物的报道却较少。
大豆豆粕水解多肽的原料是去皮大豆粕，经过发酵、酶解、分离等过程制得，由几十个氨基酸组成[7]。
由于亚铁离子在水中容易被氧化，本试验研究了不同抗氧化剂对于螯合反应中亚铁离子的保护作用，同时考虑作为饲料添加剂不可有毒副作用，又有好的生物相容性，从而确定出最佳的抗氧化剂。本试验以大豆豆粕水解多肽和硫酸亚铁为原料，加入抗氧化剂来抑制亚铁离子的氧化，通过正交试验优化大豆多肽亚铁螯合物的合成工艺，用红外光谱法对螯合物的结构进行了表征，以期为开发新型补铁类的饲料添加剂奠定基础。
1 材料与方法
1.1 材料、试剂与仪器
大豆豆粕水解多肽（肽黄金粉末），湖北邦之德牧业科技有限公司；抗坏血酸（AR），上海伯奥生物科技有限公司；七水合硫酸亚铁、邻菲罗啉、无水乙醇、甲醇、氢氧化钠、盐酸均为分析纯，国药集团化学试剂有限公司。
双光束紫外可见分光光度计[UV-4802型，尤尼柯（上海）仪器有限公司]；超纯水机（UPT-Ⅱ-5T型，成都超纯科技有限公司）；离心机（800-1型，江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司）；数字酸度计（PHS-25A型，上海大普仪器有限公司）；电子天平[AL104型，梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司]；元素分析仪（Vario EL Ⅲ型，德国元素分析系统公司）；恒温磁力搅拌器（85-2型，金坛市大地自动化仪器厂）；红外仪（NICOLET-iS10型，美国赛默飞世尔科技公司）。
1.2 试验方法
1.2.1 大豆多肽亚铁螯合物的合成 采用水体系合成法合成氨基酸微量元素螯合物，基本工艺流程如图1所示。在多肽提取液中，加入大豆多肽与铁盐的质量比为3∶1的硫酸亚铁，加入适量的抗坏血酸，用10%的NaOH或HCl溶液调节pH，于室温下混合反应30 min，将离心后的上清液用无水乙醇处理得到沉淀，并用适量的甲醇洗涤，最后干燥得到大豆多肽亚铁螯合物。
1.2.2 测定方法 用硫酸亚铁铵Fe（NH4）2（SO4）2・6H2O配制铁离子标准溶液，在常温下反应60 min，以不加铁离子的溶液作空白参比，在510 nm处测定吸光度。以铁的浓度C（μg/mL）为横坐标，以吸光度A为纵坐标，绘制标准曲线[8，9]，得到的标准曲线方程为A=0.203 7C-0.000 7。
称取大豆多肽亚铁螯合物0.05 g，配制成0.1%大豆多肽亚铁螯合物溶液。称取1 mL样品溶液于50 mL容量瓶中，按照标准曲线的步骤测定其吸光度。
铁离子含量（mg/kg）=■
式中，C为标准曲线上样品溶液对应的铁含量（mg）；m为样品的质量（kg）；V1为测定时样品试液的体积（mL）；V0为样品处理后的体积（mL）。
铁螯合率的测定：
铁螯合率=■×100%
式中，m1为螯合物中铁的质量（mg）；m0为加入反应体系中铁的总质量（mg）。
大豆多肽亚铁螯合物得率的测定：
螯合物得率=■×100%
式中，W1为大豆多肽亚铁螯合物的总质量（mg）；W0为多肽与铁盐的总质量（mg）。
1.2.3 不同抗氧化剂对大豆多肽亚铁螯合反应中亚铁离子的保护效果 二价铁在水中极易被氧化为Fe2O3沉淀，需加入抗氧化剂加以保护，使大豆多肽亚铁螯合反应顺利进行。选择亚硫酸氢钠、盐酸羟胺、抗坏血酸、异抗坏血酸钠进行抗氧化对比试验。在烧杯中加入1.104 9 g多肽、1.104 9 g硫酸亚铁盐，再加入等量（各0.165 8 g）的上述4种抗氧化剂，调节至pH 4，室温下螯合反应30 min。然后将螯合反应液离心，吸取上清液，将离心管中的沉淀干燥，比较沉淀的质量。
选择对大豆多肽亚铁螯合反应中亚铁离子保护效果最好的抗氧化剂，采用上述相同方法比较该抗氧化剂与硫酸亚铁的不同质量比（0.025∶1、0.050：1、0.100∶1、0.150∶1、0.200∶1）对螯合反应中亚铁离子的保护效果。3次重复，取算术平均值。
1.2.4 大豆多肽亚铁螯合物的制备工艺 单因素试验：①pH。分析不同pH（3、4、5、6、7）对大豆多肽亚铁螯合反应的影响；②多肽与亚铁盐的质量比。分析不同多肽与亚铁盐的质量比（1∶2、1∶1、2∶1、3∶1、4∶1）对大豆多肽亚铁螯合反应的影响；③反应时间。分析不同反应时间（20、30、40、50、60 min）对大豆多肽亚铁螯合反应的影响；④反应温度。分析不同反应温度（20、30、40、50、60 ℃）对大豆多肽亚铁螯合反应的影响。在各试验条件下，分析大豆多肽亚铁螯合反应中铁螯合率和螯合物得率的变化。
在上述单因素试验的基础上，以pH、多肽与亚铁盐的质量比、反应时间、反应温度为试验因素，以铁螯合率和螯合物得率为测试指标，每次试验设3次重复，取算术平均值，通过正交试验筛选出大豆多肽亚铁螯合物制备的最佳工艺参数。正交试验因素和水平见表1。
1.2.5 大豆多肽和大豆多肽亚铁螯合物元素和红外光谱分析 大豆多肽和大豆多肽亚铁螯合物中的C、H、N采用元素分析仪（Vario EL Ⅲ型）测定[7]，二者的红外光谱采用红外仪（NICOLET-iS10型）测定[7，9]。
2 结果与分析
2.1 不同抗氧化剂对大豆多肽亚铁螯合反应中亚铁离子的保护效果
分析4种抗氧化剂对大豆多肽亚铁螯合反应中亚铁离子的保护效果，亚硫酸氢钠、盐酸羟胺、抗坏血酸、异抗坏血酸钠处理的大豆多肽亚铁螯合物沉淀的质量分别为0.032 0、0.055 3、0.017 6、0.040 0 g。其中，抗坏血酸的抗氧化效果最好，因此，选择抗坏血酸作为抗氧化剂。从图1可以看出，当抗坏血酸与硫酸亚铁的质量比为0.150∶1时，沉淀的质量下降到最低点，且保持在较低的水平，所以选择抗坏血酸的用量为硫酸亚铁质量的0.150倍。
2.2 大豆多肽亚铁螯合物的制备工艺
2.2.1 pH对大豆多肽亚铁螯合反应的影响 pH是影响多肽微量元素螯合物形成的重要因素，在pH较低的酸性环境中，氢离子与金属离子竞相争夺供电子基团，不利于多肽微量元素螯合物的形成。在pH较高的碱性环境中，羟基与供电子基团争夺金属离子而形成氢氧化物沉淀。从图2可以看出，pH对大豆多肽亚铁螯合反应螯合率的影响比较大，在pH较低的条件下铁螯合率较高，而螯合物得率受pH的影响比较小，综合考虑大豆多肽亚铁螯合物得率和铁螯合率，可知最适合的pH为4。
2.2.2 多肽与亚铁盐的质量比对大豆多肽亚铁螯合反应的影响 从图3可以看出，大豆多肽与亚铁盐的质量比对螯合反应的影响比较大，在其质量比为1∶1时，大豆多肽亚铁螯合物得率和铁螯合率都比较大，所以最适合的大豆多肽与亚铁盐的质量比为1∶1。
2.2.3 反应时间对大豆多肽亚铁螯合反应的影响 由图4可知，反应时间在20～60 min时，大豆多肽亚铁螯合反应铁螯合率都比较高，螯合物得率变化很小。由于反应时间越长成本越高，综合考虑螯合反应完全和工业生产的成本，故选择30 min为最佳的反应时间。
2.2.4 反应温度对大豆多肽亚铁螯合反应的影响 从图5可以看出，当反应温度为40 ℃时，大豆多肽亚铁螯合反应螯合物得率和铁螯合率均较高，故最佳反应温度为40 ℃。
2.3 大豆多肽亚铁螯合物合成工艺条件的优化
通过对铁螯合率的极差分析结果（表2）可以看出，影响大豆多肽亚铁螯合反应铁螯合率的4个因素主次顺序为A、C、D、B，最优组合为A2B2C3D2。通过螯合物得率的极差分析结果可以看出，影响螯合物得率的因素主次顺序为B、A、D、C，最优组合为A2B1C2D1。
综合2个指标来看，相对于因素A取最优组合对应的水平为宜；对于因素B、C和D来说，由于在反应中影响较小，基于成本考虑，选用B1、C2和D1为宜。最后得到的最佳工艺条件为多肽与亚铁盐的质量比是1∶1，pH 4，反应时间为40 min，反应温度为30 ℃。在此工艺条件下进行验证试验，所得的铁螯合率为86.60%，螯合物得率为46.49%，均高于其他正交试验结果。
2.4 大豆多肽和大豆多肽亚铁螯合物的元素和红外光谱分析结果
2.4.1 大豆多肽和大豆多肽亚铁螯合物元素分析 由表3可以看出，大豆豆粕水解多肽含铁量为0，经与硫酸亚铁螯合后含铁量为13.333%，N、C、H含量明显降低，证明了大豆多肽亚铁螯合物的生成。
2.4.2 大豆多肽和大豆多肽亚铁螯合物红外光谱分析 从图6和图7的对比可以看出，大豆多肽与其亚铁鳌合物的吸收峰相比，在强弱和位置上有明显的变化。大豆多肽的红外光谱在2 600～3 100 cm-1有强宽谱带，这是NH3+的特征吸收峰，而大豆多肽亚铁螯合物的红外光谱中无此吸收峰，说明大豆多肽亚铁螯合物中没有游离的NH3+。大豆多肽亚铁螯合物在1 125 cm-1处出现了（Pt NH2）（Pt 指-NH2的面内摇摆振动）强吸收峰，在616 cm-1处出现了（Pr NH2） （Pr 指-NH2的面外摇摆振动）的特征吸收峰，证明Fe2+与-NH2有较强结合性，与曹银娣[10]报道结果一致。羧基离子的反对称振动在1 660 cm-1附近，羧基离子的对称振动在1 400 cm-1附近，这两处吸收峰在鳌合前后均出现强弱变化，羧基也以共价键的方式与亚铁离子结合。
3 小结
本研究对大豆多肽亚铁螯合物的合成工艺条件进行了系统研究，通过正交试验优化了合成条件，即抗坏血酸与亚铁盐的质量比为0.150∶1，大豆多肽与亚铁盐的质量比为1∶1，pH 4，反应时间为40 min，反应温度为30 ℃，在此条件下铁，大豆多肽亚铁螯合反应铁螯合率为86.60%，螯合物得率可达46.49%。元素分析及红外光谱分析对大豆多肽和其亚铁螯合物进行表征，说明了亚铁离子与氨基以及羧基以共价键的形式结合，合成出新型的大豆多肽亚铁螯合物。
参考文献：
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[8] 宁开桂.实用饲料分析手册[M].北京：中国农业科学技术出版社，1992.
一、选择题：（本题共20分）每题2分。每题只有一个正确选项。⒈下列变化中属于物理变化的是（ ） A．铁铸成锅 B.葡萄酿成酒 C.木柴燃烧 D．面包发霉2.生活中的下列各物质属于纯净物的是 （ ）A．食品袋内防腐的氮气 B．铅笔芯 C碳酸饮料 D．不锈钢锅 3.下列物质在氧气中燃烧，能产生大量白烟的是（ ）A. 铁丝 B. 红磷 C. 木炭 D. 硫粉4.元素的化学性质与原子那部分关系密切（ ） A.质子数 B.中子数 C.电子数 D.最外层电子数 5、空气中含量最多的气体是 （ ） A、氧气 B、氮气 C、二氧化碳 D、稀有气体6、实验室制取并用排水法收集氧气的主要步骤有：①装入药品；②连接装置，检查装置气密性；③给集气瓶盖上玻璃片；④将装置固定在铁架台上；⑤熄灭酒精灯；⑥收集气体；⑦将导管移出水槽；⑧在集气瓶中灌满水倒扣在水槽中；⑨给固体药品加热；⑩整理仪器。则正确的操作顺序为（ ）A. ①②③④⑤⑧⑥⑩⑦⑨ B. ②①④⑧⑨⑥③⑦⑤⑩C. ①②⑧④⑩③⑨⑥⑤⑦ D. ②①⑩⑨⑧④③⑥⑤⑦7、能把水变成氢气和氧气的是 （ ） A、把水煮沸 B、通电分解水 C、把水消毒 D、将氢气燃烧8．神舟6号”太空舱利用NiFe2O4将航天员呼出的CO2转化为O2，而NiFe2O4的质量和化学性质都不变。则NiFe2O4在该过程中是（ ） A．反应物 B．生成物 C．催化剂 D．消毒剂9． 科学家用第72号元素铪（音：hā）和第74号元素钨，精确测出月球比地球至少早700万年形成。铪、钨元素的原子本质不同的是（ ）A．核内中子数 B．核内质子数 C．最外层电子数 D．相对原子质量10.下列物质的化学式，书写正确的是（ ）A．氧化镁MgO2 B．氯化钾K2Cl C．氧化铁Fe2O3 D．氧化钠NaO评卷人 得分 二、选择题：（本题共10分）每题有1至2个正确选项，每题2分。若有2个正确选项的，选1个且正确 ，给一分；一对一错不给分。有一个正确选项的，错选或多选均不给分。1. 下列物质中含有氧分子的是（ ）A. 空气 B. 蒸馏水 C. 二氧化碳 D. 高锰酸钾2．下列说法错误的是 （ ） A．实验时，用剩的药品要放回到原试剂瓶中，以免浪费B．稀有气体不能和任何物质发生反应 C．催化剂在化学反应前后质量不发生改变 D．用量筒量取液体时，应使视线与量筒内液体的凹液面的最低处保持水平3、在每个CO2、SO2、O2分子中含有相同的（ ） A、氧分子数 B、氧原子数 C、元素种类 D、相对分子质量 4.用分子的观点解释下列现象，不合理的是（ ） A．食物变质—分子在不断运动 B．汽油挥发—分子大小发生了变化C．热胀冷缩—分子间间隔改变 D．花香四溢—分子作扩散运动5.逻辑推理是化学学习中常用的思维方法，以下推理正确的是 （ ） A、化合物都是由不同种元素组成的，不同种元素组成的物质一定是化合物。 B、单质都是由一种元素组成的，所以，由一种元素组成的物质一定是单质。 C、有新物质生成的变化属于化学变化，所以，化学变化一定有新物质生成。 D、金属元素原子最外层电子数一般少于四个,最外层电子数少于四个的原子一定是金属元素三、填空 1. （5分）根据物质的类别分别填空：A自来水；B氧气；C二氧化碳；D氯酸钾；E稀有气体；F高锰酸钾；G氩气；H人呼出的气体；I冰水混合物；J高锰酸钾完全分解后的剩余物；K海水；L蒸馏水；M氧化铜N过氧化氢溶液O石灰水 其中，混合物_______________________;纯净物_______________________; 单质_______________________;化合物________________________; 氧化物__________________________。2. （5分）学用语表示：①氮元素____②2个氢分子_____③3个镁离子____④硫酸铁____⑤一个硫酸根离子_____。3. （10分） 水时用的是______流电，可以观察到两试管内都有________产生；用___________的木条检验负极产生的气体，出现________________的现象，说明该气体是______气；用___________的木条检验正极产生的气体，出现 ________________的现象，说明该气体 是______气；负极与正极产生气体的体积比为 __________；质量比为____________。4. （3分）某粒子（原子或离子）的结构示意图为 ,请回答下列问题：⑴ 若m=11，则该粒子所对应元素的符号为____________；⑵ 若该粒子带两个单位负电荷，且n=8，则该粒子的符号为____________；⑶ 若m-n
一、选择题：（本题共20分）每题2分。每题只有一个正确选项。⒈下列变化中属于物理变化的是（ ） A．铁铸成锅 B.葡萄酿成酒 C.木柴燃烧 D．面包发霉2.生活中的下列各物质属于纯净物的是 （ ）A．食品袋内防腐的氮气 B．铅笔芯 C碳酸饮料 D．不锈钢锅 3.下列物质在氧气中燃烧，能产生大量白烟的是（ ）A. 铁丝 B. 红磷 C. 木炭 D. 硫粉4.元素的化学性质与原子那部分关系密切（ ） A.质子数 B.中子数 C.电子数 D.最外层电子数 5、空气中含量最多的气体是 （ ） A、氧气 B、氮气 C、二氧化碳 D、稀有气体6、实验室制取并用排水法收集氧气的主要步骤有：①装入药品；②连接装置，检查装置气密性；③给集气瓶盖上玻璃片；④将装置固定在铁架台上；⑤熄灭酒精灯；⑥收集气体；⑦将导管移出水槽；⑧在集气瓶中灌满水倒扣在水槽中；⑨给固体药品加热；⑩整理仪器。则正确的操作顺序为（ ）A. ①②③④⑤⑧⑥⑩⑦⑨ B. ②①④⑧⑨⑥③⑦⑤⑩C. ①②⑧④⑩③⑨⑥⑤⑦ D. ②①⑩⑨⑧④③⑥⑤⑦7、能把水变成氢气和氧气的是 （ ） A、把水煮沸 B、通电分解水 C、把水消毒 D、将氢气燃烧8．神舟6号”太空舱利用NiFe2O4将航天员呼出的CO2转化为O2，而NiFe2O4的质量和化学性质都不变。则NiFe2O4在该过程中是（ ） A．反应物 B．生成物 C．催化剂 D．消毒剂9． 科学家用第72号元素铪（音：hā）和第74号元素钨，精确测出月球比地球至少早700万年形成。铪、钨元素的原子本质不同的是（ ）A．核内中子数 B．核内质子数 C．最外层电子数 D．相对原子质量10.下列物质的化学式，书写正确的是（ ）A．氧化镁MgO2 B．氯化钾K2Cl C．氧化铁Fe2O3 D．氧化钠NaO评卷人 得分 二、选择题：（本题共10分）每题有1至2个正确选项，每题2分。若有2个正确选项的，选1个且正确 ，给一分；一对一错不给分。有一个正确选项的，错选或多选均不给分。1. 下列物质中含有氧分子的是（ ）A. 空气 B. 蒸馏水 C. 二氧化碳 D. 高锰酸钾2．下列说法错误的是 （ ） A．实验时，用剩的药品要放回到原试剂瓶中，以免浪费B．稀有气体不能和任何物质发生反应 C．催化剂在化学反应前后质量不发生改变 D．用量筒量取液体时，应使视线与量筒内液体的凹液面的最低处保持水平3、在每个CO2、SO2、O2分子中含有相同的（ ） A、氧分子数 B、氧原子数 C、元素种类 D、相对分子质量 4.用分子的观点解释下列现象，不合理的是（ ） A．食物变质—分子在不断运动 B．汽油挥发—分子大小发生了变化C．热胀冷缩—分子间间隔改变 D．花香四溢—分子作扩散运动5.逻辑推理是化学学习中常用的思维方法，以下推理正确的是 （ ） A、化合物都是由不同种元素组成的，不同种元素组成的物质一定是化合物。 B、单质都是由一种元素组成的，所以，由一种元素组成的物质一定是单质。 C、有新物质生成的变化属于化学变化，所以，化学变化一定有新物质生成。 D、金属元素原子最外层电子数一般少于四个,最外层电子数少于四个的原子一定是金属元素三、填空 1. （5分）根据物质的类别分别填空：A自来水；B氧气；C二氧化碳；D氯酸钾；E稀有气体；F高锰酸钾；G氩气；H人呼出的气体；I冰水混合物；J高锰酸钾完全分解后的剩余物；K海水；L蒸馏水；M氧化铜N过氧化氢溶液O石灰水 其中，混合物_______________________;纯净物_______________________; 单质_______________________;化合物________________________; 氧化物__________________________。2. （5分）学用语表示：①氮元素____②2个氢分子_____③3个镁离子____④硫酸铁____⑤一个硫酸根离子_____。3. （10分） 水时用的是______流电，可以观察到两试管内都有________产生；用___________的木条检验负极产生的气体，出现________________的现象，说明该气体是______气；用___________的木条检验正极产生的气体，出现 ________________的现象，说明该气体 是______气；负极与正极产生气体的体积比为 __________；质量比为____________。4. （3分）某粒子（原子或离子）的结构示意图为 ,请回答下列问题：⑴ 若m=11，则该粒子所对应元素的符号为____________；⑵ 若该粒子带两个单位负电荷，且n=8，则该粒子的符号为____________；⑶ 若m-n
