Question

2．重鉻酸鉀（K₂Cr₂O₇）是較強的氧化劑，在酸性條件下容易被還原成Cr³⁺，常用于鐵礦石（主要成分為FeO和Fe₂O₃）中鐵含量的測定．
（1）稱取一定質量的K₂Cr₂O₇配制成500mL標準溶液，在配制過程中使用的玻璃儀器，除燒杯和玻璃棒外，還需要500ml容量瓶、膠頭滴管；
（2）在配制鐵礦石待測液時要向其中滴加適量的SnCl₂（具有還原性）溶液，其目的是將礦石中的Fe³⁺還原為Fe²⁺
（3）請配平滴定原理的離子方程式：Cr₂ O₇^2-+Fe²⁺+H⁺═Fe³⁺+Cr³⁺+H₂O
（4）判斷下列操作對最終鐵含量測定的影響：（填“偏高”“偏低”或“無影響”）．若配制K₂Cr₂O₇標準溶液定容時，俯視容量瓶的刻度線偏低．

Answer 1

分析 （1）根據配制溶液的操作步驟判斷所用儀器；
（2）根據Sn²⁺有較強的還原性來分析；
（3）根據得失電子數守恒來配平反應：Cr₂O₇^2-中Cr元素顯+6價，后變?yōu)镃r³⁺的+3價，故1molCr₂O₇^2-得6mol電子，而1molFe²⁺變?yōu)镕e3⁺時失1mol電子，故根據得失電子數守恒可知，Fe²⁺的計量數為6，則Fe3⁺的計量數也為6，Cr₂O₇^2-的計量數為1，根據Cr原子的守恒，Cr³⁺的計量數為2；根據O原子的守恒，可知H₂O的計量數為7；根據H原子的守恒，可知H⁺的計量數為14，據此進行分析；
（4）分析不當操作對溶質的物質的量和溶液體積的影響，依據C=$\frac{n}{V}$進行誤差分析；

解答 解：（1）配制過程中使用的玻璃儀器有：溶解K₂Cr₂O₇固體時要用燒杯、玻璃棒，配制溶液要用500ml容量瓶；定容時要用膠頭滴管滴加蒸餾水至液面與刻度線相切；
故除燒杯和玻璃棒外，還需要500ml容量瓶和膠頭滴管，
故答案為：500ml容量瓶；膠頭滴管；
（2）Sn²⁺有較強的還原性，能將礦石中的Fe³⁺還原為Fe²⁺，從而能用強氧化劑K₂Cr₂O₇來滴定，
故答案為：將礦石中的Fe³⁺還原為Fe²⁺；
（3）根據得失電子數守恒來配平反應：Cr₂O₇^2-中Cr元素顯+6價，后變?yōu)镃r³⁺的+3價，故1molCr₂O₇^2-得6mol電子，而1molFe²⁺變?yōu)镕e3⁺時失1mol電子，故根據得失電子數守恒可知，Fe²⁺的計量數為6，則Fe3⁺的計量數也為6，Cr₂O₇^2-的計量數為1，根據Cr原子的守恒，Cr³⁺的計量數為2；根據O原子的守恒，可知H₂O的計量數為7；根據H原子的守恒，可知H⁺的計量數為14，故配平后的反應：Cr₂O₇²+6Fe²⁺+14H⁺═2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O，
故答案為：1；6；14；6；2；7；
（4）定容時，俯視刻度線，導致溶液的體積偏小，溶液的濃度偏大，則滴定的體積減小，故導致測得的鐵含量偏低，
故答案為：偏低；

點評 本題綜合考查了一定物質的量濃度溶液的配制、氧化還原反應的配平和滴定過程中易出現的問題分析，綜合性較強，難度適中．