Question

2．重鉻酸鉀（K₂Cr₂O₇）是較強(qiáng)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(cè)定．
（1）稱(chēng)取一定質(zhì)量的K₂Cr₂O₇配制成500mL標(biāo)準(zhǔn)溶液，在配制過(guò)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(cè)液時(shí)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(qǐng)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(duì)最終鐵含量測(cè)定的影響：（填“偏高”“偏低”或“無(wú)影響”）．若配制K₂Cr₂O₇標(biāo)準(zhǔn)溶液定容時(shí)，俯視容量瓶的刻度線偏低．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)配制溶液的操作步驟判斷所用儀器；
（2）根據(jù)Sn²⁺有較強(qiáng)的還原性來(lái)分析；
（3）根據(jù)得失電子數(shù)守恒來(lái)配平反應(yīng)：Cr₂O₇^2-中Cr元素顯+6價(jià)，后變?yōu)镃r³⁺的+3價(jià)，故1molCr₂O₇^2-得6mol電子，而1molFe²⁺變?yōu)镕e3⁺時(shí)失1mol電子，故根據(jù)得失電子數(shù)守恒可知，F(xiàn)e²⁺的計(jì)量數(shù)為6，則Fe3⁺的計(jì)量數(shù)也為6，Cr₂O₇^2-的計(jì)量數(shù)為1，根據(jù)Cr原子的守恒，Cr³⁺的計(jì)量數(shù)為2；根據(jù)O原子的守恒，可知H₂O的計(jì)量數(shù)為7；根據(jù)H原子的守恒，可知H⁺的計(jì)量數(shù)為14，據(jù)此進(jìn)行分析；
（4）分析不當(dāng)操作對(duì)溶質(zhì)的物質(zhì)的量和溶液體積的影響，依據(jù)C=$\frac{n}{V}$進(jìn)行誤差分析；

解答 解：（1）配制過(guò)程中使用的玻璃儀器有：溶解K₂Cr₂O₇固體時(shí)要用燒杯、玻璃棒，配制溶液要用500ml容量瓶；定容時(shí)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(qiáng)的還原性，能將礦石中的Fe³⁺還原為Fe²⁺，從而能用強(qiáng)氧化劑K₂Cr₂O₇來(lái)滴定，
故答案為：將礦石中的Fe³⁺還原為Fe²⁺；
（3）根據(jù)得失電子數(shù)守恒來(lái)配平反應(yīng)：Cr₂O₇^2-中Cr元素顯+6價(jià)，后變?yōu)镃r³⁺的+3價(jià)，故1molCr₂O₇^2-得6mol電子，而1molFe²⁺變?yōu)镕e3⁺時(shí)失1mol電子，故根據(jù)得失電子數(shù)守恒可知，F(xiàn)e²⁺的計(jì)量數(shù)為6，則Fe3⁺的計(jì)量數(shù)也為6，Cr₂O₇^2-的計(jì)量數(shù)為1，根據(jù)Cr原子的守恒，Cr³⁺的計(jì)量數(shù)為2；根據(jù)O原子的守恒，可知H₂O的計(jì)量數(shù)為7；根據(jù)H原子的守恒，可知H⁺的計(jì)量數(shù)為14，故配平后的反應(yīng)：Cr₂O₇²+6Fe²⁺+14H⁺═2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O，
故答案為：1；6；14；6；2；7；
（4）定容時(shí)，俯視刻度線，導(dǎo)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(dǎo)致測(cè)得的鐵含量偏低，
故答案為：偏低；

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查了一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制、氧化還原反應(yīng)的配平和滴定過(guò)程中易出現(xiàn)的問(wèn)題分析，綜合性較強(qiáng)，難度適中．