Question

2．重铬酸钾（K₂Cr₂O₇）是较强的氧化剂，在酸性条件下容易被还原成Cr³⁺，常用于铁矿石（主要成分为FeO和Fe₂O₃）中铁含量的测定．
（1）称取一定质量的K₂Cr₂O₇配制成500mL标准溶液，在配制过程中使用的玻璃仪器，除烧杯和玻璃棒外，还需要500ml容量瓶、胶头滴管；
（2）在配制铁矿石待测液时要向其中滴加适量的SnCl₂（具有还原性）溶液，其目的是将矿石中的Fe³⁺还原为Fe²⁺
（3）请配平滴定原理的离子方程式：Cr₂ O₇^2-+Fe²⁺+H⁺═Fe³⁺+Cr³⁺+H₂O
（4）判断下列操作对最终铁含量测定的影响：（填“偏高”“偏低”或“无影响”）．若配制K₂Cr₂O₇标准溶液定容时，俯视容量瓶的刻度线偏低．

Answer 1

分析 （1）根据配制溶液的操作步骤判断所用仪器；
（2）根据Sn²⁺有较强的还原性来分析；
（3）根据得失电子数守恒来配平反应：Cr₂O₇^2-中Cr元素显+6价，后变为Cr³⁺的+3价，故1molCr₂O₇^2-得6mol电子，而1molFe²⁺变为Fe3⁺时失1mol电子，故根据得失电子数守恒可知，Fe²⁺的计量数为6，则Fe3⁺的计量数也为6，Cr₂O₇^2-的计量数为1，根据Cr原子的守恒，Cr³⁺的计量数为2；根据O原子的守恒，可知H₂O的计量数为7；根据H原子的守恒，可知H⁺的计量数为14，据此进行分析；
（4）分析不当操作对溶质的物质的量和溶液体积的影响，依据C=$\frac{n}{V}$进行误差分析；

解答 解：（1）配制过程中使用的玻璃仪器有：溶解K₂Cr₂O₇固体时要用烧杯、玻璃棒，配制溶液要用500ml容量瓶；定容时要用胶头滴管滴加蒸馏水至液面与刻度线相切；
故除烧杯和玻璃棒外，还需要500ml容量瓶和胶头滴管，
故答案为：500ml容量瓶；胶头滴管；
（2）Sn²⁺有较强的还原性，能将矿石中的Fe³⁺还原为Fe²⁺，从而能用强氧化剂K₂Cr₂O₇来滴定，
故答案为：将矿石中的Fe³⁺还原为Fe²⁺；
（3）根据得失电子数守恒来配平反应：Cr₂O₇^2-中Cr元素显+6价，后变为Cr³⁺的+3价，故1molCr₂O₇^2-得6mol电子，而1molFe²⁺变为Fe3⁺时失1mol电子，故根据得失电子数守恒可知，Fe²⁺的计量数为6，则Fe3⁺的计量数也为6，Cr₂O₇^2-的计量数为1，根据Cr原子的守恒，Cr³⁺的计量数为2；根据O原子的守恒，可知H₂O的计量数为7；根据H原子的守恒，可知H⁺的计量数为14，故配平后的反应：Cr₂O₇²+6Fe²⁺+14H⁺═2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O，
故答案为：1；6；14；6；2；7；
（4）定容时，俯视刻度线，导致溶液的体积偏小，溶液的浓度偏大，则滴定的体积减小，故导致测得的铁含量偏低，
故答案为：偏低；

点评 本题综合考查了一定物质的量浓度溶液的配制、氧化还原反应的配平和滴定过程中易出现的问题分析，综合性较强，难度适中．