Question

某鐵礦石樣品除含SiO₂外，還含有FeO、Fe₂O₃中的一種或兩種，某同學對鐵的氧化物的成分進行探究．
（1）取少量樣品于試管A中，加入過量的硫酸溶液，充分反應，靜置，取適量上層清液分裝在B、C試管中．在試管B中滴加2滴酸性KMnO₄溶液；在試管C中滴加2滴    溶液．向試管中滴加試劑的儀器名稱是    ，若樣品中既含FeO 又含Fe₂O₃，則觀察到現象為    ；
（2）實驗室主要是利用反應  6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺=6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O 對鐵礦石中鐵元素的含量進行測定．將鐵礦石經一系列化學處理，制得鐵元素全部為Fe²⁺的待測液，回答下列問題：
①要配制0.0150mol/L K₂Cr₂O₇溶液100mL，現有燒杯、玻璃棒、量筒、膠頭滴管，還需要的玻璃儀器是    ；
②滴定時，用    （填儀器名稱）盛裝0.0150mol/L K₂Cr₂O₇溶液，初始讀數如圖所示，該讀數為    mL．
③取20.00mL（含0.2250g鐵礦石樣品） 待測液進行滴定，消耗 K₂Cr₂O₇溶液體積為25.00mL，則鐵礦石中鐵元素的百分含量是（Fe的相對原子質量為56）    ．
④在本實驗的滴定過程中，下列操作會使測定結果偏小的是    （填寫序號）．
a．未用標準K₂Cr₂O₇溶液潤洗滴定管
b．錐形瓶中加入待測溶液后，再加少量水
c．錐形瓶在滴定過程中劇烈搖動，有少量液體濺出．

Answer 1

【答案】分析：（1）三價鐵遇硫氰酸鉀顯紅的，遇苯酚顯紫色，膠頭滴管是向試管中滴加試劑的儀器，高錳酸鉀能將亞鐵離子氧化，三價鐵遇苯酚顯紫色；
（2）①準確配制一定物質的量濃度的溶液可以用容量瓶來配制，準確度高；
②具有強氧化性的物質應該放在酸式滴定管中，讀書精確到小數點后兩位；
③根據反應6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺=6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O，可得出6Fe²⁺～Cr₂O₇^2-；
④a、未用標準K₂Cr₂O₇溶液潤洗滴定管，則消耗的標準K₂Cr₂O₇溶液偏多；
b．錐形瓶中加入待測溶液后，再加少量水，不影響滴定結果；
c．錐形瓶在滴定過程中劇烈搖動，有少量液體濺出，則消耗的標準K₂Cr₂O₇溶液偏少．
解答：解：（1）FeO、Fe₂O₃溶于硫酸中，會生成硫酸亞鐵和硫酸鐵，高錳酸鉀能將亞鐵離子氧化，三價鐵遇硫氰酸鉀顯紅的，遇苯酚顯紫色，膠頭滴管是向試管中滴加試劑的儀器，三價鐵遇苯酚顯紫色，
故答案為：KSCN或苯酚；膠頭滴管；B試管溶液紫色褪去，C試管溶液變紅色；
（2）①準確配制一定物質的量濃的溶液可以用容量瓶來配制，準確度高，故答案為：100mL容量瓶；
②具有強氧化性的物質K₂Cr₂O₇溶液應該放在酸式滴定管中，讀書精確到小數點后兩位，
故答案為：酸式滴定管；100mL容量瓶；
③根據反應6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺=6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O，可得出6Fe²⁺～Cr₂O₇^2-，消耗 K₂Cr₂O₇溶液體積為25.00mL時，物質的量為：0.0150mol/L×0.025L=0.000375mol，鐵礦石中鐵元素的百分含量是：×100%=56%，故答案為：56%；
④a、未用標準K₂Cr₂O₇溶液潤洗滴定管，相當于將之稀釋，則消耗的標準K₂Cr₂O₇溶液偏多，結果偏高，故a錯誤；
b．錐形瓶中加入待測溶液后，再加少量水，不影響滴定結果，故b錯誤；
c．錐形瓶在滴定過程中劇烈搖動，有少量液體濺出，待測液中的溶質減少，則消耗的標準K₂Cr₂O₇溶液偏少，結果偏低，故答案為：c．
點評：本題是一道考查鐵的化學性質以及滴定實驗的結果誤差分析的綜合題目，考查角度廣，難度大．