Question

某铁矿石样品除含SiO₂外，还含有FeO、Fe₂O₃中的一种或两种，某同学对铁的氧化物的成分进行探究．
（1）取少量样品于试管A中，加入过量的硫酸溶液，充分反应，静置，取适量上层清液分装在B、C试管中．在试管B中滴加2滴酸性KMnO₄溶液；在试管C中滴加2滴______溶液．向试管中滴加试剂的仪器名称是______，若样品中既含FeO 又含Fe₂O₃，则观察到现象为______；
（2）实验室主要是利用反应　6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺=6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O 对铁矿石中铁元素的含量进行测定．将铁矿石经一系列化学处理，制得铁元素全部为Fe²⁺的待测液，回答下列问题：
①要配制0.0150mol/L K₂Cr₂O₇溶液100mL，现有烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管，还需要的玻璃仪器是______；
②滴定时，用______（填仪器名称）盛装0.0150mol/L K₂Cr₂O₇溶液，初始读数如图所示，该读数为______mL．
③取20.00mL（含0.2250g铁矿石样品） 待测液进行滴定，消耗 K₂Cr₂O₇溶液体积为25.00mL，则铁矿石中铁元素的百分含量是（Fe的相对原子质量为56）______．
④在本实验的滴定过程中，下列操作会使测定结果偏小的是______（填写序号）．
a．未用标准K₂Cr₂O₇溶液润洗滴定管
b．锥形瓶中加入待测溶液后，再加少量水
c．锥形瓶在滴定过程中剧烈摇动，有少量液体溅出．

Answer 1

解：（1）FeO、Fe₂O₃溶于硫酸中，会生成硫酸亚铁和硫酸铁，高锰酸钾能将亚铁离子氧化，三价铁遇硫氰酸钾显红的，遇苯酚显紫色，胶头滴管是向试管中滴加试剂的仪器，三价铁遇苯酚显紫色，
故答案为：KSCN或苯酚；胶头滴管；B试管溶液紫色褪去，C试管溶液变红色；
（2）①准确配制一定物质的量浓的溶液可以用容量瓶来配制，准确度高，故答案为：100mL容量瓶；
②具有强氧化性的物质K₂Cr₂O₇溶液应该放在酸式滴定管中，读书精确到小数点后两位，
故答案为：酸式滴定管；100mL容量瓶；
③根据反应6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺=6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O，可得出6Fe²⁺～Cr₂O₇^2-，消耗 K₂Cr₂O₇溶液体积为25.00mL时，物质的量为：0.0150mol/L×0.025L=0.000375mol，铁矿石中铁元素的百分含量是：×100%=56%，故答案为：56%；
④a、未用标准K₂Cr₂O₇溶液润洗滴定管，相当于将之稀释，则消耗的标准K₂Cr₂O₇溶液偏多，结果偏高，故a错误；
b．锥形瓶中加入待测溶液后，再加少量水，不影响滴定结果，故b错误；
c．锥形瓶在滴定过程中剧烈摇动，有少量液体溅出，待测液中的溶质减少，则消耗的标准K₂Cr₂O₇溶液偏少，结果偏低，故答案为：c．
分析：（1）三价铁遇硫氰酸钾显红的，遇苯酚显紫色，胶头滴管是向试管中滴加试剂的仪器，高锰酸钾能将亚铁离子氧化，三价铁遇苯酚显紫色；
（2）①准确配制一定物质的量浓度的溶液可以用容量瓶来配制，准确度高；
②具有强氧化性的物质应该放在酸式滴定管中，读书精确到小数点后两位；
③根据反应6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺=6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O，可得出6Fe²⁺～Cr₂O₇^2-；
④a、未用标准K₂Cr₂O₇溶液润洗滴定管，则消耗的标准K₂Cr₂O₇溶液偏多；
b．锥形瓶中加入待测溶液后，再加少量水，不影响滴定结果；
c．锥形瓶在滴定过程中剧烈摇动，有少量液体溅出，则消耗的标准K₂Cr₂O₇溶液偏少．
点评：本题是一道考查铁的化学性质以及滴定实验的结果误差分析的综合题目，考查角度广，难度大．