Dung dịch iron(II) sulfate để lâu ngày bị oxi hóa một phần bởi oxygen của không khí tạo thành iron(III) sulfate (hỗn hợp X). Cho 30 mL dung dịch H2SO4 0,5M vào 10 mL hỗn hợp X thu được dung d

27/28

Dung dịch iron(II) sulfate để lâu ngày bị oxi hóa một phần bởi oxygen của không khí tạo thành iron(III) sulfate (hỗn hợp X). Cho 30 mL dung dịch H₂SO₄ 0,5M vào 10 mL hỗn hợp X thu được dung dịch Y.

• Thí nghiệm 1: Chuẩn độ 10,0 mL dung dịch Y bằng dung dịch KMnO₄ 0,05M cho đến khi xuất hiện màu hồng nhạt bền (phản ứng coi như vừa đủ) thì thấy hết 9,0 mL dung dịch KMnO₄.

• Thí nghiệm 2: Ngâm một lá sắt dư vào 10,0 mL dung dịch Y, khuấy đều đến khi khử hoàn toàn sắt(III) thành Fe(II). Lấy lá sắt ra, rồi chuẩn độ bằng dung dịch KMnO₄ 0,05M. Khi màu hồng nhạt bền xuất hiện thì thấy hết 10,5 mL dung dịch KMnO₄. Tỉ lệ iron (II) sulfate đã bị oxi hóa trong không khí là a%. Giá trị của a bằng bao nhiêu? (kết quả làm tròn đến hàng đơn vị).

Giải thích

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: 10

Giải thích:

Phản ứng chuẩn độ:

\[5F{e^{2 + }} + {\rm{ }}MnO_4^ - + {\rm{ }}8{H^ + } \to {\rm{ }}5F{e^{3 + }} + {\rm{ }}M{n^{2 + }} + {\rm{ }}4{H_2}O\]

Thí nghiệm 1:

10 mL Y chứa \[{n_{F{e^{2 + }}}} = 5{n_{MnO_4^ - }} = 5.9.0,05 = 2,25{\rm{ }}mmol.\]

Thí nghiệm 2:

10 mL Y chứa Fe²⁺ (2,25 mmol), Fe³⁺ (x mmol)

Fe + 2Fe³⁺ → 3Fe²⁺

Sau khi khử hoàn toàn Fe³⁺ về Fe²⁺ thì \[{n_{F{e^{2 + }}}} = 1,5x{\rm{ }} + {\rm{ }}2,25(mmol).\]

⇒ 1,5x + 2,25 = 5.10,5.0,05 ⇒ x = 0,25

Vậy: \[a = \frac{x}{{x + 2,25}}{\rm{.100\% }} = 10\% .\]