Trong phòng thí nghiệm, một nhóm học sinh xác định thành phần của chiếc đinh sắt đã bị oxi hóa một phần thành gỉ sắt (Fe2O3.nH2O) theo các bước sau:

130/234

Trong phòng thí nghiệm, một nhóm học sinh xác định thành phần của chiếc đinh sắt đã bị oxi hóa một phần thành gỉ sắt (Fe₂O₃.nH₂O) theo các bước sau:

Bước 1: Hòa tan hoàn toàn đinh sắt vào dung dịch H₂SO₄ loãng, nóng (dùng gấp đôi lượng phản ứng, giả thiết Fe chỉ phản ứng với acid), thu được 200 mL dung dịch X.

Bước 2: Cho dung dịch BaCl₂ dư vào 5,00 mL dung dịch X, thu được 0,4893 gam kết tủa.

Bước 3: Nhỏ từ từ dung dịch KMnO₄0,02M vào 5,00 mL dung dịch X đến khi phản ứng vừa đủ thì hết 9,00 mL.

Giả thiết toàn bộ gỉ sắt tạo ra bám trên đinh sắt. Phần trăm khối lượng đinh sắt đã bị oxi hóa thành gỉ sắt là (điền số nguyên)

Đáp án: ___ %.

Click vào chỗ trống để nhập đáp án. Nhấn Enter để xác nhận, Esc để hủy.

Giải thích

Đáp án đúng là "10"

Phương pháp giải

- Thành phần trong đinh sắt gồm sắt nguyên chất và gỉ sắt và cả hai đều phản ứng với dung dịch H₂SO₄ loãng và đều chuyển hóa hoàn toàn về muối sắt sulfate vì H₂SO₄ dùng dư.

- Khi cho dung dịch BaCl₂ dư vào thì dung dịch X thì có kết tủa BaSO₄ được sinh ra.

- Nhỏ từ từ dung dịch KMnO₄ 0,02M vào 5,00 mL dung dịch X thì muối sắt(II) sulfate.

Lời giải

+) n_BaSO4 = 0,0021 ⟹ n_{H2SO4 pư} = 0,0021:2 = 0,00105

+) n_KMnO4 = 1,8.10^-4

2KMnO₄ + 10.FeSO₄ + 8.H₂SO₄ ⟶ 5.Fe₂(SO₄)₃ + 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 8.H₂O

1,8.10^-4 ⟶ 9.10^-4

+) BTNT S: n_H2SO4 = n_FeSO4 + 3.n_Fe2(SO4)3 ⟹ n_Fe2(SO4)3 = 5.10^-5

⟹ n_{Fe bị oxi hóa thành Fe2O3} = 2.5.10^-5 = 10^-4

⟹ n_{tổng số mol Fe} = n_FeSO4 + 2.n_Fe2(SO4)3 = 10^-3

⟹ %Fe = (10^-4/10^-3).100% = 10%