Trong quá trình bảo quản, một mẫu muối (có khối lượng m gam) bị oxi hóa bởi oxygen không khí tạo thành hỗn hợp X chứa các hợp chất của

134/150

Trong quá trình bảo quản, một mẫu muối \({\rm{FeS}}{{\rm{O}}_4} \cdot 7{{\rm{H}}_2}{\rm{O}}\) (có khối lượng m gam) bị oxi hóa bởi oxygen không khí tạo thành hỗn hợp X chứa các hợp chất của \({\rm{Fe}}({\rm{II}})\) và \({\rm{Fe}}({\rm{III}}).\) Hòa tan toàn bộ \({\rm{X}}\)trong dung dịch loãng chứa \(0,035\;{\rm{mol}}\,\,{{\rm{H}}_2}{\rm{S}}{{\rm{O}}_4}\), thu được \(100{\rm{ml}}\) dung dịch Y. Tiến hành hai thí nghiệm với Y:

Thí nghiệm 1: Cho lượng dư dung dịch \({\rm{BaC}}{{\rm{l}}_2}\) vào \(20{\rm{ml}}\) dung dịch Y, thu được 2,33 gam kết tủa.

Thí nghiệm 2: Thêm dung dịch \({{\rm{H}}_2}{\rm{S}}{{\rm{O}}_4}\) (loãng, dư) vào \(20{\rm{ml}}\) dung dịch Y, thu được dung dịch Z. Nhỏ từ từ dung dịch \({\rm{KMn}}{{\rm{O}}_4}0,03{\rm{M}}\) vào Z đến khi phản ứng vừa đủ thì hết \(18{\rm{ml}}.\)

Giá trị m và phần trăm số mol Fe(II) đã bị oxi hóa lần lượt là

4,17 và \(10\% .\)

13,90 và \(27\% .\)

13,90 và \(73\% .\)

4,17 và \(5\% .\)

Giải thích

\({n_{{\rm{BaS}}{{\rm{O}}_4}}} = 5 \cdot \frac{{2,33}}{{233}} = 0,05\,(\;{\rm{mol}})\) (tính trong 100 ml dung dịch Y)

Bảo toàn nguyên tố \({\rm{S}}\): \({n_{{\rm{FeS}}{{\rm{O}}_4}.7{{\rm{H}}_2}{\rm{O}}}} + {{\rm{n}}_{{{\rm{H}}_2}{\rm{S}}{{\rm{O}}_4}}} = {{\rm{n}}_{{\rm{BaS}}{{\rm{O}}_4}}}\)

\( \Rightarrow {{\rm{n}}_{{\rm{FeS}}{{\rm{O}}_4},7{{\rm{H}}_2}{\rm{O}}}} = 0,05 - 0,035 = 0,015(\;{\rm{mol}})\)

\( \Rightarrow {{\rm{m}}_{{\rm{FeS}}{{\rm{O}}_4}.7{{\rm{H}}_2}{\rm{O}}}} = 0,015.278 = 4,17(g)\)

Thí nghiệm 2: \({n_{{K_{Mn{O_4}}}}} = {C_M} \cdot V = 5 \cdot (0,03 \cdot 0,018) = 0,0027\,(\;{\rm{mol}})\)

Bảo toàn electron ta có: \({n_{{\rm{F}}{{\rm{e}}^{2 + }}}} = 5{n_{{\rm{KMn}}{{\rm{O}}_4}}} = 5 \cdot 0,0027 = 0,0135\,(\;{\rm{mol}})\)

\( \Rightarrow {n_{{\rm{F}}{{\rm{e}}^{2 + }}}}\) bị \({{\rm{O}}_2}\) oxi hóa \( = 0,015 - 0,0135 = 0,0015\,(\;{\rm{mol}})\)

Phần trăm số mol Fe(II) đã bị oxi hóa là: \(\% {n_{{\rm{F}}{{\rm{e}}^{2 + }}}} = \frac{{0,0015}}{{0,015}} \cdot 100 = 10\% \)

Chú ý: Số liệu thực hiện thí nghiệm chỉ bằng \(1/5\) nên khi làm ta cần nhân 5 lên (100mL nhưng chỉ lấy \(20\;{\rm{mL}}\) để làm thí nghiệm).

Chọn A.