cho 23,2 gam Fe3O4 vào 1 lít HCl 1M, thu được dung dịch X. Thể tích dung dịch KMnO4 0,5M ( trong dung dịch H2SO4 loãng dư ) cần dùng để oxi hóa hết các chất trong dung dịch X là

Đáp án:

\({V_{KMn{O_4}}} = \dfrac{{0,06}}{{0,5}} = 0,12l\)

Giải thích các bước giải:

\(\begin{array}{l}
{n_{F{e_3}{O_4}}} = 0,1mol\\
{n_{HCl}} = 1mol\\
F{e_3}{O_4} + 8HCl \to 2FeC{l_3} + FeC{l_2} + 4{H_2}O\\
{n_{F{e_3}{O_4}}} < \dfrac{{{n_{HCl}}}}{8}
\end{array}\)

Suy ra HCl dư

\(\begin{array}{l}
 \to {n_{FeC{l_2}}} = {n_{F{e_3}{O_4}}} = 0,1mol\\
10FeC{l_2} + 6KMn{O_4} + 24{H_2}S{O_4} \to 5F{e_2}{(S{O_4})_3} + 6MnS{O_4} + 3{K_2}S{O_4} + 10C{l_2} + 24{H_2}O\\
{n_{KMn{O_4}}} = \dfrac{6}{{10}}{n_{FeC{l_2}}} = 0,06mol\\
 \to {V_{KMn{O_4}}} = \dfrac{{0,06}}{{0,5}} = 0,12l
\end{array}\)

$n_{Fe_3O_4}=\dfrac{23,2}{232}=0,1(mol)$

$n_{HCl}=1(mol)$

$Fe_3O_4+8HCl\to 2FeCl_3+FeCl_2+4H_2O$

$\Rightarrow n_{Fe^{2+}}=0,1(mol)$

Sau phản ứng, dd có $1$ mol $Cl^-$

$\mathop{Fe}\limits^{+2}\to \mathop{Fe}\limits^{+3}+e$

$\mathop{Cl}\limits^{-1}\to \mathop{Cl}\limits^0+e$

$\mathop{Mn}\limits^{+7}+5e\to\mathop{Mn}\limits^{+2}$

Bảo toàn e:

$n_{Cl^-}+n_{Fe^{2+}}=5n_{KMnO_4}$

$\Rightarrow n_{KMnO_4}=0,22(mol)$

$\to V=0,44l$