Đề bài
Cho dung dịch A chứa hỗn hợp FeSO4 và Fe2(SO4)3 trong môi trường \({H_2}S{O_4}\) loãng. Lấy 25,00 ml A rồi chẩn độ bằng dung dịch \(KMn{O_4}\) 0,025 M thì hết 18,15 ml dung dịch đó. Lại lấy 25,00 ml A nữa rồi thêm vào đó lượng dư dung dịch NH3 , lọc, rửa kết tủa , nung kết tủa trong không khí ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi , cân được 1,2 gam.
a) Viết các phương trình hóa học.
b) Tính nồng độ mol của các muối sắt.
Lời giải chi tiết
Đặt số mol của FeSO4 và Fe2(SO4)3 trong 25 ml dung dịch A lần lượt là x và y.
a) Phương trình hóa học xảy ra
+ Thí Nghiệm 1:
\(\eqalign{
& 10F{\rm{eS}}{{\rm{O}}_4} + 2KMn{O_4} + 8{H_2}S{O_4} \to 5F{{\rm{e}}_2}{\left( {S{O_4}} \right)_3} + {K_2}S{O_4} + 2Mn{\rm{S}}{O_4} + 8{H_2}O.\,\,\,\,\,\left( 1 \right) \cr
&\;\;\; x\;\;\;\;\;\;\;\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow}
\limits_{}}\;\; {x \over 5} \cr} \)
+ Thí nghiệm 2:
\(\eqalign{
& F{\rm{e}}S{O_4} + 2N{H_3} + 2{H_2}O \to F{\rm{e}}{\left( {OH} \right)_2} \downarrow + {\left( {N{H_4}} \right)_2}S{O_{4.}}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\left( 2 \right) \cr
& \;\;x\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\;\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow}
\limits_{}}\; x \cr
& F{{\rm{e}}_2}{\left( {S{O_4}} \right)_3} + 6N{H_3} + 6{H_2}O \to 2F{\rm{e}}{\left( {OH} \right)_3} \downarrow + 3{\left( {N{H_4}} \right)_2}S{O_4}.\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\left( 3 \right) \cr
& \;\;y\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\;\;\;\;\;\;\;\;\;\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow}
\limits_{}} \;\;2y \cr
& 4F{\rm{e}}{\left( {OH} \right)_2} + {O_2}\buildrel {{t^o}} \over
\longrightarrow 2F{{\rm{e}}_2}{O_3} + 4{H_2}O.\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\left( 4 \right) \cr
& \;\;x\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\;\;\buildrel {} \over
\longrightarrow {x \over 2} \cr
& 2F{\rm{e}}{\left( {OH} \right)_3}\buildrel {{t^o}} \over
\longrightarrow F{{\rm{e}}_2}{O_3} + 3{H_2}O.\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\left( 5 \right) \cr
&\;\, 2y\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\buildrel {} \over
\longrightarrow y \cr
& \cr} \)
\(\eqalign{
&\text{ Từ}\,\left( 1 \right) \Rightarrow {x \over 5} = 0,025.0,01815 = 0,00045375\,\,\, \Rightarrow x = 0,00226875. \cr
&\text{ Từ}\left( 2 \right),\left( 3 \right),\left( 4 \right)\text{và}\left( 5 \right) \Rightarrow {x \over 2} + y = {{1,2} \over {160}} \Rightarrow y = 0,006365625 \cr} \)
Nồng độ mol/l của các muối có trong dung dịch A
\({CM_{{{F{\rm{e}}S{O_4}}}}} = {{0,00226875} \over {0,025}} = 0,09M\,\)
\({CM_{{{F{{\rm{e}}_2}{{\left( {S{O_4}} \right)}_3}}}}} = {{0,006365625} \over {0,025}} = 0,255M.\)
