Bài 3 trang 247 sách giáo khoa hóa học 12 nâng cao.

Đề bài

Bài 3. 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 NH_3­ , 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.

Hướng dẫn giải

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

\({CM_{{{F{\rm{e}}S{O_4}}}}} = {{0,00226875} \over {0,025}} = 0,09M\,\)

\({CM_{{{F{{\rm{e}}_2}{{\left( {S{O_4}} \right)}_3}}}}} = {{0,006365625} \over {0,025}} = 0,255M.\)