Bài 4 trang 202 SGK hóa học 12 nâng cao

Bài 4. Hòa tan \(10\) gam \(FeS{O_4}\) có lẫn tạp chất là \(F{e_2}{(S{O_4})_3}\) trong nước, được \(200{\rm{ }}\;c{m^3}\) dung dịch. Biết 20 cm³ dung dịch này được axit hóa bằng \({H_2}S{O_4}\) loãng làm mất màu tím của \(25{\rm{ }}c{m^3}\) dung dịch \(KMn{O_4}0,03M\).

a) Viết phương trình dạng ion rút gọn. cho biết vai trò của ion \(F{e^{2 + }}\) và ion \(Mn{O_4}^ - \) ?

b) Có bao nhiêu mol ion \(F{e^{2 + }}\) tác dụng với 1 mol ion \(Mn{O_4}^ - \)?

c) Có bao nhiêu mol ion \(F{e^{2 + }}\) tác dụng với \(25{\rm{ }}c{m^3}\) dung dịch \(KMn{O_4}0,03M\) ?

d) Có bao nhiêu  gam ion  \(F{e^{2 + }}\) trong \(200{\rm{ }}\;c{m^3}\) dung dịch ban đầu?

e) Tính phần trăm theo khối lượng của \(FeS{O_4}\)

Giải

a) + Phương trình hóa học dạng phân tử

\(10FeS{O_4} + 2KMn{O_4} + 8{H_2}S{O_4} \to 5Fe_2^{}(SO_4^{})_3^{} + K_2^{}SO_4^{} + 2MnSO_4^{} + 8H_2^{}O.\) 

+) Phương trình hóa học dạng ion:

\(5F{e^{2 + }} + MnO_4^ - + 8{H^ + }\buildrel {} \over
\longrightarrow 5F{e^{3 + }} + Mn_{}^{2 + } + 4{H_2}O.\)

+Vai trò của  các ion: \(F{e^{2 + }}\) là chất khử; \(MnO_4^ -\) là chất oxi hóa.

b) Theo phương trình hóa học có 5 mol \(F{e^{2 + }}\) tác dụng với 1 mol ion \(MnO_4^ - \) .

c) Lượng \(MnO_4^ - \) có trong \(25{\rm{ }}c{m^3}\) dung dịch \(KMn{O_4}0,03M\) là: \(0,03.0,025=0,00075\) (mol)

Lượng \(F{e^{2 + }}\)  tác dụng hết với lượng  \(KMn{O_4}\) trên là:

\(0,00075.5 = 3,{75.10^{ - 3}}\left( {mol} \right).\) 

d) Khối lượng \(F{e^{2 + }}\) trong 200 cm³dung dịch ban đầu là:

\(0,0375.56 = 2,1{\rm{ }}\left( g \right).\)

e) Phần trăm khối lượng của \(FeS{O_{4}}\) là : 

\({{0,0375.152} \over {10}}.100 = 57{\raise0.5ex\hbox{$\scriptstyle 0$}
\kern-0.1em/\kern-0.15em
\lower0.25ex\hbox{$\scriptstyle 0$}}\)