Bài 9 trang 223 SGK hóa học 12 nâng cao


Giải thích quá trình thí nghiệm và viết các phương trình hóa học

Đề bài

Dung dịch A là \(FeS{O_4}\) có lẫn tạp chất \(F{e_2}{(S{O_4})_3}\). Để xác định nồng độ mol của mỗi chất trong dung dịch A, người ta tiến hành những thí nghiệm sau:

- Thí nghiệm 1: thêm dần dung dịch \(NaOH\) vào 20 ml dung dịch A cho đến dư, đun nóng. Lọc lấy kết tủa, nung trong không khí ở nhiệt độ cao tới khi khối lượng không đổi, được chất rắn duy nhất có khối lượng là \(1,2\) gam.

- Thí nghiệm 2: thêm vài giọt dung dịch \({H_2}S{O_4}\) vào 20 ml dung dịch A, rồi nhỏ dần từng giọt dung dịch \(KMn{O_4}\) vào dung dịch trên, lắc nhẹ. Khi dung dịch có màu hồng thì dừng thí nghiệm, người ta đã dùng hết 10 ml dung dịch \(KMn{O_4}\,\,0,2M\).

a) Giải thích quá trình thí nghiệm và viết các phương trình hóa học.

b) Tính nồng độ mol của mỗi chất có trong dung dịch A ban đầu.

c) Bằng phương pháp hóa học nào có thể loại bỏ được tạp chất có trong dung dịch A ban đầu? Viết phương trình hóa học của phản ứng đã dùng.

Lời giải chi tiết

a) Đặt số mol \(FeS{O_4}\) và \(F{e_2}{(S{O_4})_3}\) lần lượt là \(x\) và \(y\).

* Thí nghiệm 1:

\(\eqalign{
& FeS{O_4} + 2NaOH \to Fe{(OH)_2} \downarrow + N{a_2}S{O_4}.\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,(1) \cr 
& \,\,\,x\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\;\;\;\;\;\;\;\buildrel {} \over
\longrightarrow x \cr 
& F{e_2}(S{O_4})_3 + 6NaOH \to 2F{e}{(OH)_3} \downarrow + 3N{a_2}S{O_4}.\,\,\,\left( 2 \right) \cr 
& \,\,\,\,\,y\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\buildrel {} \over
\longrightarrow 2y \cr 
& 4Fe{(OH)_2} + {O_2}\buildrel {{t^0}} \over
\longrightarrow 2F{e_2}{O_3} + 4{H_2}O.\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\left( 3 \right) \cr 
& \,\,\,\,\,x\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\buildrel {} \over\longrightarrow\,\,\,{x \over 2} \cr 
& 2Fe{\left( {OH} \right)_3}\buildrel {{t^0}} \over
\longrightarrow F{e_2}{O_3} + 3{H_2}O\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\left( 4 \right) \cr 
& \,\,\,\,\,\,\,2y\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\buildrel {} \over
\longrightarrow y \cr} \)

* Thí nghiệm 2:

\(\eqalign{
& 10FeS{O_4} + 2KMn{O_4} + 8{H_2}S{O_4} \to 5F{e_2}{\left( {S{O_4}} \right)_3} + {K_2}S{O_4} + 2MnS{O_4} + 8{H_2}O.\,\,\left( 5 \right) \cr 
& \,\,\,\,\,x\,\,\;\;\;\;\;\;\;\;\buildrel {} \over
\rightarrow {x \over 5} \cr} \)

Từ (1), (2), (3), (4), và (5) ta có:

\(\left\{ \matrix{
{x \over 2} + y = {{1,2} \over {160}} \hfill \cr 
{x \over 5} = 0,2.0,01 \hfill \cr} \right. \Leftrightarrow \left\{ \matrix{
x = 0,01 \hfill \cr 
y = 0,0025 \hfill \cr} \right.\)

b) Nồng độ mol/l của các chất có trong dung dịch A:

  \({CM_{{{FeS{O_4}}}}} = {{0,01} \over {0,02}} = 0,5M\)

  \({CM_{{{F{e_2}{{(S{O_4})}_{_3}}}}}} = {{0,0025} \over {0,02}} = 0,125M\)

c) Ngâm đinh sắt vào A sẽ loại được \(F{e_2}(S{O_4})_3\)

  \(Fe + F{e_2}{(S{O_4})_3} \to 3FeS{O_4}\)

Loigiaihay.com


Bình chọn:
3.3 trên 3 phiếu

Các bài liên quan: - Bài 45. Luyện tập

>> Luyện thi tốt nghiệp THPT và Đại học năm 2021, mọi lúc, mọi nơi tất cả các môn cùng các thầy cô giỏi nổi tiếng, dạy hay dễ hiểu trên Tuyensinh247.com. Đã có đầy đủ các khóa học từ nền tảng tới luyện thi chuyên sâu.


Gửi bài