Giải bài 9 trang 223 SGK hóa học 12 nâng cao

Bài trước
Bài sau  

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

Bài 9. 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.

Giải:

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 \(F{e_2}(S{O_4})_3\)

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

 

Bài trước
In bài này
Bài sau  
Các bài học liên quan
Các chương học và chủ đề lớn
Học tốt các môn khác lớp 12

Bài học nổi bật nhất

Đề thi lớp 12 mới cập nhật