Khi đun nóng nhẹ ở nhiệt độ phù hợp, lượng nước kết tinh thường tách ra khỏi hợp chất. Để xác định hàm lượng nước kết tinh trong muối FeSO4.x H2O (hợp chất A coi như không lẫn tạp chất) bằng phương pháp đun nóng, một nhóm học sinh thực hiện thí nghiệm theo các bước sau
Bước 1: Cân chén nung và ghi lại khối lượng vào bảng kết quả (m1).
Bước 2: Thêm vào một lượng khoảng từ 1,45 g đến 1,55 g A là FeSO4.x H2O (có màu xanh nhạt ) vào chén nung. Cân và ghi khối lượng mới của chén nung có chứa A (m2).
Bước 3: Đặt chén nung chứa A lên lưới tam giác và đun nóng nhẹ trong khoảng 2 phút , tránh đun nóng mạnh dẫn tới sự phân hủy FeSO4 tạo thành Fe2O3 (có màu nâu).
Bước 4: Để nguội, cân lại chén nung cùng phần chất rắn ( không có màu nâu) còn lại bên trong ghi khối lượng (m3).
Lặp lại bước 3, bước 4 cho đến khi khối lượng cân ở bước 4 không đổi. Kết quả thí nghiệm được nhóm học sinh ghi lại trong bảng dưới đây
Thí nghiệm
m1
m2
m3 sau lần nung thứ nhất
m3 sau lần nung thứ hai
m3 sau lần nung thứ ba
m3 sau lần nung thứ tư
m3 sau lần nung thứ năm
Khối lượng (g)
30,10
31,60
31,30
31,10
30,90
30,90
30,90
- a) Đã có dấu hiệu hình thành iron (III) oxide trong quá trình nung.
- b) Giả thuyết phù hợp với mục đích và quá trình tiến hành thí nghiệm trên là “ nếu đun nóng nhẹ mẫu rắn FeSO4.x H2O thì nước kết tinh sẽ bị tách ra ở dạng hơi làm cho khối lượng mẫu rắn giảm, nhờ đó xác định được hàm lượng nước kết tinh ”.
- c) Sự giảm khối lượng của chén nung chứa A là do phân hủy nước kết tinh tách ra khỏi A và phân hủy FeSO4thành Fe2O3.
- d) Phần trăm khối lượng của nước kết tinh trong muối FeSO4.x H2O xác định được từ số liệu của thí nghiệm trên là 13,3% (kết quả làm tròn đến hàng phần mười)
Câu trả lời tốt nhất
(a) Sai, nếu chất rắn thu được chỉ có Fe2O3 thì:
mFeSO4.xH2O = m2 – m1 = 1,5
mFe2O3 = 30,90 – 30,10 = 0,80 —> nFe2O3 = 0,005
4FeSO4.xH2O —> 2Fe2O3 + 4SO2 + O2 + 4xH2O
nFe2O3 = 0,005 —> nSO2 = 0,01; nO2 = 0,0025; nH2O = 0,01x
—> 0,01.64 + 0,0025.32 + 18.0,01x = 1,5 – 0,8
—> x < 0: Vô lý
(b) Đúng
(c) Sai
(d) Sai: %H2O = (1,5 – 0,8)/1,5 = 46,7%