CuSO4.5H2O là một hóa chất thông dụng trong phòng thí nghiệm. Trong quá trình bảo quản, chúng thường hút ẩm. Để xác định lại hàm lượng phần trăm về khối lượng có trong mẫu hóa chất trên người ta tiến hành như sau:
• Bước 1: Cân chính xác 10,00 gam mẫu hóa chất ở trên cho vào bình định mức 250 mL, thêm một ít nước cất lắc đều cho tan hết rồi tiếp tục thêm nước cất đến vạch định mức.
• Bước 2: Lấy 10,0 mL dung dịch ở bước 1 cho vào bình tam giác 250 mL, thêm khoảng 5,0 mL dung dịch KI 10% (dư) thấy xuất hiện kết tủa và dung dịch chuyển sang màu nâu. Khi đó xảy ra phản ứng:
2CuSO4 + 4KI → 2CuI + I2 + K2SO4
• Bước 3: Lắc đều hỗn hợp, rồi chuẩn độ ngay với dung dịch Na2S2O3 theo phương trình:
I2 + 2Na2S2O3 → 2NaI + Na2S4O6
Đến khi phần dung dịch chuyển sang màu vàng nhạt, thêm vài giọt hồ tinh bột rồi tiếp tục chuẩn độ cho đến khi dung dịch vừa mất màu xanh. Lặp lại 3 lần thí nghiệm ở bước 2, bước 3, thể tích trung bình của dung dịch Na2S2O3 0,1M cần dùng là 14,73 mL. Các phản ứng ở bước 2, bước 3 xảy ra hoàn toàn.
a) Xác định hàm lượng % về khối lượng CuSO4 có trong mẫu hóa chất trên.
b) Lập kế hoạch (dự kiến dụng cụ, hóa chất) và trình bày cách pha chế 500 mL dung dịch CuSO4 1M từ loại hóa chất trên (hóa chất lấy chính xác đến phần nghìn gam).
Câu trả lời tốt nhất
(a) Trong 10 mL: nCuSO4 = nNa2S2O3 = 1,473 mmol
—> %CuSO4 = 25.1,473.160/(10.1000) = 58,92%
(b) Lập kế hoạch:
Hóa chất: Nước cất, CuSO4 bị ẩm ở trên.
mCuSO4 = 0,500.1.160 = 80,000 gam
m hóa chất CuSO4 bị ẩm = 80,000/58,92% = 135,777 gam
Dụng cụ: Cân có độ chính xác đến phần nghìn, bình định mức 500 mL, ống nhỏ giọt.
Cách pha chế: Cân chính xác 135,777 gam CuSO4 bị ẩm ở trên rồi cho vào bình định mức 500 mL thêm một ít nước cất lắc đều cho tan hết rồi tiếp tục thêm nước cất đến vạch định mức, khi gần chạm vạch 500 mL thì thêm bằng ống nhỏ giọt cho chính xác, tránh bị cho quá tay.