Giáo viên giao cho một nhóm học sinh tính hàm lượng của (NH4)2SO4.FeSO4.6H2O trong muối Mohr. Nhóm học sinh nêu giả thuyết như sau: “Sử dụng phương pháp chuẩn độ có thể xác định được hàm lượng của (NH4)2SO4.FeSO4.6H2O có trong muối Mohr”. Để kiểm tra giả thuyết này, học sinh tiến hành thí nghiệm theo các bước sau:
• Bước 1: Cân lấy 5,0 gam muối Mohr hoà tan vào nước, thêm tiếp 10 mL dung dịch H2SO4 20% rồi cho thêm nước cất vào để được 100 mL dung dịch (dung dịch X).
• Bước 2: Lấy 10 mL dung dịch X đem chuẩn độ bằng dung dịch chuẩn KMnO4 0,02M, sau 3 lần chuẩn độ, lấy giá trị thể tích trung bình đọc được trên burette là 11,5 mL.
a) Thời điểm kết thúc chuẩn độ là lúc dung dịch bắt đầu xuất hiện màu hồng nhạt.
b) Trong quá trình chuẩn độ trên, ion Fe2+ bị khử bởi dung dịch KMnO4 trong môi trường acid tạo ion Fe3+.
c) Phần trăm khối lượng của (NH4)2SO4.FeSO4.6H2O có trong 5,0 gam muối Mohr là 90,16%.
d) Với kết quả của thí nghiệm trên, giả thuyết của nhóm học sinh nêu ra là đúng.
Câu trả lời tốt nhất
(a) Sai, màu hồng nhạt có thể xuất hiện rất sớm do KMnO4 dư cục bộ, vì vậy thời điểm kết thúc chuẩn độ là lúc dung dịch có màu hồng nhạt bền trong khoảng 20s.
(b) Sai, trong quá trình chuẩn độ trên, ion Fe2+ bị oxi hóa bởi KMnO4 trong môi trường acid tạo ion Fe3+.
(c) Đúng
Phản ứng chuẩn độ:
5Fe2+ + 8H+ + MnO4- —> 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O
nFe2+(10 mL X) = 5nMnO4- = 5.11,5.0,02 = 1,15 mmol
—> n(NH4)2SO4.FeSO4.6H2O = nFe2+(100 mL X) = 11,5 mmol.
%(NH4)2SO4.FeSO4.6H2O = 11,5.392/(5.1000) = 90,16%
(d) Đúng