Một nhóm học sinh xác định thành phần của chiếc đinh sắt (chứa 89,6% khối lượng Fe, còn lại là C) có khối lượng 5 gam đã bị oxi hóa một phần thành gỉ sắt (Fe2O3.nH2O) theo các bước sau:
• Bước 1: Hòa tan đinh sắt vào dung dịch H2SO4 loãng, nóng, dư thu được 200 mL dung dịch X (phản ứng xảy ra hoàn toàn).
• Bước 2: Chuẩn độ 10 mL dung dịch X bằng dung dịch KMnO4 0,02 M đến khi phản ứng vừa đủ thì hết 25 mL.
a) Sau bước 1, trong dung dịch X chứa ba muối tan.
b) Đinh sắt bị gỉ chủ yếu do ăn mòn điện hóa học.
c) Các phản ứng xảy ra trong thí nghiệm đều là phản ứng oxi hóa – khử.
d) Phần trăm khối lượng sắt đã bị oxi hóa thành gỉ sắt là 37,5%.
Câu trả lời tốt nhất
(a) Sai, X chứa 2 muối tan là FeSO4 và Fe2(SO4)3.
(b) Đúng, đinh sắt chứa cặp điện cực Fe-C nên bị gỉ chủ yếu do ăn mòn điện hóa học.
(c) Sai, có phản ứng không phải oxi hóa khử:
Fe2O3 + 3H2SO4 —> Fe2(SO4)3 + 3H2O
(d) Đúng
nFe2+ (10 mL) = 5nMnO4- = 5.25.0,02 = 2,5 mmol
—> nFe2+ (200 mL) = 50 mmol = 0,05 mol
nFe tổng = 5.89,6%/56 = 0,08 —> nFe bị oxi hóa thành Fe3+ = 0,08 – 0,05 = 0,03
—> %e bị oxi hóa thành Fe3+ = 0,03/0,08 = 37,5%
(cách tính bỏ qua phản ứng Fe + Fe3+ —> Fe2+).