Muối Mohr là một dạng muối kép có tác dụng chống lại quá trình oxi hóa bằng không khí. Muối Mohr được tạo thành từ hỗn hợp E cùng số mol gồm iron(II) sulfate ngậm 7 phân tử nước và ammonium sulfate khan. Cân 7,35 gam muối Mohr trên rồi hòa tan vào nước, sau đó định mức trong bình 50 mL. Chuẩn độ 5 mL dung dịch vừa pha cần dùng 12,5 mL dung dịch KMnO4 0,03M trong môi trường H2SO4 loãng, dư theo phương trình:
Fe2+ + MnO4- + H+ → Fe3+ + Mn2+ + H2O (1)
Từ m gam E người ta điều chế muối Mohr với hiệu suất 65%; hòa tan muối Mohr này vào nước thu được dung dịch F. Hạ dần nhiệt độ F xuống 20°C thu được 74,93 gam dung dịch và 31,2 gam muối Mohr kết tinh. Cho biết độ tan muối Mohr ở 20°C là 27 gam. (chỉ làm tròn đến phép tính cuối cùng, các kết quả làm tròn đến hàng phần mười). Cho các phát biểu sau:
(1) Giá trị của m bằng 75,8.
(2) Phần trăm khối lượng của Fe trong muối Mohr tạo thành ở trên bằng 14,3%.
(3) Trong quá trình chuẩn độ Fe2+ bằng KMnO4, có thể thay dung dịch H2SO4 loãng bằng dung dịch HCl.
(4) Tổng hệ số cân bằng (nguyên – tối giản) trong phản ứng (1) bằng 24.
(5) Để bảo quản muối Mohr, có thể bảo quản trong dung dịch có môi trường kiềm.
Liệt kê các phát biểu đúng theo số thứ tự tăng dần.
Câu trả lời tốt nhất
Điều chế muối Mohr:
(NH4)2SO4 + FeSO4.7H2O → (NH4)2SO4.FeSO4.xH2O + (7 – x)H2O
5Fe2+ + MnO4- + 8H+ → 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O
nMnO4- = 12,5.0,03 = 0,375 mmol
—> nFe2+ (5 mL) = 1,875 mmol
—> n(NH4)2SO4.FeSO4.xH2O = nFe2+ (50 mL) = 18,75 mmol
—> 18x + 284 = 7,35.1000/18,75 —> x = 6
(1) Đúng:
m(NH4)2SO4.FeSO4.6H2O tổng = 74,93.27/(100 + 27) + 31,2 = 47,13 gam
n(NH4)2SO4.FeSO4.6H2O tổng = 0,12023 mol
Đây cũng là số mol các nguyên liệu (NH4)2SO4, FeSO4.7H2O đã phản ứng.
—> m = 0,12023(132 + 278)/65% = 75,8 gam
(2) Đúng:
(NH4)2SO4.FeSO4.6H2O có %Fe = 56/392 = 14,3%
(3) Sai, Cl- có tính khử nên không thể thay H2SO4 bằng HCl:
10Cl- + 2MnO4- + 16H+ —> 5Cl2 + 2Mn2+ + 8H2O
(4) Đúng: 5Fe2+ + MnO4- + 8H+ → 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O có tổng hệ số là 24.
(5) Sai, muối Mohr sẽ bị chuyển hóa thành Fe(OH)2, NH3 nếu bảo quản trong môi trường kiềm. Muối Mohr thường được bảo quản trong môi trường acid nhẹ, kín để tránh thủy phân và oxi hóa.