Tiến hành thí nghiệm chuẩn độ xác định hàm lượng iron (II) sulfate bằng dung dịch thuốc tím.
• Bước 1: Dùng pipette lấy 5,0 mL dung dịch FeSO4 cho vào bình tam giác; thêm tiếp khoảng 5 mL dung dịch H2SO4 10% (lắc bằng ống đong).
• Bước 2: Cho dung dịch KMnO4 0,02 M vào burette, điều chỉnh thể tích dung dịch trong burette về mức 0.
• Bước 3: Mở khóa burette, nhỏ từng giọt dung dịch KMnO4 xuống bình tam giác, lắc đều.
a) Ban đầu dung dịch trong bình tam giác có màu hồng rồi mất màu.
b) Chuẩn độ đến khi phản ứng dừng 1-2 phút thì dừng chuẩn độ.
c) Khi kết thúc chuẩn độ, thể tích dung dịch KMnO4 đã dùng là 10 mL thì nồng độ dung dịch FeSO4 là 0,1M.
d) Có thể ứng dụng thí nghiệm này để xác định hàm lượng phần trăm khối lượng nguyên tố sắt dưới dạng Fe2+ trong một mẫu nước sinh hoạt.
Câu trả lời tốt nhất
(a) Sai, trong bình tam giác ban đầu chứa FeSO4 và H2SO4 (không màu hoặc xanh rất nhạt). Khi nhỏ từng giọt KMnO4 (màu tím) xuống, KMnO4 phản ứng ngay lập tức với Fe2+ tạo thành Mn2+ (gần như không màu ở nồng độ thấp), nên màu tím/hồng sẽ biến mất ngay. Chỉ khi Fe2+ đã hết, giọt KMnO4 dư đầu tiên mới làm dung dịch chuyển sang màu hồng nhạt bền bỉ.
(b) Sai, chuẩn độ dừng lại khi dung dịch trong bình tam giác xuất hiện màu hồng nhạt bền trong khoảng 20 – 30 giây. Nếu để quá lâu (1 – 2 phút), màu hồng có thể mất đi do các yếu tố khác, dẫn đến sai số.
(c) Sai, phản ứng chuẩn độ:
5Fe2+ + MnO4- + 8H+ —> 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O
nKMnO4 = 0,2 mmol —> nFe2+ = 1 mmol
—> CM FeSO4 = 1/5 = 0,2M
(d) Đúng, đây là một phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử tiêu chuẩn để xác định hàm lượng sắt (II). Trong nước sinh hoạt, sắt thường tồn tại dưới dạng Fe2+ (phổ biến trong nước giếng khoan), phương pháp này hoàn toàn có thể áp dụng để định lượng sau khi đã xử lý mẫu phù hợp.
