Tinh thể muối ngậm nước FeSO4.xH2O được điều chế bằng cách cho muối iron(II) carbonate phản ứng với dung dịch sulfuric acid loãng theo quy trình sau: Thêm từng lượng nhỏ iron(II) carbonate đến dư vào dung dịch sulfuric acid loãng. Sau đó, lọc hỗn hợp phản ứng để thu lấy dung dịch. Đun nóng dung dịch đến khi thu được dung dịch bão hòa rồi để nguội. Lọc thu lấy tinh thể chất rắn và thấm khô bằng giấy lọc.
a) Cho biết dùng lượng dư iron(II) carbonate hay dùng dung dịch sulfuric acid? Giải thích.
b) Hãy chỉ ra dấu hiệu cho thấy lượng iron(II) carbonate đã dư.
c) Hãy cho biết hóa chất nào có thể thay thế iron(II) carbonate trong quy trình trên.
d) Biết Fe chiếm 20,14% khối lượng của FeSO4.xH2O. Hãy xác định x.
Câu trả lời tốt nhất
(a) Phải dùng FeCO3 dư, H2SO4 hết vì nếu H2SO4 còn dư sẽ dễ xảy ra phản ứng oxi hóa:
4Fe2+ + 4H+ + O2 —> 4Fe3+ + 2H2O
(b) FeCO3 còn dư khi không còn bọt khí thoát ra, thấy dung dịch bị vẩn đục.
(c) Có thể dùng FeO, Fe(OH)2 để thay thế FeCO3 hoặc dùng đồng thời Fe dư cùng các hợp chất Fe3O4, Fe2O3, Fe(OH)3.
(d) %Fe = 56/(152 + 18x) = 20,14% —> x = 7