Trong phòng thí nghiệm, một học sinh xác định thành phần của chiếc đinh sắt đã bị oxi hóa một phần thành gỉ sắt (Fe2O3.nH2O) theo các bước sau:
– Bước 1: Hòa tan hoàn toàn đinh sắt vào dung dịch H2SO4 loãng, nóng (gấp đôi lượng phản ứng, giả thiết Fe chỉ phản ứng với acid), thu được 200ml dung dịch X.
– Bước 2: Cho dung dịch BaCl2 dư vào 5,00 ml dung dịch X thu được 0,5126 gam kết tủa.
– Bước 3: Nhỏ từ từ dung dịch KMnO4 0,02M vào 5,00 ml dung dịch X đến khi phản ứng vừa đủ thì hết 8,0 ml. Giả thiết toàn bộ lượng gỉ sắt tạo ra bám trên đinh sắt.
Cho các phát biểu sau:
(a) Đinh sắt bị gỉ chủ yếu do sự ăn mòn điện hóa học.
(b) Sau bước 1, trong dung dịch X có chứa hai chất tan.
(c) Sau bước 3, Fe2+ trong dung dịch X bị khử bởi dung dịch KMnO4.
(d) Phần trăm khối lượng sắt đã bị oxi hóa thành gỉ sắt là 20%.
Số phát biểu đúng là
A. 3. B. 2. C. 4. D. 1.
Câu trả lời tốt nhất
(a) Sai, đinh sắt (coi như tạp chất không đáng kể) bị gỉ chủ yếu do sự ăn mòn hóa học.
(b) Sai, X chứa 3 chất tan gồm FeSO4, Fe2(SO4)3, H2SO4 dư.
(c) Sai, sau bước 3 thì Fe2+ bị oxi hóa bởi KMnO4.
(d) Đúng
5 mL X chứa FeSO4 (a), Fe2(SO4)3 (b), H2SO4 dư (a + 3b)
Bảo toàn electron —> a = 5nKMnO4 = 5.8.0,02 = 0,8 mmol
nBaSO4 = 2(a + 3b) = 2,2 mmol —> b = 0,1 mmol
Để tạo 5 mL X thì lượng đinh đã dùng chứa Fe (0,8 mmol) và Fe2O3.nH2O (0,1 mmol)
—> %Fe bị oxi hóa = 0,1.2/(0,1.2 + 0,8) = 20%