Giải bài 3 trang 114 Hóa 12 Chân trời sáng tạo SGK

Bài 3 trang 114 Hóa 12 Chân trời sáng tạo:

Để xác định hàm lượng của FeCO₃ trong quặng siderite, người ta có thể làm như sau: Cân 0,300 g mẫu quặng, xử lí theo một quy trình thích hợp, thu được dung dịch FeSO₄ trong môi trường H₂SO₄ loãng. Coi như dung dịch không chứa tạp chất tác dụng với KMnO₄. Chuẩn độ dung dịch thu được bằng dung dịch KMnO₄ 0,02 M thì dùng hết 12,5 mL. Tính thành phần % theo khối lượng của FeCO₃ trong quặng.

Phân tích và Phương pháp giải

Phản ứng chuẩn độ diễn ra dựa trên sự thay đổi số oxi hóa của Sắt và Manganese trong môi trường acid:

• Chất khử: $Fe^{2+} \rightarrow Fe^{3+} + 1e$

• Chất oxi hóa: $Mn^{+7} + 5e \rightarrow Mn^{2+}$

Để giải bài toán này, chúng ta có thể sử dụng phương trình hóa học hoặc áp dụng nhanh Định luật bảo toàn electron:

Tổng electron cho = Tổng electron nhận

$$1 \cdot n_{Fe^{2+}} = 5 \cdot n_{MnO_4^-}$$

Giải Bài 3 trang 114 Hóa 12 Chân trời sáng tạo: 

Từ phương trình:

2KMnO₄ + 10FeSO₄ + 8H₂SO₄ → 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 5Fe₂(SO₄)₃ + 8H₂O

Hoặc bảo toàn electron ta có: n_FeSO4 = 5n_KMnO4

nên suy ra: n_FeSO4 = 5.C_KMnO4.V_KMnO4 = 5.0,02.0,0125 = 1,25.10^–3 (mol).

Ta có:  n_FeCO3 = n_FeSO4 = 1,25.10^–3 (mol).

Thành phần % theo khối lượng của FeCO₃ trong quặng là:

$%m_{FeCO_3}=\frac{1,25.10^{-3}.116}{0,3}.100%=48,33%$