Để xác định hàm lượng Fe2+ trong một lọ muối Mohr (có công thức (NH4)2SO4.FeSO4.6H2O) người ta tiến hành thí nghiệm như sau: Cân chính xác 5,00 gam muối Mohr, pha thành 100 mL dung dịch X. Lấy chính xác 10 mL dung dịch X, thêm 5 mL dung dịch H2SO4 loãng nồng độ 20%, được dung dịch Y. Chuẩn độ chính xác dung dịch Y bằng dung dịch chuẩn KMnO4 0,02 M. Thực hiện chuẩn độ 3 lần, kết quả thu được như sau:
| Lần chuẩn độ | 1 | 2 | 3 |
| Thể tích dung dịch KMnO4 (mL) | 9,9 | 10,1 | 10,0 |
a) Hàm lượng (% khối lượng) Fe2+ trong mẫu muối Mohr đem phân tích ở trên là 11,2%.
b) Khi để trong không khí lâu ngày thì hàm lượng FeSO4 trong muối Mohr sẽ thay đổi.
c) Có thể thay dung dịch H2SO4 đã dùng bằng dung dịch acid mạnh như HCl, HNO3 nhưng phải đảm bảo lượng H+ dư sau phản ứng
d) Dung dịch H2SO4 loãng được thêm vào nhằm tạo môi trường acid, giúp phản ứng xảy ra theo hướng tạo thành MnO2
(a) Đúng
V trung bình = (9,9 + 10,1 + 10,0)/3 = 10 mL
—> nKMnO4 = 10.0,02 = 0,2 mmol
Phản ứng chuẩn độ:
5Fe2+ + 8H+ + MnO4– —> 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O
—> nFe2+ (10 mL X) = 5nMnO4– = 1 mmol
—> nFe2+ (5 gam muối Mohr) = nFe2+ (100 mL X) = 10 mmol
%Fe2+ = 10.56/(5.1000) = 11,2%
(b) Đúng, khi để lâu ngày trong không khí thì lượng Fe2+ giảm do Fe2+ bị oxi hóa lên Fe3+.
(c) Sai, nếu thay bằng HCl thì Cl– khử MnO4–/H+, nếu thay bằng HNO3 thì NO3–/H+ oxi hóa Fe2+ làm ảnh hưởng đến kết quả chuẩn độ.
(d) Sai, H2SO4 tạo môi trường acid giúp phản ứng xảy ra theo hướng tạo Mn2+. Trong môi trường trung tính hoặc kiềm, sản phẩm khử mới là MnO2.