Hoà tan 1,176 gam một muối rắn vào nước (A phân ly thành 3 ion) thu được 20,0 mL dung dịch A’. Xử lý 10,0 mL dung dịch A’ bằng dung dịch BaCl2, thu được chất kết tủa, sau khi lọc, rửa bẳng nước cất, sấy khô thu được 0,699 gam chất rắn màu trắng B, không tan trong acid. Dung dịch sau khi tách loại chất kết tủa, được xử lý bằng NaOH thấy tạo thành khí C có mùi khai và chất kết tủa màu trắng xanh nhạt D, khi để trong không khí sẽ chuyển thành hợp chất có màu nâu E. Cho 10,0 mL dung dịch A’ còn lại phản ứng vừa đủ với 12,0 mL dung dịch KMnO4 0,025M có mặt H2SO4. Nung muối A ở 250°C thấy tạo thành hơi nước và muối khan có khối lượng còn lại 72,45% so với ban đầu.
(a) Xác định công thức phân tử của muối và viết các phương trình phản ứng (có thể dạng ion thu gọn).
(b) Khi làm thực nghiệm, bằng cách nào để biết 10,0 mL dung dịch A’ còn lại phản ứng vừa đủ với 12,0 mL dung dịch KMnO4 0,025M?
(a)
Chất rắn màu trắng B, không tan trong acid là BaSO4.
Khí C có mùi khai là NH3.
Kết tủa D màu trắng xanh nhạt, hóa nâu đỏ trong không khí —> D là Fe(OH)2; E là Fe(OH)3.
A phân li thành 3 ion Fe2+, NH4+, SO42-.
Ba2+ + SO42- —> BaSO4
NH4+ + OH– —> NH3 + H2O
Fe2+ + 2OH– —> Fe(OH)2
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O —> 4Fe(OH)3
5Fe2+ + 8H+ + MnO4– —> 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O
nSO42- = nBaSO4 = 0,699/233 = 0,003 mol
nMnO4– = 0,0003 mol —> nFe2+ = 0,0015 mol
Bảo toàn điện tích: 2nFe2+ + nNH4+ = 2nSO42- —> nNH4+ = 0,003 mol
—> nFeSO4 = n(NH4)2SO4 = 0,0015 mol
A dạng FeSO4.(NH4)2SO4.kH2O
—> 284/(18k + 284) = 72,45% —> k = 6
A là FeSO4.(NH4)2SO4.6H2O
(b) Cho 10,0 mL A cho vào bình tam giác, thêm dung dịch H2SO4 loãng. Đưa dung dịch KMnO4 0,025M vào burrete đến vạch số 0 và tiến hành chuẩn độ đến khi dung dịch có màu hồng nhạt bền thì kết thúc. Đọc kết quả trên burrete thấy hết 12,0 mL.