Vận dụng 15.23 trang 39, 40, 41 SBT Hóa 10 - Kết nối tri thức: Hàm lượng iron(II) sulfate được xác định qua phản ứng oxi hoá - khử với potassium permanganate...

Hàm lượng iron(II) sulfate được xác định qua phản ứng oxi hoá - khử với potassium permanganate:

FeSO₄ + KMnO₄ + H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + MnSO₄ + H₂O

a) Lập phương trình hoá học của phản ứng theo phương pháp thăng bằng electron Chi rõ chất oxi hóa, chất khử.

b) Tính thể tích dung dịch KMnO₄ 0,02 M để phản ứng vừa đủ với 20 mL dung dịch FeSO₄ 0,10 M.

Phương pháp giải :

Dựa vào

- Các bước cân bằng phản ứng oxi hóa - khử

+ Bước 1: Xác định số oxi hóa của các nguyên tử có sự thay đổi số oxi hóa trong phản ứng

=> Xác định chất oxi hóa, chất khử

+ Bước 2: Viết quá trình oxi hóa và quá trình khử

+ Bước 3: Xác định (và nhân) hệ số thích hợp vào các quá trình sao cho tổng số electron chất khử nhường bằng tổng số electron chất oxi hóa nhận

+ Bước 4: Đặt các hệ số vào sơ đồ phản ứng. Cân bằng số lượng nguyên tử của các nguyên tố còn lại

Lời giải chi tiết:

a) - Bước 1: \(\mathop {Fe}\limits^{ + 2} S{O_4} + K\mathop {Mn}\limits^{ + 7} {O_4} + {H_2}S{O_4} \to \mathop {F{e_2}}\limits^{ + 3} {\left( {S{O_4}} \right)_3} + {K_2}S{O_4} + \mathop {Mn}\limits^{ + 2} S{O_4} + {H_2}O\)

=> FeSO₄ là chất khử, KMnO₄ là chất oxi hóa

- Bước 2:

+ Quá trình oxi hóa: \(2\mathop {Fe}\limits^{ + 2} \to 2\mathop {Fe}\limits^{ + 3} + 2.1e\)

+ Quá trình khử: \(\mathop {Mn}\limits^{ + 7} + 5e \to \mathop {Mn}\limits^{ + 2} \)

- Bước 3:

- Bước 4: 10FeSO₄ + 2KMnO₄ + 8H₂SO₄ → 5Fe₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 8H₂O

b) \({n_{FeS{O_4}}} = 0,1.0,02 = 0,002\)mol

-> Theo phản ứng ta có: \({n_{KMn{O_4}}} = 0,002.2:10 = 0,0004\)mol

-> \({V_{KMn{O_4}}} = \frac{{0,0004}}{{0,02}} = 0,02\)(L) = 20 (mL)