Bài 12.18 trang 44, 45, 46 SBT Hóa 10 - Chân trời sáng tạo: Hoà tan 14 g Fe trong dung dịch H2SO4 loãng, dư, thu được dung dịch X...

Hoà tan 14 g Fe trong dung dịch H₂SO₄ loãng, dư, thu được dung dịch X. Thêm dung dịch KMnO₄ 1 M vào dung dịch X. Biết KMnO₄ có thể oxi hoá FeSO₄ trong môi trường H₂SO₄ thành Fe₂(SO₄)₃ và bị khử thành MnSO₄. Phản ứng xảy ra hoàn toàn. Lập phương trình hoá học cho phản ứng oxi hoá - khử trên. Tính thể tích dung dịch KMnO₄ 1 M đã phản ứng.

Phương pháp giải :

- Viết phương trình oxi hóa - khử

- Tính số mol của các chất từ đó tính thể tích dung dịch KMnO₄ 1 M đã phản ứng

Lời giải chi tiết:

a) - \({n_{MnS{O_4}}}\) = \(\frac{{14}}{{56}}\) = 0,25 mol

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

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

- Bước 2:

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

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

- Bước 3:

- Bước 4: \(10FeS{O_4} + {\rm{ }}2KMn{O_4} + {\rm{ }}8{H_2}S{O_4} \to 5F{e_2}{\left( {S{O_4}} \right)_3} + {\rm{ }}2MnS{O_4} + {\rm{ }}{K_2}S{O_4} + {\rm{ }}8{H_2}O\)

- Ta có phương trình:

Fe + H₂SO₄ -> FeSO₄ + H₂

0,25 -> 0,25

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

0,25 -> 0,05 (mol)

=> Thể tích dung dịch KMnO₄ 1 M đã phản ứng là: V = \(\frac{n}{{{C_M}}}\) = \(\frac{{0,05}}{1}\) = 0,05 (lít)