Đề bài

Mùn là loại vật chất hữu cơ phức tạp trong đất, độ màu mỡ của đất phụ thuộc vào hàm lượng mùn trong đất. Xác định carbon trong đất để tính hàm lượng mùn trong đất theo phương pháp Tiurin như sau:

Bước 1: Cân 0,35 gam một mẫu đất khô rồi cho phản ứng với 11,7 mL dung dịch K₂Cr₂O₇ 0,1 M trong H₂SO₄ loãng, dư, đun nóng (cho biết có 90% lượng carbon đã bị oxi hóa ở phản ứng này) thu được dung dịch X, sơ đồ phản ứng xảy ra như sau:

K₂Cr₂O₇ + C + H₂SO₄ → K₂SO₄ + Cr₂(SO₄)₃ + CO₂ + H₂O   (1)

Bước 2: Chuẩn độ dung dịch X thu được ở bước 1 bằng dung dịch FeSO₄ 0,1221 M trong H₂SO₄ loãng với chất chỉ thị thích hợp (cho biết phản ứng xảy ra hoàn toàn) thì dùng hết 18,7 mL, sơ đồ phản ứng xảy ra như sau:

K₂Cr₂O₇ + FeSO₄ + H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + H₂O   (2)

Theo phương pháp Tiurin, khối lượng mùn trong đất bằng khối lượng carbon trong đất nhân với hệ số 1,724 và từ đó xác định được hàm lượng mùn trong đất là a% khối lượng. Giá trị của a bằng bao nhiêu? (Không làm tròn khi tính toán và kết quả cuối cùng làm tròn đến hàng phần mười).

Phương pháp giải

Dựa vào phản ứng chuẩn độ ion Fe²⁺

Lời giải của GV Loigiaihay.com

Đáp án :

2K₂Cr₂O₇ + 3C + 8H₂SO₄ → 2K₂SO₄ + 2Cr₂(SO₄)₃ + 3CO₂ + 8H₂O   (1)

K₂Cr₂O₇ + 6FeSO₄ + 7H₂SO₄ → 3Fe₂(SO₄)₃ + Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + 7H₂O   (2)

\({n_{{{\rm{K}}_2}C{r_2}{O_7}}} = 0,1.11,{7.10^{ - 3}} = 1,{17.10^{ - 3}}{\rm{mol}}\)

\({n_{{\rm{FeS}}{{\rm{O}}_4}}} = 0,1221.18,{7.10^{ - 3}} = 2,28427\;{.10^{ - 3}}\,\,{\rm{mol}}\)

\({n_{{\rm{C}}{{\rm{r}}_2}O_7^{2 - }}}\) dư \( = \frac{{2,28427\;}}{6}\;{.10^{ - 3}}{\rm{mol}}\)

\({n_{{\rm{C}}{{\rm{r}}_2}{\rm{O}}_7^{2 - }{\rm{ }}}}\)phản ứng với C\( = 1,{17.10^{ - 3}} - \frac{{2,28427\;}}{6}{.10^{ - 3}} = 0,{78929.10^{ - 3}}\;{\rm{mol}}\)

n C bị oxi hóa \( = \frac{3}{2}.0,{78929.10^{ - 3}} = 1,{184.10^{ - 3}}\;{\rm{mol}}\)

n C _{thực tế} \( = \frac{{1,{{184.10}^{ - 3}}}}{{0,90}} = 1,{3156.10^{ - 3}}\;{\rm{mol}}\) (hiệu suất 90%)

\({m_C} = 1,{3156.10^{ - 3}}.12 = 0,01579\;{\rm{g}} \Rightarrow {m_{{\rm{mu n }}}} = 0,01579.1,724 = 0,02721\;{\rm{g}}\)

\(a = \frac{{0,02721}}{{0,35}}.100\%  = 7,774\% \)