Câu hỏi:
Hòa tan hỗn hợp gồm FeO, Fe2O3 và F3O4 (có số mol bằng nhau) bằng dd H2SO4 20% (lượng axit lấy dư 50% so với lượng phản ứng vừa đủ), thu được dd A. Chia A thành bốn phần bằng nhau, mỗi phần có khối lượng 79,3 gam. Phần I tác dụng vừa đủ với V1 ml dung dịch KMnO4 0,05M. Phần II tác dụng vừa đủ với V2 ml dd brom 0,05M. Phần III tác dụng vừa đủ với V3 ml dd HI 0,05M. Cho Na2CO3 từ từ đến dư vào phần IV được V4 lít khí và m gam kết tủa. Giả thiết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Các thể tích khí đo ở đktc. Xác định các giá trị V1, V2, V3, V4.
Phương pháp giải:
Qui đổi hỗn hợp
Lời giải chi tiết:
m dd A = 4 . 79,3 = 317,2g
Qui đổi hỗn hợp FeO, Fe2O3, Fe3O4về Fe3O4 có số mol là a
Ta có 232a + (a . 4 . 1,5 . 98) : 0,2 = 317,2
=> a = 0,1 mol
Dd ban đầu \(\left\{ \matrix{F{e^{3 + }}:\,0,2 \hfill \cr F{e^{2 + }}:\,0,1 \hfill \cr} \right.\buildrel {1/4\,{\rm{dd}}} \over\longrightarrow \left\{ \matrix{F{e^{2 + }}:\,0,025 \hfill \cr F{e^{3 + }}:\,0,05 \hfill \cr H{}_2S{O_4}\,du:\,0,05 \hfill \cr} \right.\)
Phần 1:
8H2SO4 + 2KMnO4 + 10FeSO4 → 5Fe2(SO4)3 + 8H2O + 2MnSO4 + K2SO4
0,05 0,025
=> FeSO4 phản ứng hết
=> nKMnO4 = 0,005mol
=> V1= 0,1 lít = 100ml
Phần 2:
2Fe2+ + Br2 → 2Fe3+ + 2Br-
0,025 0,0125
=> V2 = 0,25 lít = 250ml
Phần 3:
2Fe3+ + 2I- → 2Fe2+ + I2
0,05 0,05
=> V3 = 1 lít = 1000ml
Phần 4:
Fe2+ + CO32- → FeCO3↓
0,025 0,025 0,025
2Fe3+ + 3CO32- + 3H2O → 2Fe(OH)3 + 3CO2
0,05 0,075 0,05 0,075
2H+ + CO32- →CO2 + H2O
0,1 0,05 0,05
=> nCO2 = 0,125
=> V4 = 2,8 lít
m kết tủa = mFeCO3 + mFe(OH)3 = 8,25g
