Đề bài
Để xác định hàm lượng của $FeCO_{3}$ trong quặng siderite, người ta có thể làm như sau: cân 0,31 gam mẫu quặng, xử lí theo một quy trình thích hợp thu được dung dịch $FeSO_{4}$ trong môi trường $H_{2}SO_{4}$ loãng. Biết dung dịch không chứa tạp chất tác dụng với $KMnO_{4}$. Chuẩn độ dung dịch thu được bằng dung dịch $KMnO_{4}$ 0,02 M cho đến khi xuất hiện màu hồng nhạt thì dừng lại. Thể tích trung bình của dung dịch $KMnO_{4}$ sau 3 lần chuẩn độ là 24 mL. Phần trăm khối lượng của $FeCO_{3}$ trong mẫu quặng trên là bao nhiêu (theo %, làm tròn kết quả đến hàng phần mười)?
Phương pháp giải
Viết PTHH phản ứng chuẩn độ và tính theo PTHH để tính được số mol $FeSO_{4}$
Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố để tính số mol $FeCO_{3}$, từ đó tính % khối lượng.
Lời giải chi tiết
Ta có: $nKMn{{O}_{4}}=0,02.0,024=0,00048(mol)$
Phương trình hóa học: $10FeSO_4 + 2KMnO_4 + 8H_2SO_4 \rightarrow 5Fe_2(SO_4)3 + K_2SO_4 + 2MnSO_4 + 8H_2O$
Theo phương trình hóa học: $nFeS{{O}_{4}}=5{{n}_{KMn{{O}_{4}}}}=5.0,00048=0,0024(mol)$
Bảo toàn nguyên tố Fe: $n_{FeCO_3} = n_{FeSO_4} = 0,0024 (mol)$
$\Rightarrow m_{FeCO_3} = 0,0024 \times 116 = 0,2784 (g)$
$\Rightarrow \%m_{FeCO_3} = \frac{0,2784}{0,31} \approx 89,8 \%$