Hhgjkggkkhhg tinh sai uã vị VAi naa, tchh nam 111 hu au.,Bước 1: Hoà tan hoàn toàn đỉnh sắt vào dung dịch $H_2SO_4$ loãng, dư thu,được 0,07 mol khí $H_2$ và 100 mL dung dịch X.,Bước 2: Lấy 25 mL dung dịch X, cho tác dụng với dung dịch NaOH dư,,lọc lấy kết tủa, nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được,2,00 gam chất rắn.,Bước 3: Chuẩn độ 10 mL dung dịch X (trong môi trường $H_2SO_3$ loãng, dư),bằng dung dịch $KMnO_4$ 0,07 M đến khi xuất hiện màu hồng nhạt thì dừng.,Lặp lại thí nghiệm chuẩn độ thêm 2 lần nữa. Thể tích trung bình của dung,dích $KMnO_4$ sau 3 lần chuẩn độ là 20,0 mL. Giả thiết toàn bộ gì sắt tạo ra,bám trên định sắt.

Question

Hhgjkggkkhhg tinh sai uã vị VAi naa, tchh nam 111  hu  au.,Bước 1: Hoà tan hoàn toàn đỉnh sắt vào dung dịch $H_2SO_4$ loãng, dư thu,được 0,07 mol khí $H_2$ và 100 mL dung dịch X.,Bước 2: Lấy 25 mL dung dịch X, cho tác dụng với dung dịch NaOH dư,,lọc lấy kết tủa, nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được,2,00 gam chất rắn.,Bước 3: Chuẩn độ 10 mL dung dịch X (trong môi trường $H_2SO_3$ loãng, dư),bằng dung dịch $KMnO_4$ 0,07 M đến khi xuất hiện màu hồng nhạt thì dừng.,Lặp lại thí nghiệm chuẩn độ thêm 2 lần nữa. Thể tích trung bình của dung,dích $KMnO_4$ sau 3 lần chuẩn độ là 20,0 mL. Giả thiết toàn bộ gì sắt tạo ra,bám trên định sắt.

Accepted Answer

Để giải quyết bài toán này, chúng ta sẽ thực hiện từng bước một.

### Bước 1: Phân tích phản ứng giữa sắt và axit sulfuric

Khi sắt tác dụng với dung dịch H₂SO₄ loãng, phản ứng sẽ diễn ra theo phương trình:

$$ 
Fe + H_2SO_4 \rightarrow FeSO_4 + H_2 
$$

Theo đề bài, có 0,07 mol khí H₂ được sinh ra. Từ phương trình phản ứng, ta thấy mỗi 1 mol Fe sinh ra 1 mol H₂. Vậy số mol sắt đã phản ứng là:

$$ 
n_{Fe} = n_{H_2} = 0,07 \, \text{mol} 
$$

### Bước 2: Tính khối lượng sắt

Khối lượng của sắt (Fe) là:

$$ 
m_{Fe} = n_{Fe} \times M_{Fe} = 0,07 \, \text{mol} \times 56 \, \text{g/mol} = 3,92 \, \text{g} 
$$

### Bước 3: Phân tích dung dịch X

Dung dịch X được thu được từ phản ứng của sắt với H₂SO₄, chứa FeSO₄ và các ion khác từ H₂SO₄.

### Bước 4: Tác dụng với NaOH

Khi 25 mL dung dịch X được cho tác dụng với NaOH dư, sẽ xảy ra phản ứng tạo kết tủa Fe(OH)₂ (nếu pH thấp) hoặc Fe(OH)₃ (nếu pH cao):

$$ 
Fe^{2+} + 2OH^- \rightarrow Fe(OH)_2 \text{ (hoặc Fe(OH)₃)} 
$$

Khối lượng kết tủa sau khi nung được cho là 2,00 gam. Giả sử rằng chất rắn là Fe₂O₃, ta có:

$$ 
m_{Fe(OH)_3} = 2,00 \, \text{g} 
$$

Khối lượng mol của Fe(OH)₃ là:

$$ 
M_{Fe(OH)_3} = 55,85 + 3 \times 16 + 1 \times 1 = 106,85 \, \text{g/mol} 
$$

Từ đó tính số mol của Fe(OH)₃:

$$ 
n_{Fe(OH)_3} = \frac{2,00 \, \text{g}}{106,85 \, \text{g/mol}} \approx 0,0187 \, \text{mol} 
$$

Do mỗi 1 mol Fe(OH)₃ chứa 1 mol Fe, nên số mol Fe đã phản ứng là 0,0187 mol.

### Bước 5: Tính hàm lượng của Fe trong dung dịch X

Số mol Fe trong dung dịch X là tổng số mol Fe từ phản ứng với H₂SO₄ trừ đi số mol Fe đã phản ứng với NaOH:

$$ 
n_{Fe \, trong \, X} = 0,07 - 0,0187 = 0,0513 \, \text{mol} 
$$

### Bước 6: Chuẩn độ dung dịch X với KMnO₄

Tổng thể tích dung dịch KMnO₄ sử dụng là 20 mL (trung bình) với nồng độ 0,07 M, vậy số mol KMnO₄ là:

$$ 
n_{KMnO_4} = C \times V = 0,07 \, \text{mol/L} \times 0,020 \, \text{L} = 0,0014 \, \text{mol} 
$$

Phản ứng giữa KMnO₄ và ion Fe²⁺ trong dung dịch X sẽ diễn ra theo phương trình:

$$ 
MnO_4^- + 5Fe^{2+} + 8H^+ \rightarrow Mn^{2+} + 5Fe^{3+} + 4H_2O 
$$

Từ phương trình trên, mỗi mol KMnO₄ phản ứng với 5 mol Fe²⁺. Vậy số mol Fe²⁺ trong dung dịch X là:

$$ 
n_{Fe^{2+}} = 5 \times n_{KMnO_4} = 5 \times 0,0014 \approx 0,007 \, \text{mol} 
$$

### Bước 7: Tính tổng số mol Fe trong dung dịch X

Vậy tổng số mol Fe trong dung dịch X (từ phản ứng với NaOH và KMnO₄) là:

$$ 
n_{Fe \, tổng} = 0,0513 + 0,007 = 0,0583 \, \text{mol} 
$$

### Kết luận

Số mol Fe trong dung dịch X là 0,0583 mol, khối lượng của Fe trong dung dịch là:

$$ 
m_{Fe} = n_{Fe} \times M_{Fe} = 0,0583 \times 56 \approx 3,27 \, \text{g} 
$$

Như vậy, câu trả lời cho bài toán là: **Khối lượng sắt thu được là 3,27 g.**