(Hóa 12 – Chương 8) Một kim loại M là kim loại phổ biến nhất trong số tất cả các kim loại chuyển tiếp, chiếm khoảng 5% khối lượng vỏ Trái Đất, tồn tại chủ yếu ở dạng oxide và muối. Trong phòng thí nghiệm, một học sinh tiến hành hai thí nghiệm sau: Thí nghiệm 1: Xác định công thức hóa học của muối MCO. Nung nóng MCO trong khí quyển nitrogen tới phản ứng hoàn toàn, thu được chất rắn có khối lượng giảm 37,93% so với khối lượng ban đầu. Thí nghiệm 2: Xác định hàm lượng MCO trong quặng có chứa tạp chất SiO, AlO, CaCO, MgCO. Cho 0,75 gam mẫu quặng tác dụng với dung dịch HSO 20% dư. Lọc bỏ phần chất rắn SiO không tan, thu lấy phần nước lọc và định mức thành 50 mL dung dịch. Chuẩn độ 10,0 mL dung dịch ở bình định mức bằng dung dịch KMnO 0,02 M trong môi trường HSO (loãng, dư) đến khi xuất hiện màu hồng nhạt thì hết 10,50 mL. Hàm lượng phần trăm của MCO trong mẫu quặng là a%. Giá trị của a bằng bao nhiêu? (Làm tròn kết quả đến phần nguyên.)
(Hóa 12 – Chương 8) Một kim loại M là kim loại phổ biến nhất trong số tất cả các kim loại chuyển tiếp, chiếm khoảng 5% khối lượng vỏ Trái Đất, tồn tại chủ yếu ở dạng oxide và muối. Trong phòng thí nghiệm, một học sinh tiến hành hai thí nghiệm sau: Thí nghiệm 1: Xác định công thức hóa học của muối MCO. Nung nóng MCO trong khí quyển nitrogen tới phản ứng hoàn toàn, thu được chất rắn có khối lượng giảm 37,93% so với khối lượng ban đầu. Thí nghiệm 2: Xác định hàm lượng MCO trong quặng có chứa tạp chất SiO, AlO, CaCO, MgCO. Cho 0,75 gam mẫu quặng tác dụng với dung dịch HSO 20% dư. Lọc bỏ phần chất rắn SiO không tan, thu lấy phần nước lọc và định mức thành 50 mL dung dịch. Chuẩn độ 10,0 mL dung dịch ở bình định mức bằng dung dịch KMnO 0,02 M trong môi trường HSO (loãng, dư) đến khi xuất hiện màu hồng nhạt thì hết 10,50 mL. Hàm lượng phần trăm của MCO trong mẫu quặng là a%. Giá trị của a bằng bao nhiêu? (Làm tròn kết quả đến phần nguyên.)
Đáp án chính thức: Tự luận
Hướng dẫn giải chi tiết
(AI giải đề cho tôi)
M là Fe (kim loại chuyển tiếp phổ biến nhất, ~5% vỏ Trái Đất). Thí nghiệm 1: FeCO₃ nung trong N₂ phân hủy: FeCO₃ → FeO + CO₂↑. Khối lượng giảm = CO₂ = 44/116 = 37,93% ✓ khớp số liệu, xác nhận muối là FeCO₃ (M = 116 g/mol). Thí nghiệm 2: Quặng tan trong H₂SO₄ dư tạo Fe²⁺ (CaCO₃, MgCO₃, Al₂O₃ cũng tan nhưng không tác dụng với KMnO₄). Chuẩn độ Fe²⁺ bằng KMnO₄ trong H₂SO₄: 5Fe²⁺ + MnO₄⁻ + 8H⁺ → 5Fe³⁺ + Mn²⁺ + 4H₂O. n(KMnO₄) = 0,02 × 0,0105 = 2,1·10⁻⁴ mol → n(Fe²⁺) trong 10 mL = 5 × 2,1·10⁻⁴ = 1,05·10⁻³ mol → trong 50 mL: n(FeCO₃) = 5,25·10⁻³ mol. Khối lượng FeCO₃ = 5,25·10⁻³ × 116 = 0,609 g. Hàm lượng a = (0,609/0,75) × 100 = 81,2% ≈ 81%.
M là Fe (kim loại chuyển tiếp phổ biến nhất, ~5% vỏ Trái Đất). Thí nghiệm 1: FeCO₃ nung trong N₂ phân hủy: FeCO₃ → FeO + CO₂↑. Khối lượng giảm = CO₂ = 44/116 = 37,93% ✓ khớp số liệu, xác nhận muối là FeCO₃ (M = 116 g/mol). Thí nghiệm 2: Quặng tan trong H₂SO₄ dư tạo Fe²⁺ (CaCO₃, MgCO₃, Al₂O₃ cũng tan nhưng không tác dụng với KMnO₄). Chuẩn độ Fe²⁺ bằng KMnO₄ trong H₂SO₄: 5Fe²⁺ + MnO₄⁻ + 8H⁺ → 5Fe³⁺ + Mn²⁺ + 4H₂O. n(KMnO₄) = 0,02 × 0,0105 = 2,1·10⁻⁴ mol → n(Fe²⁺) trong 10 mL = 5 × 2,1·10⁻⁴ = 1,05·10⁻³ mol → trong 50 mL: n(FeCO₃) = 5,25·10⁻³ mol. Khối lượng FeCO₃ = 5,25·10⁻³ × 116 = 0,609 g. Hàm lượng a = (0,609/0,75) × 100 = 81,2% ≈ 81%.