Bài Tập Trắc Nghiệm Chuyên Đề: Nhận biết và định lượng ion kim loại chuyển tiếp (Hóa học Lớp 12)

Để xác định hàm lượng của FeCO${}_3$ trong quặng siderite, người ta có thể làm như sau: Cân 0,300 g mẫu quặng, xử lí theo một quy trình thích hợp, thu được dung dịch FeSO${}_4$ trong môi trường H${}_2$SO${}_4$ loãng. Coi như 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 thì dùng hết 12,5 mL. Tính thành phần % theo khối lượng của FeCO${}_3$ trong quặng.

Ion Ca${}^{2+}$ cần thiết cho máu của người hoạt động bình thường. Nồng độ ion Ca${}^{2+}$ không bình thường là dấu hiệu của bệnh. Để xác định nồng độ ion Ca${}^{2+}$, người ta lấy mẫu máu, sau đó kết tủa ion Ca${}^{2+}$ dưới dạng canxi oxalat (CaC${}_2$O${}_4$) rồi cho canxi oxalat tác dụng với dung dịch KMnO${}_4$ trong môi trường axit theo sơ đồ sau: CaC${}_2$O${}_4$ + KMnO${}_4$ + H${}_2$SO${}_4$ → CaSO${}_4$ + K${}_2$SO${}_4$ + MnSO${}_4$ + CO${}_2$↑ + H${}_2$O
Giả sử canxi oxalat kết tủa từ 1 ml máu một người tác dụng vừa hết với 2,05 ml dung dịch KMnO${}_4$ 4,88.10${}^{-4}$ M. Nồng độ ion Ca${}^{2+}$ trong máu người đó (tính theo đơn vị mg/100 ml máu) là

Để xác định hàm lượng muối Fe(II) trong 1 mẫu dung dịch A có thể dùng dung dịch thuốc tím KMnO${}_4$, phương trình ion như sau:

$${\text{MnO}}_4^{-}+5{\text{Fe}}^{2+}+8{\text{H}}^{+}⟶{\text{Mn}}^{2+}+5{\text{Fe}}^{3+}+4{\text{H}}_2\text{O}$$

+ Người ta lấy 25,00 mL dung dịch A cho vào bình định mức, thêm nước cất cho đủ 100 mL, dung dịch thu được gọi là dung dịch X.

+ Lấy 10,00 mL từ dung dịch X chuyển vào bình tam giác. Thêm khoảng 5mL dung dịch H2SO4 2M.

+ Tiến hành chuẩn độ 3 lần bằng dung dịch KMnO4 0,02M.

Kết quả thể tích KMnO4 sau 3 lần chuẩn độ lần lượt là 20,50 mL; 20,55 mL; 20,55 mL. Tính hàm lượng muối Fe2+ (g/L) trong dung dịch A (làm tròn đáp án đến hàng phần mười)

Dung dịch $FeS{O}_4$ để lâu ngày bị oxi hóa một phần bởi oxi của không khí tạo thành $F{e}^{3+}$ (dung dịch X). Cho 30 mL dung dịch $H_{2}S{O}_4$ 0,5M vào 10 mL dung dịch X thu được dung dịch Y.
Thí nghiệm 1: Chuẩn độ 10,0 mL dung dịch Y bằng dung dịch $KMn{O}_4$ 0,05M cho đến khi xuất hiện màu hồng nhạt bền (phản ứng coi như vừa đủ) thì thấy hết 9,0 mL dung dịch $KMn{O}_4$.
Thí nghiệm 2: Ngâm một lá sắt dư vào 10,0 mL dung dịch Y, khuấy đều cho đến khi khử hoàn toàn $F{e}^{3+}$ thành $F{e}^{2+}$. Lấy lá sắt ra và rồi chuẩn độ bằng dung dịch $KMn{O}_4$ 0,05M. Khi màu hồng nhạt bền xuất hiện thì thấy hết 10,5 mL dung dịch $KMn{O}_4$. Lượng $FeS{O}_4$ bị oxi hóa trong không khí bao nhiêu \%? (làm tròn đến phần nguyên).

Muối Mohr có công thức (NH${}_4$)${}_2$Fe(SO${}_4$)${}_2$.6H${}_2$O. Để xác định độ tinh khiết của một loại muối Mohr (cho rằng trong muối Mohr chỉ có muối kép ngậm nước nêu trên và tạp chất tro), một học sinh tiến hành các thí nghiệm sau: Cân chính xác 7,237 gam muối Mohr, pha thành 100 ml dung dịch X. Lấy chính xác 10 mL dung dịch X, thêm 10 mL dung dịch H${}_2$SO${}_4$ 10%, được dung dịch Y. Chuẩn độ dung dịch Y bằng dung dịch chuẩn KMnO${}_4$ 0,023M. Thực hiện chuẩn độ 3 lần. Kết quả đạt được như sau:

Độ tinh khiết (% khối lượng (NH${}_4$)${}_2$Fe(SO${}_4$)${}_2$.6H${}_2$O) của muối Mohr có giá trị bao nhiêu? (Làm tròn kết quả đến hàng phần mười)

Nước suối ở những vùng nằm trên nền địa chất có nhiều quặng sắt thường có nồng độ ion iron (sắt) rất cao. Chuẩn độ 20 mL một mẫu nước suối bằng dung dịch $KMn{O}_4$ 0,01M trong môi trường $H_{2}S{O}_4$ loãng đến khi dung dịch chuyển sang màu hồng (bền trong 20 giây) thì thể tích dung dịch $KMn{O}_4$ trung bình đã dùng sau ba lần chuẩn độ là 4 mL. Giả sử toàn bộ sắt trong mẫu nước ở dạng $F{e}^{2+}$. Nồng độ $F{e}^{2+}$ (mg/L) trong mẫu nước suối này đã vượt gấp bao nhiêu lần so với tổng nồng độ ion iron tối đa cho phép đối với nước sinh hoạt theo quy chuẩn của Bộ Y tế Việt Nam? Theo quy chuẩn của Bộ Y tế Việt Nam về nước sinh hoạt (QCVN 01-1-2018/BYT): tổng nồng độ ion iron trong nước sinh hoạt không vượt quá 0,3 mg/L. (Không làm tròn các phép tính trung gian, kết quả cuối cùng làm tròn tới hàng đơn vị).

Có hai học sinh (Bình và An) đều tiến hành thí nghiệm chuẩn độ dung dịch FeSO${}_4$ nồng độ xM theo các bước sau:
Bước 1: Dùng pipette lấy chính xác 10,00mL dung dịch FeSO${}_4$ nồng độ xM cho vào bình định mức loại 50 mL, dùng nước cất rửa pipette vừa sử dụng, nước rửa đều cho vào bình định mức. Thêm tiếp nước cất vào định mức đến vạch, lắc đều, thu được 50 mL dung dịch Y.
Bước 2: Lấy 10,00mL dung dịch Y cho vào bình tam giác, thêm H${}_2$SO${}_4$ loãng dư. Tiến hành chuẩn độ.
Học sinh Bình: Tiến hành chuẩn độ đúng theo thao tác giáo viên hướng dẫn, kết quả thấy thể tích trung bình dung dịch KMnO${}_4$ 0,01M sau 03 lần chuẩn độ là 4,0mL và xảy ra theo sơ đồ phản ứng sau
$$Mn{O}_4^{-}(aq)+H^{+}(aq)+F{e}^{2+}(aq)\to M{n}^{2+}(aq)+F{e}^{3+}(aq)+H_{2}O(l)(1)$$
Học sinh An: Trong quá trình chuẩn độ tiến hành không đúng thao tác. Dung dịch trên burette được thêm vào bình tam giác quá nhanh, trong bình sẽ xuất hiện kết tủa nâu MnO${}_2$ xảy ra theo sơ đồ phản ứng sau:
$$Mn{O}_4^{-}(aq)+H^{+}(aq)+F{e}^{2+}(aq)\to Mn{O}_2(s)+F{e}^{3+}(aq)+H_{2}O(l)(2)$$
Kết quả thấy thể tích trung bình dung dịch KMnO${}_4$ 0,01M sau 03 lần chuẩn độ là 5,5 mL và có a\% lượng MnO${}_4^{-}$ chuẩn độ chuyển thành MnO${}_2$ phần còn lại vẫn phản ứng tạo Mn${}^{2+}$.
a) Theo học sinh Bình chuẩn độ, giá trị của x bằng 0,10.
b) Tổng hệ số cân bằng nguyên, tối giản nhất của chất trong phản ứng (2) là 16.
c) Thời điểm kết thúc chuẩn độ là lúc dung dịch xuất hiện màu hồng nhạt, bền trong 20s.
d) Nếu dùng kết quả x thu được của học sinh Bình chuẩn độ thì giá trị a bằng 68,18 (Kết quả làm tròn tới phần trăm).