Một học sinh tiến hành chuẩn độ dung dịch \({\rm{F}}{{\rm{e}}^{2 + }}\) bằng dung dịch \({\rm{KMn}}{{\rm{O}}_4}\) theo hai cách như sau:

Cách 1. Nhỏ từ từ dung dịch \({\rm{KMn}}{{\rm{O}}_4}\) vào dung dịch chứa \({\rm{F}}{{\rm{e}}^{2 + }}\) trong môi trường acid cho đến khi xuất hiện màu hồng nhạt bền trong khoảng 30 giây.

Cách 2. Nhỏ từ từ dung dịch chứa \({\rm{F}}{{\rm{e}}^{2 + }}\) trong môi trường acid vào dung dịch \({\rm{KMn}}{{\rm{O}}_4}\) cho đến khi màu hồng của dung dịch \({\rm{KMn}}{{\rm{O}}_4}\) biến mất. Hãy cho biết cách tiến hành chuẩn độ nào là phù hợp.

b. Khi màu hồng trong bình tam giác bền trong khoảng 20 giây thì có thể coi như phản ứng vừa đủ.

Phản ứng chuẩn độ \({\rm{F}}{{\rm{e}}^{2 + }}\) trong dung dịch acid bằng dung dịch \({\rm{KMn}}{{\rm{O}}_4}\) được biểu diễn bởi phương trình ion rút gọn sau:

\({\rm{MnO}}_4^ - (aq) + 5{\rm{F}}{{\rm{e}}^{2 + }}(aq) + 8{{\rm{H}}^ + }(aq) \to {\rm{M}}{{\rm{n}}^{2 + }}(aq) + 5{\rm{F}}{{\rm{e}}^{3 + }}(aq) + 4{{\rm{H}}_2}{\rm{O}}(l)\)

Chất oxi hoá trong phản ứng trên là

Sự gia tăng hàm lượng nitrate trong nước là một trong những nguyên nhân của hiện tượng phú dưỡng. Một trong những quy trình xác định hàm lượng nitrate trong nước được thực hiện như sau:

Thí nghiệm 1. Lấy \(10,0\;{\rm{mL}}\) dung dịch muối Mohr \(\left[ {{{\left( {{\rm{N}}{{\rm{H}}_4}} \right)}_2}{\rm{S}}{{\rm{O}}_4} \cdot {\rm{FeS}}{{\rm{O}}_4} \cdot 6{{\rm{H}}_2}{\rm{O}}} \right],\)thêm \({{\rm{H}}_2}{\rm{S}}{{\rm{O}}_4}1{\rm{M}}\) vào và chuẩn độ bằng dung dịch \({\rm{KMn}}{{\rm{O}}_4}.\)

Thí nghiệm 2. Lấy \(10,0\;{\rm{mL}}\) dung dịch muối Mohr cho vào 100 mL nước chứa ion nitrate, sau đó thêm \({\rm{NaOH}}({\rm{s}})\) vào để đạt khoảng 28%, khi đó muối Mohr khử nitrate thành ammonia theo các phản ứng:

\({\rm{NO}}_3^ - (aq) + 2{\rm{Fe}}{({\rm{OH}})_2} + {{\rm{H}}_2}{\rm{O}} \to {\rm{NO}}_2^ - + 2{\rm{Fe}}{({\rm{OH}})_3}\)

\({\rm{NO}}_2^ - (aq) + 6{\rm{Fe}}{({\rm{OH}})_2} + 5{{\rm{H}}_2}{\rm{O}} \to {\rm{N}}{{\rm{H}}_3} + 6{\rm{Fe}}{({\rm{OH}})_3} + {\rm{O}}{{\rm{H}}^ - }\)

Sau khi các phản ứng (1) và (2) hoàn toàn, lọc bỏ kết tủa, acid hoá dung dịch bằng dung dịch \({{\rm{H}}_2}{\rm{S}}{{\rm{O}}_4}1{\rm{M}}\) và chuẩn độ lượng \({\rm{F}}{{\rm{e}}^{2 + }}\) dư bằng dung dịch \({\rm{KMn}}{{\rm{O}}_4}\) (Các chất và ion khác trong dung dịch không phản ứng với \({\rm{KMn}}{{\rm{O}}_4}\)).

Hãy cho biết mỗi mmol KMnO₄ chênh lệch giữa thí nghiệm 1 với thí nghiệm 2 sẽ tương ứng với bao nhiêu mg \({\rm{NO}}_3^ - \) trong nước. (Làm tròn kết quả đến hàng phần mười)