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)
Giải bởi Vietjack
Ta có: 8 mmol muối Mohr khử được \(1{\rm{mmolNO}}_3^ - ;5{\rm{mmol}}\) muối Mohr khử được \(1{\rm{mmolKMn}}{{\rm{O}}_4}\).
\( \Rightarrow \) Cứ \(1{\rm{mmolKMn}}{{\rm{O}}_4}\) chênh lệch tương ứng với \(0,625{\rm{mmolNO}}_3^ - \), tức là \(38,75{\rm{mg}}\) \(( \approx 38,8{\rm{mg}}){\rm{NO}}_3^ - \)trong nước.
Chuẩn độ \(10,00\;{\rm{mL}}\) dung dịch \({\rm{FeS}}{{\rm{O}}_4}\) và \({{\rm{H}}_2}{\rm{S}}{{\rm{O}}_4}\) loãng bằng dung dịch \({\rm{KMn}}{{\rm{O}}_4}\) \(0,010{\rm{M}}.\) Kết quả thu được như sau:
|
Lần thứ |
1 |
2 |
3 |
|
Thể tích dung dịch \({\rm{KMn}}{{\rm{O}}_4}(\;{\rm{mL}})\) |
8,54 |
8,53 |
8,52 |
Nồng độ mol phù hợp nhất của \({\rm{FeS}}{{\rm{O}}_4}\) trong dung dịch chuẩn độ là
Cho các hợp chất của manganese: \({\rm{MnO}},{\rm{MnO}}({\rm{OH}}),{\rm{M}}{{\rm{n}}_2}{{\rm{O}}_3}\left( {{\rm{MnO}} \cdot {\rm{Mn}}{{\rm{O}}_2}} \right)\), \({\rm{M}}{{\rm{n}}_3}{{\rm{O}}_4}\left( {2{\rm{MnO}} \cdot {\rm{Mn}}{{\rm{O}}_2}} \right),{\rm{MnO}}{({\rm{OH}})_2}\) và \({\rm{Mn}}{{\rm{F}}_3}.\)
Số hợp chất chứa nguyên tử Mn có số oxi hoá +3 là
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
