Lời giải Câu 12.18 Bài 12. Phản ứng oxi hóa – khử và ứng dụng trong cuộc sống (trang 44, 45, 46) – SBT Hóa 10 Chân trời sáng tạo. Gợi ý: Viết phương trình oxi hóa – khử.
Câu hỏi/Đề bài:
Hoà tan 14 g Fe trong dung dịch H2SO4 loãng, dư, thu được dung dịch X. Thêm dung dịch KMnO4 1 M vào dung dịch X. Biết KMnO4 có thể oxi hoá FeSO4 trong môi trường H2SO4 thành Fe2(SO4)3 và bị khử thành MnSO4. Phản ứng xảy ra hoàn toàn. Lập phương trình hoá học cho phản ứng oxi hoá – khử trên. Tính thể tích dung dịch KMnO4 1 M đã phản ứng.
Hướng dẫn:
– Viết phương trình oxi hóa – khử
– Tính số mol của các chất từ đó tính thể tích dung dịch KMnO4 1 M đã phản ứng
Lời giải:
a) – \({n_{MnS{O_4}}}\) = \(\frac{{14}}{{56}}\) = 0,25 mol
– Bước 1: \(\mathop {Fe}\limits^{ + 2} S{O_4} + {\rm{ }}K\mathop {Mn}\limits^{ + 7} {O_4} + {\rm{ }}{H_2}S{O_4} \to \mathop {F{e_2}}\limits^{ + 3} {\left( {S{O_4}} \right)_3} + {\rm{ }}\mathop {Mn}\limits^{ + 2} S{O_4} + {\rm{ }}{K_2}S{O_4} + {\rm{ }}{H_2}O\)
=> FeSO4 là chất khử, KMnO4 là chất oxi hóa
– Bước 2:
+ Quá trình oxi hóa: \(2\mathop {Fe}\limits^{ + 2} \to \mathop {2Fe}\limits^{ + 3} + 2.1e\)
+ Quá trình khử: \(\mathop {Mn}\limits^{ + 7} + 5e \to \mathop {Mn}\limits^{ + 2} \)
– Bước 3:
|
5x |
\(2\mathop {Fe}\limits^{ + 2} \to \mathop {2Fe}\limits^{ + 3} + 2.1e\) |
|
2x |
\(\mathop {Mn}\limits^{ + 7} + 5e \to \mathop {Mn}\limits^{ + 2} \) |
– Bước 4: \(10FeS{O_4} + {\rm{ }}2KMn{O_4} + {\rm{ }}8{H_2}S{O_4} \to 5F{e_2}{\left( {S{O_4}} \right)_3} + {\rm{ }}2MnS{O_4} + {\rm{ }}{K_2}S{O_4} + {\rm{ }}8{H_2}O\)
– Ta có phương trình:
Fe + H2SO4 -> FeSO4 + H2
0,25 -> 0,25
10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 -> 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O
0,25 -> 0,05 (mol)
=> Thể tích dung dịch KMnO4 1 M đã phản ứng là: V = \(\frac{n}{{{C_M}}}\) = \(\frac{{0,05}}{1}\) = 0,05 (lít)