Question

Для окисления 500 мл раствора сульфата железа(||) в кислой среде(H2SO4) было израсходовано 400 мл раствора 0,2 молярного раствора перманганата калия. Oпределить концентрацию раствора сульфата железа(||) ​

Answer 1

Дано:

V(р-ра FeSO₄) = 500 мл = 0,5 л

V(р-ра KMnO₄) = 400 мл = 0,4 л

$C_{M}(KMnO_{4}) = 0,2 M$ = 0,2 моль/л

------------------------------------------------------

Найти:

$C_{M}(FeSO_{4}) - ?$

Решение:

1) Для начала мы запишем уравнение реакций:

10FeSO₄ + 2KMnO₄ + 8H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 8H₂O

2) Далее мы находим количество вещества у перманганата калия:

$C_{M}(KMnO_{4})$ = n(KMnO₄)/V(р-ра KMnO₄) ⇒ n(KMnO₄) = $C_{M}(KMnO_{4})$ × V(р-ра KMnO₄) = 0,2 моль/л × 0,4 л = 0,08 моль ⇒

n(FeSO₄) : n(KMnO₄) = 10:2 = 5:1 ⇒ n(FeSO₄) = 5n(KMnO₄) = 5×0,08 моль = 0,4 моль

3) По уравнению - количество вещества FeSO₄ было в 5 раз больше, то есть будет получаться вот так: n(FeSO₄) = 5×0,4 моль = 2 моль

4) Далее находим концентрацию раствора сульфата железа(||):

$C_{M}(FeSO_{4})$ = n(FeSO₄)/V(р-ра FeSO₄) = 2 моль / 0,5 л = 4 моль/л ⇒ 4 М

Ответ: $C_{M}(FeSO_{4}) = 4 M$

Answer 2

Для определения концентрации раствора сульфата железа(II) воспользуемся методом эквивалентов. Перманганат калия (KMnO4) в данной реакции действует как окислитель, а сульфат железа(II) (FeSO4) как вещество, подвергающееся окислению.

Сначала давайте определим количество миллимолей перманганата калия (KMnO4), израсходованное при окислении сульфата железа(II):

Молярная масса KMnO4 = 158.034 г/моль Объем раствора KMnO4 = 400 мл = 0.4 л

Количество миллимолей KMnO4: 0.2 моль/л * 0.4 л = 0.08 моль

Теперь у нас есть количество миллимолей KMnO4, которое соответствует миллимолям сульфата железа(II), так как реакция происходит в стехиометрических пропорциях.

Объем раствора сульфата железа(II) = 500 мл = 0.5 л

Теперь мы можем найти концентрацию сульфата железа(II) в моль/литр:

Концентрация сульфата железа(II) = Количество миллимолей сульфата железа(II) / Объем раствора (в литрах) Концентрация сульфата железа(II) = 0.08 моль / 0.5 л = 0.16 моль/л

Итак, концентрация раствора сульфата железа(II) составляет 0.16 моль/л.