Hàm lượng sắt (iron) trong nước là số miligam nguyên tố sắt có trong 1 lít nước, đơn vị tính là mg/L. Để xác định hàm lượng sắt trong một mẫu nước giếng, một nhóm học sinh tiến hành thí nghiệm sau: – Bước 1: Lấy 200 mL mẫu nước vào bình tam giác, thêm 1 mL dung dịch H_{2}SO_{4} 1 M rồi dẫn dư khí SO_{2} qua dung dịch hỗn hợp để khử toàn bộ Fe^{3+} thành Fe^{2+} theo phản ứng: 2Fe^{3+}+SO_{2}+2H_{2}O\to2Fe^{2+}+H_{2}SO_{4}. – Bước 2: Đun nhẹ bình chứa dung dịch mẫu ở 60 °C để đuổi hết khí SO_{2} dư. – Bước 3: Chuẩn độ 25,00 mL dung dịch mẫu bằng dung dịch KMnO_{4} 0,02 M. Sau 5 lần chuẩn độ, thể tích trung bình KMnO_{4} là 8,00 mL. Hãy tính hàm lượng của sắt (mg/L) trong mẫu nước giếng (lấy đến hàng đơn vị).

😎 Cùng DOL xem qua cách giải câu này nhé!

📃 Thông tin đề bài cho:

• Thể tích mẫu nước dùng để chuẩn độ: 25,00 mL

• Nồng độ dung dịch KMnO₄: 0,02 M

• Thể tích trung bình KMnO₄ đã dùng: 8,00 mL

• Nguyên tử khối của sắt (Fe): 56

❓ Hiểu câu hỏi:

• Tính hàm lượng Fe trong mẫu nước giếng, đơn vị mg/L.

• Áp dụng phản ứng oxi hóa–khử giữa KMnO₄ và Fe²⁺:

  MnO_{4}^{-} + 5Fe^{2+} + 8H^{+} \to Mn^{2+} + 5Fe^{3+} + 4H_{2}O

🔎 Hướng dẫn cách làm:

• Bước 1: Tính số mol KMnO₄ đã dùng:

  n_{KMnO_{4}} = C \times V = 0{,}02\,\text{mol/L} \times \frac{8{,}00\,\text{mL}}{1000} = 0{,}00016\,\text{mol}.

• Bước 2: Theo tỉ lệ 1 mol KMnO₄ oxi hóa 5 mol Fe²⁺, suy ra số mol Fe²⁺ trong 25,00 mL mẫu:

  n_{Fe^{2+}} = 5 \times n_{KMnO_{4}} = 5 \times 0{,}00016 = 0{,}0008\,\text{mol}.

• Bước 3: Tính khối lượng sắt tương ứng:

  m_{Fe} = n_{Fe^{2+}} \times A_{r}(Fe) = 0{,}0008\,\text{mol} \times 56\,\text{g/mol} = 0{,}0448\,\text{g} = 44{,}8\,\text{mg}.

• Bước 4: Quy đổi về hàm lượng trong 1 L nước:

  \text{Hàm lượng Fe} = \frac{44{,}8\,\text{mg}}{25{,}00\,\text{mL}} \times 1000 = 1792\,\text{mg/L}.

✅ Đáp án: 1792 mg/L