Một lọ đựng dung dịch \({\rm{FeS}}{{\rm{O}}_4}\)(dung dịch X) để lâu ngày thì thấy màu của dung dịch chuyển sang màu vàng nâu.

Để xác định nồng độ ban đầu của \({\rm{FeS}}{{\rm{O}}_4}\), tiến hành như sau:

Thí nghiệm 1: thêm dung dịch \({\rm{NaOH}}\) từ từ tới dư vào \(50,00\;{\rm{mL}}\) dung dịch X thấy xuất hiện kết tủa, lọc kết tủa, làm khô cẩn thận thu được 4,67 g kết tủa.

Thí nghiệm 2: thêm từ từ dung dịch \({\rm{KMn}}{{\rm{O}}_4}0,50{\rm{M}}\) trong môi trường \({{\rm{H}}_2}{\rm{S}}{{\rm{O}}_4}\) vào \(50,00\;{\rm{mL}}\) dung dịch X, sau phản ứng thấy dùng hết \(16,00\;{\rm{mL}}\) dung dịch \({\rm{KMn}}{{\rm{O}}_4}.\)

Nồng độ ban đầu của \({\rm{FeS}}{{\rm{O}}_4}\) là

Phân tích bài toán như sau:

Tại TN1: Kết tủa gồm \({\rm{Fe}}{({\rm{OH}})_2}\) và \({\rm{Fe}}{({\rm{OH}})_3}\)

                                                                                          \({\rm{FeS}}{{\rm{O}}_4} + 2{\rm{NaOH}} \to {\rm{Fe}}{({\rm{OH}})_2} \downarrow + {\rm{N}}{{\rm{a}}_2}{\rm{S}}{{\rm{O}}_4}\)

                                                                                              \({\rm{F}}{{\rm{e}}_2}{\left( {{\rm{S}}{{\rm{O}}_4}} \right)_3} + 6{\rm{NaOH}} \to 2{\rm{Fe}}{({\rm{OH}})_3} \downarrow + 3{\rm{N}}{{\rm{a}}_2}{\rm{S}}{{\rm{O}}_4}\)

Tại TN2: Chỉ có muối sắt (II) mới làm mất màu dung dịch \({\rm{KMn}}{{\rm{O}}_4}\) trong môi trường \({{\rm{H}}_2}{\rm{S}}{{\rm{O}}_4}.\)

\({n_{{\rm{KMn}}{{\rm{O}}_4}}} = 0,5 \cdot \frac{{16}}{{1000}} = {8.10^{ - 3}}\;{\rm{mol}}\)

Phương trình hóa học:

\(\begin{array}{l}10{\rm{FeS}}{{\rm{O}}_4} + 2{\rm{KMn}}{{\rm{O}}_4} + 8{{\rm{H}}_2}{\rm{S}}{{\rm{O}}_4} \to 5{\rm{F}}{{\rm{e}}_2}{\left( {{\rm{S}}{{\rm{O}}_4}} \right)_3} + {{\rm{K}}_2}{\rm{S}}{{\rm{O}}_4} + 2{\rm{MnS}}{{\rm{O}}_4} + 8{{\rm{H}}_2}{\rm{O}}\\0,04\,\,\,\, \leftarrow {8.10^{ - 3}}\;{\rm{mol}}\end{array}\)

Þ \({{\rm{n}}_{{\rm{FeS}}{{\rm{O}}_4}}} = 0,04\) mol \( \Rightarrow {n_{Fe{{(OH)}_2}\,\,(TN1)}} = {n_{FeS{O_4}}} = 0,04\,mol\)

Ở TN1, thu được 4,67 gam kết tủa nên ta có:

4,67 = 0,04.90 + \({n_{Fe{{(OH)}_3}}} \cdot 107 \Rightarrow {n_{Fe{{(OH)}_3}}} = 0,01\,mol\)

Bảo toàn nguyên tố \(({\rm{Fe}})\) ta có:

Nồng độ ban đầu của \({\rm{FeS}}{{\rm{O}}_4}\) là \( = \frac{{0,05}}{{0,05}} = 1M\)

Chọn C.