Nước ngầm nhiễm sắt là nước chứa hàm lượng sắt hoà tan dưới dạng \({\rm{F}}{{\rm{e}}^{2 + }}\) cao vượt quá mức cho phép (\( > 5{\rm{mg}}/{\rm{L}}\)), gây ra hiện tượng nước có mùi tanh, vị chua, đục và sẫm màu. Một mẫu nước giếng khoan ô nhiễm sắt ở dạng \({\rm{F}}{{\rm{e}}^{2 + }}(aq)\) với nồng độ là \(25{\rm{ppm}}(1{\rm{ppm}} = 1{\rm{mg}}/{\rm{L}}).\) Nồng độ mol của \({\rm{F}}{{\rm{e}}^{2 + }}\) trong nước giếng khoan là bao nhiêu? (Cho biết: \({{\rm{M}}_{{\rm{Fe}}}} = 55,85\;{\rm{g}}\;{\rm{mo}}{{\rm{l}}^{ - 1}}\))

Chuẩn độ \({{\rm{V}}_1}\;{\rm{mL}}\) dung dịch chứa muối \({\rm{F}}{{\rm{e}}^{2 + }}\) nồng độ \({{\rm{C}}_1}({\rm{M}})\) và dung dịch \({{\rm{H}}_2}{\rm{S}}{{\rm{O}}_4}\) loãng, đựng trong bình tam giác bằng dung dịch \({\rm{KMn}}{{\rm{O}}_4}\) nồng độ \({{\rm{C}}_2}({\rm{M}})\) để ở burette và để ở vạch 0. Khi vạch thể tích dung dịch \({\rm{KMn}}{{\rm{O}}_4}\) trên burette là \({{\rm{V}}_2}\;{\rm{mL}}\) thì trong bình tam giác xuất hiện màu hồng bền trong khoảng 20 giây.

a. Phản ứng chuẩn độ là:

\({\rm{2MnO}}_4^ - (aq) + 6{\rm{F}}{{\rm{e}}^{2 + }}(aq) + 8{{\rm{H}}^ + }(aq) \to 2{\rm{Mn}}{{\rm{O}}_2}(s) + 6{\rm{F}}{{\rm{e}}^{3 + }}(aq) + 4{{\rm{H}}_2}{\rm{O}}(l)\)

b. Khi màu hồng trong bình tam giác bền trong khoảng 20 giây thì có thể coi như phản ứng vừa đủ.

c. Mối quan hệ giữa \({{\rm{V}}_1},{{\rm{C}}_1},\;{{\rm{V}}_2}\) và \({{\rm{C}}_2}\) được biểu diễn qua biểu thức: \({\rm{5}}{{\rm{V}}_1} \cdot {{\rm{C}}_1} = {{\rm{V}}_2} \cdot {{\rm{C}}_2}.\)

d. Có thể thực hiện phép chuẩn độ trên bằng cách đựng dung dịch \({\rm{KMn}}{{\rm{O}}_4}\) ở bình tam giác và dung dịch chứa \({\rm{F}}{{\rm{e}}^{2 + }}\) trong môi trường acid ở burette cho kết quả tương tự.