a) Viết PTHH:
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
b) Tính A:
Theo PTHH, ta biết rằng 1 mol kim loại Zn tác dụng với 2 mol HCl để tạo ra 1 mol khí H2 và 1 mol muối ZnCl2.
Theo đề bài, dung dịch HCl dư không còn tồn tại, vì vậy dung dịch HCl đã dùng hết để tác dụng với A gam Zn. Ta có thể sử dụng quy tắc số mol để tính số mol H2 thu được như sau:
- Thể tích của khí H2 ở đktc là 2,24 lít = 2240 ml.
- Theo định luật Avogadro, 1 mol khí ở đktc chiếm thể tích là 22,4 lít, do đó số mol khí H2 thu được là 2240/22.4 = 100 mol.
- Vì 1 mol kim loại Zn tác dụng với 1 mol khí H2, nên số mol kim loại Zn cần để tạo ra 100 mol khí H2 là 100 mol.
- Từ đó, ta có thể tính được khối lượng A gam kim loại Zn theo công thức: A = số mol Zn x khối lượng mol Zn
Trong đó, khối lượng mol Zn là 65,38 g/mol (lấy trên bảng tuần hoàn).
Vậy, A = 100 x 65,38 = 6538 g = 6,538 kg.
Do đó, khối lượng A gam Zn cần dùng để tác dụng hết với dung dịch HCl là 6,538 kg.
c) Tính nồng độ mol của dung dịch HCl đã dùng:
Theo PTHH, ta biết rằng 1 mol HCl tác dụng với 1 mol Zn. Vì ta đã biết số mol Zn đã dùng để tác dụng hết với dung dịch HCl là 100 mol (từ phần b)), vậy số mol HCl cũng là 100 mol.
Thể tích dung dịch HCl đã dùng là 200ml = 0,2 lít = 0,2 dm3.
Nồng độ mol của dung dịch HCl là số mol HCl chia cho thể tích dung dịch HCl:
c(HCl) = n(HCl) / V(HCl) = 100 mol/0,2 dm3 = 500 mol/dm3.
Vậy, nồng độ mol của dung dịch HCl đã dùng là 500 mol/dm3.