Phương trình phản ứng giữa axit sulfuric và sắt là:

H2SO4 + Fe → FeSO4 + H2↑

Trong đó, 1 mol H2SO4 tác dụng với 1 mol Fe, tạo ra 1 mol muối sắt (II) sulfat và 1 mol khí hidro.

a. The number of moles of H2SO4: n(H2SO4) = C.V = 4 mol/L x 0,1 L = 0,4 mol The number of moles of Fe: n(Fe) = m/ MM(Fe) = 11,2/56 = 0,2 mol Vì phản ứng tỉ lệ 1:1 giữa H2SO4 và Fe, nên số mol của muối sắt (II) sunfat cũng bằng số mol của Fe, ta có: n(muối) = n(Fe) = 0,2 mol Số mol khí hidro sản xuất trong phản ứng cũng bằng số mol Fe và số mol muối sắt, tức là: n(H2) = n(muối) = n(Fe) = 0,2 mol The volume of hydrogen gas at standard conditions is given by the Ideal Gas Law: V(H2) = n(H2)RT/P = 0,2 mol x 0,0821 L·atm/mol·K x 273 K/1 atm = 4,49 L

Vậy m = 3,2g, V(H2) = 4,49L

b. Số mol H2SO4 dư: n(H2SO4) = nban đầu - n(Fe) = 0,4 mol - 0,2 mol = 0,2 mol Khối lượng H2SO4 còn lại: m(H2SO4) = n(H2SO4) x MM(H2SO4) = 0,2 mol x 98 g/mol = 19,6 g

Do đó, khối lượng chất còn dư sau phản ứng là 19.6g.

c. Dung tích ban đầu của dung dịch axit là 100 mL = 0,1 L Nồng độ ban đầu của H2SO4 là: C(H2SO4) = n(H2SO4)/V = 0,4 mol / 0,1 L = 4 M

Sau phản ứng, số mol muối sắt (II) sunfat tạo ra là: n(muối) = 0,2 mol Nồng độ của muối sắt (II) sulfate là: C(muối) = n(muối)/V = 0,2 mol / 0,1 L = 2 M

Đối với hidro, số mol khí sản xuất ra trên là: n(H2) = 0,2 mol Nồng độ của khí hiđro là: C(H2) = n(H2)/V = 0,2 mol/4,49 L= 0,0445 M