a) Đầu tiên, ta cần xác định phương trình phản ứng giữa sắt và axit sunfunic:
Fe + H2SO4 -> FeSO4 + H2
Theo phương trình trên, tỉ lệ mol giữa sắt và axit sunfunic là 1:1. Molar khối lượng của sắt là 55.85 g/mol, nên số mol sắt sẽ là: n(Fe) = m(Fe) / M(Fe) = 11.2 g / 55.85 g/mol ≈ 0.2 mol
Vì tỉ lệ mol giữa sắt và axit sunfunic là 1:1, nên số mol axit sunfunic cũng là 0.2 mol.
Theo định luật bảo toàn khối lượng, số mol khí hidro (H2) sinh ra từ phản ứng sẽ bằng số mol sắt ban đầu:
n(H2) = n(Fe) = 0.2 mol
Để tính thể tích khí sinh ra, ta cần biết thể tích mol của khí hidro. Với điều kiện tiêu chuẩn (0°C, 1 atm), thể tích mol của khí hidro là 22.4 L/mol.
Vậy thể tích khí hidro sinh ra là: V(H2) = n(H2) * V(mol) = 0.2 mol * 22.4 L/mol = 4.48 L
b) Để tính nồng độ % xe sau axit, ta cần biết khối lượng axit sunfunic sau phản ứng. Do số mol axit sunfunic ban đầu là 0.2 mol và không có chất nào bị mất đi trong phản ứng, nên số mol axit sunfunic sau phản ứng vẫn là 0.2 mol.
Khối lượng axit sunfunic sau phản ứng là: m(H2SO4) = n(H2SO4) * M(H2SO4) = 0.2 mol * (1 * 1 + 32 * 4) g/mol = 13.6 g
Nồng độ % xe sau axit được tính bằng tỉ lệ giữa khối lượng axit sunfunic sau phản ứng và khối lượng dd sau phản ứng, nhân 100%:
Nồng độ % xe sau axit = (m(H2SO4) / m(dd sau)) * 100% = (13.6 g / 200 g) * 100% = 6.8%
c) Để tính nồng độ phần % dd sau phản ứng, ta dùng tỉ lệ giữa khối lượng dd sau phản ứng và khối lượng dd ban đầu, nhân 100%:
Nồng độ phần % dd sau phản ứng = (m(dd sau) / m(dd ban đầu)) * 100% = (200 g / (200 g + 11.2 g)) * 100% = 94.7%