Hòa tan hết 0,56 gam Fe trong dung dịch hydrocholoric acid (HCl) 2M, sau phản ứng thu được FeCl2 và khí H2. Tính thể tích khí H2 ở 25 độ

Để giải bài toán này, ta sử dụng phương trình phản ứng giữa Fe và HCl:

Fe + 2HCl -> FeCl2 + H2

a. Đầu tiên, ta cần tính số mol của Fe trong 0,56 gam Fe. Để làm điều này, ta sử dụng công thức:

Số mol = Khối lượng / Khối lượng mol

Khối lượng mol của Fe là 55,85 g/mol, vậy số mol của Fe là:

Số mol Fe = 0,56 g / 55,85 g/mol = 0,01 mol

Theo phương trình phản ứng, ta thấy rằng 1 mol Fe tạo ra 1 mol H2. Vậy số mol H2 thu được cũng là 0,01 mol.

Tiếp theo, ta sử dụng định luật Avogadro để tính thể tích khí H2:

V = nRT/P

Trong đó:
- V là thể tích khí H2 (cần tính)
- n là số mol H2 (0,01 mol)
- R là hằng số khí (0,0821 L.atm/mol.K)
- T là nhiệt độ (25 + 273 = 298 K)
- P là áp suất (1 bar = 1 atm)

Thay các giá trị vào công thức, ta có:

V = 0,01 mol * 0,0821 L.atm/mol.K * 298 K / 1 atm = 0,24 L

Vậy thể tích khí H2 ở 25 độ C và 1 bar là 0,24 L.

b. Để tính thể tích dung dịch HCl đã dùng, ta sử dụng tỉ lệ mol giữa Fe và HCl trong phản ứng. Theo phương trình phản ứng, ta thấy rằng 1 mol Fe tạo ra 2 mol HCl. Vậy số mol HCl đã dùng là 2 lần số mol Fe:

Số mol HCl = 2 * 0,01 mol = 0,02 mol

Tiếp theo, ta sử dụng công thức:

Số mol = Nồng độ x Thể tích

Trong đó:
- Số mol là số mol HCl đã dùng (0,02 mol)
- Nồng độ HCl là 2 M (do dung dịch HCl có nồng độ 2M)
- Thể tích HCl là thể tích cần tính (v)

Thay các giá trị vào công thức, ta có:

0,02 mol = 2 M * v

Vậy thể tích dung dịch HCl đã dùng là:

v = 0,02 mol / 2 M = 0,01 L = 10 mL