Để giải bài toán này, ta cần biết rằng phản ứng giữa Fe và HCl là phản ứng oxi-hoá khử. Công thức phản ứng là:

Fe + 2HCl -> FeCl2 + H2

a. Tính thể tích khí thu được (ở điều kiện chuẩn):
Theo phương trình phản ứng, 1 mol Fe tạo ra 1 mol H2. Ta cần tính số mol Fe từ khối lượng Fe đã cho:

Khối lượng mol Fe = 8,4 g / 56 g/mol = 0,15 mol

Vì 1 mol Fe tạo ra 1 mol H2, nên số mol H2 thu được cũng là 0,15 mol. Theo định luật Avogadro, 1 mol khí ở điều kiện chuẩn có thể tích là 22,4 L. Vậy thể tích khí H2 thu được là:

Thể tích khí H2 = 0,15 mol x 22,4 L/mol = 3,36 L

b. Tính khối lượng dung dịch axit cần dùng:
Theo phương trình phản ứng, 1 mol Fe tạo ra 2 mol HCl. Vậy số mol HCl cần dùng là:

Số mol HCl = 2 x 0,15 mol = 0,3 mol

Khối lượng mol HCl = số mol HCl x khối lượng mol HCl = 0,3 mol x 36,5 g/mol = 10,95 g

c. Tính nồng độ phần trăm của dung dịch HCl:
Nồng độ phần trăm của dung dịch HCl được tính bằng công thức:

Nồng độ phần trăm = (khối lượng HCl / khối lượng dung dịch) x 100%

Khối lượng dung dịch = khối lượng HCl + khối lượng nước = 10,95 g + 200 g = 210,95 g

Nồng độ phần trăm = (10,95 g / 210,95 g) x 100% = 5,19%