a. Viết PTHH của phản ứng: Trong phản ứng này, khí hidro (H2) sẽ tác dụng với sắt (III) oxit (Fe2O3) để tạo thành sắt (Fe) và nước (H2O) theo phương trình:

Fe2O3 + 3H2 → 2Fe + 3H2O

b. Tính thể tích khí hidro cần dùng (đktc): Theo phương trình trên, để khử hết 24g sắt (III) oxit cần dùng 24/2 = 12g sắt. Ta tính số mol sắt như sau:

n(Fe) = m/M = 12/56 = 0.21 (mol)

Theo phương trình trên, mỗi mol Fe cần tương ứng với 3 mol H2, vậy số mol H2 cần dùng là:

n(H2) = 3 x n(Fe) = 0.63 (mol)

Theo định luật Avogadro, 1 mol khí ở đktc có thể tích là 22.4 lít. Vậy thể tích H2 cần dùng là:

V(H2) = n(H2) x 22.4 = 0.63 x 22.4 = 14.1 (lít) = 14100 (ml)

c. Tính khối lượng sắt thu được: Theo phương trình trên, mỗi mol Fe tương ứng với 2 mol Fe2O3, vậy số mol Fe2O3 ban đầu là:

n(Fe2O3) = n(Fe)/2 = 0.21/2 = 0.105 (mol)

Khối lượng Fe2O3 ban đầu là:

m(Fe2O3) = n(Fe2O3) x M(Fe2O3) = 0.105 x 160 = 16.8 (g)

Do khối lượng Fe2O3 ban đầu là 24g, nên khối lượng Fe thu được là:

m(Fe) = m(Fe2O3 ban đầu) - m(Fe2O3 còn lại) = 24 - 16.8 = 7.2 (g)

d. Cần dùng bao nhiêu gam axit clohiđric để tác dụng hết lượng sắt trên? Theo phương trình trên, mỗi mol Fe cần tương ứng với 3 mol HCl, vậy số mol HCl cần dùng là:

n(HCl) = 3 x n(Fe) = 0.63 x 3 = 1.89 (mol)

Khối lượng HCl cần dùng là:

m(HCl) = n(HCl) x M(HCl) = 1.89 x 36.5 = 68.9 (g)

Vậy để tác dụng hết lượng sắt trên, ta cần dùng 68.9 (g) axit clohiđric.