Để giải bài toán này, chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:

### a. Phương trình hóa học

Khi sắt (Fe) phản ứng với dung dịch axit clohidric (HCl), phản ứng xảy ra là:
\[
\text{Fe} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{FeCl}_2 + \text{H}_2
\]

### b. Tính thể tích khí \(\text{H}_2\)

**Bước 1: Tính số mol của Fe**

Khối lượng của Fe là 5,61 g.

Khối lượng mol của Fe là 56 g/mol.

Số mol Fe:
\[
n_{\text{Fe}} = \frac{5,61 \text{ g}}{56 \text{ g/mol}} = 0,100 \text{ mol}
\]

**Bước 2: Tính số mol của HCl**

Dung dịch HCl có nồng độ 1 M, thể tích 250 ml (0,250 lít).

Số mol HCl:
\[
n_{\text{HCl}} = 1 \text{ M} \times 0,250 \text{ L} = 0,250 \text{ mol}
\]

**Bước 3: Xác định chất giới hạn**

Phản ứng yêu cầu 2 mol HCl cho 1 mol Fe.

Số mol HCl cần thiết cho 0,100 mol Fe:
\[
\text{Mol HCl cần} = 0,100 \text{ mol Fe} \times 2 = 0,200 \text{ mol HCl}
\]

So với số mol HCl có sẵn (0,250 mol), số mol HCl cần thiết (0,200 mol) nhỏ hơn số mol HCl có sẵn, nên Fe là chất giới hạn.

**Bước 4: Tính số mol khí H2 sinh ra**

Theo phương trình phản ứng, 1 mol Fe sinh ra 1 mol H2.

Số mol H2 sinh ra:
\[
n_{\text{H}_2} = n_{\text{Fe}} = 0,100 \text{ mol}
\]

**Bước 5: Tính thể tích khí H2 ở điều kiện tiêu chuẩn (STP)**

Ở điều kiện tiêu chuẩn (0°C và 1 atm), thể tích của 1 mol khí là 22,4 lít.

Thể tích khí H2:
\[
V_{\text{H}_2} = n_{\text{H}_2} \times 22,4 \text{ L/mol} = 0,100 \text{ mol} \times 22,4 \text{ L/mol} = 2,24 \text{ L}
\]

### c. Tính nồng độ mol của các chất trong dung dịch X

**Bước 1: Tính số mol HCl còn lại**

Số mol HCl đã phản ứng:
\[
n_{\text{HCl đã phản ứng}} = 0,200 \text{ mol}
\]

Số mol HCl còn lại:
\[
n_{\text{HCl còn lại}} = 0,250 \text{ mol} - 0,200 \text{ mol} = 0,050 \text{ mol}
\]

**Bước 2: Tính nồng độ mol của HCl trong dung dịch X**

Thể tích dung dịch sau phản ứng vẫn là 250 ml (0,250 lít).

Nồng độ mol của HCl trong dung dịch X:
\[
C_{\text{HCl}} = \frac{0,050 \text{ mol}}{0,250 \text{ L}} = 0,20 \text{ M}
\]

**Bước 3: Tính nồng độ mol của FeCl2 trong dung dịch X**

Số mol FeCl2 được tạo ra:
\[
n_{\text{FeCl}_2} = n_{\text{Fe}} = 0,100 \text{ mol}
\]

Nồng độ mol của FeCl2 trong dung dịch X:
\[
C_{\text{FeCl}_2} = \frac{0,100 \text{ mol}}{0,250 \text{ L}} = 0,40 \text{ M}
\]

### Tóm tắt:

- **Phương trình hóa học:** \(\text{Fe} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{FeCl}_2 + \text{H}_2\)
- **Thể tích khí \(\text{H}_2\) thu được:** 2,24 L
- **Nồng độ mol của HCl trong dung dịch X:** 0,20 M
- **Nồng độ mol của FeCl2 trong dung dịch X:** 0,40 M

Để giải bài toán này, chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:

### a. Phương trình hóa học

Khi sắt (Fe) phản ứng với dung dịch axit clohidric (HCl), phản ứng xảy ra là:
Fe+2HCl→FeCl2+H2Fe+2HCl→FeCl2+H2

### b. Tính thể tích khí H2H2

**Bước 1: Tính số mol của Fe**

Khối lượng của Fe là 5,61 g.

Khối lượng mol của Fe là 56 g/mol.

Số mol Fe:
nFe=5,61 g56 g/mol=0,100 molnFe=5,61 g56 g/mol=0,100 mol

**Bước 2: Tính số mol của HCl**

Dung dịch HCl có nồng độ 1 M, thể tích 250 ml (0,250 lít).

Số mol HCl:
nHCl=1 M×0,250 L=0,250 molnHCl=1 M×0,250 L=0,250 mol

**Bước 3: Xác định chất giới hạn**

Phản ứng yêu cầu 2 mol HCl cho 1 mol Fe.

Số mol HCl cần thiết cho 0,100 mol Fe:
Mol HCl cần=0,100 mol Fe×2=0,200 mol HClMol HCl cần=0,100 mol Fe×2=0,200 mol HCl

So với số mol HCl có sẵn (0,250 mol), số mol HCl cần thiết (0,200 mol) nhỏ hơn số mol HCl có sẵn, nên Fe là chất giới hạn.

**Bước 4: Tính số mol khí H2 sinh ra**

Theo phương trình phản ứng, 1 mol Fe sinh ra 1 mol H2.

Số mol H2 sinh ra:
nH2=nFe=0,100 molnH2=nFe=0,100 mol

**Bước 5: Tính thể tích khí H2 ở điều kiện tiêu chuẩn (STP)**

Ở điều kiện tiêu chuẩn (0°C và 1 atm), thể tích của 1 mol khí là 22,4 lít.

Thể tích khí H2:
VH2=nH2×22,4 L/mol=0,100 mol×22,4 L/mol=2,24 LVH2=nH2×22,4 L/mol=0,100 mol×22,4 L/mol=2,24 L

### c. Tính nồng độ mol của các chất trong dung dịch X

**Bước 1: Tính số mol HCl còn lại**

Số mol HCl đã phản ứng:
nHCl đã phản ứng=0,200 molnHCl đã phản ứng=0,200 mol

Số mol HCl còn lại:
nHCl còn lại=0,250 mol−0,200 mol=0,050 molnHCl còn lại=0,250 mol−0,200 mol=0,050 mol

**Bước 2: Tính nồng độ mol của HCl trong dung dịch X**

Thể tích dung dịch sau phản ứng vẫn là 250 ml (0,250 lít).

Nồng độ mol của HCl trong dung dịch X:
CHCl=0,050 mol0,250 L=0,20 MCHCl=0,050 mol0,250 L=0,20 M

**Bước 3: Tính nồng độ mol của FeCl2 trong dung dịch X**

Số mol FeCl2 được tạo ra:
nFeCl2=nFe=0,100 molnFeCl2=nFe=0,100 mol

Nồng độ mol của FeCl2 trong dung dịch X:
CFeCl2=0,100 mol0,250 L=0,40 MCFeCl2=0,100 mol0,250 L=0,40 M

### Tóm tắt:

- **Phương trình hóa học:** Fe+2HCl→FeCl2+H2Fe+2HCl→FeCl2+H2
- **Thể tích khí H2H2 thu được:** 2,24 L
- **Nồng độ mol của HCl trong dung dịch X:** 0,20 M
- **Nồng độ mol của FeCl2 trong dung dịch X:** 0,40 M