Краткое пояснение:
Для решения задачи необходимо рассчитать массу чистого железа, затем определить количество вещества железа, найти объем выделившегося водорода по химическому уравнению реакции.
Пошаговое решение:
- Шаг 1: Рассчитаем массу чистого железа в гвозде. Поскольку примеси составляют 7%, чистое железо составляет 100% - 7% = 93%.
Масса чистого железа = 6 г * 0.93 = 5.58 г. - Шаг 2: Определим количество вещества (моли) железа. Молярная масса железа (Fe) ≈ 56 г/моль.
Количество вещества железа (n(Fe)) = масса / молярная масса = 5.58 г / 56 г/моль ≈ 0.0996 моль. - Шаг 3: Запишем уравнение реакции между железом и соляной кислотой: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑.
- Шаг 4: По уравнению реакции, из 1 моль Fe выделяется 1 моль H2. Следовательно, из 0.0996 моль Fe выделится 0.0996 моль H2.
- Шаг 5: Рассчитаем объем водорода при нормальных условиях (н.у.). Молярный объем газов при н.у. равен 22.4 л/моль.
Объем водорода (V(H2)) = количество вещества * молярный объем = 0.0996 моль * 22.4 л/моль ≈ 2.23 л.
Ответ: Приблизительно 2.23 л водорода.