4. 220 г 10%-го раствора серной кислоты реагирует с цинком массой 8 г с массовой долей примесей 5%. Найти объём водорода.

Дано: масса раствора серной кислоты — 220 г, массовая доля кислоты — 10%; масса цинка с примесями — 8 г, массовая доля примесей — 5%.

Уравнение реакции: \(\mathrm{Zn + H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + H_2}\).

1. Найдём массу чистой серной кислоты: \(m(\mathrm{H_2SO_4})=220\cdot0.10=22\) г.
2. Найдём массу чистого цинка: \(m(\mathrm{Zn})=8\cdot(1-0.05)=7.6\) г.
3. Вычислим количества веществ: \(n(\mathrm{H_2SO_4})=22/98\approx0.224\) моль; \(n(\mathrm{Zn})=7.6/65.4\approx0.116\) моль. По уравнению реакции соотношение веществ 1:1, поэтому ограничивающий реагент — цинк, и \(n(\mathrm{H_2})\approx0.116\) моль.
4. При нормальных условиях молярный объём газа равен 22,4 л/моль: \(V(\mathrm{H_2})=0.116\cdot22.4\approx2.60\) л.

Ответ: около 2,6 л водорода при нормальных условиях.