1. Запишем уравнение реакции:
Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑
2. Рассчитаем молярную массу водорода: \( M(H₂) = 2 \cdot 1 = 2 \) г/моль.
3. Рассчитаем количество вещества водорода, выделившегося при реакции:
\( \nu(H₂) = \frac{V}{V_m} = \frac{3.1 \text{ л}}{22.4 \text{ л/моль}} \approx 0.138 \) моль.
4. По уравнению реакции, количество вещества цинка, вступившего в реакцию, равно количеству вещества водорода:
\( \nu(Zn) = \nu(H₂) \approx 0.138 \) моль.
5. Рассчитаем молярную массу цинка: \( M(Zn) = 65.38 \) г/моль.
6. Рассчитаем массу чистого цинка, вступившего в реакцию:
\( m(Zn) = \nu(Zn) \cdot M(Zn) = 0.138 \text{ моль} \cdot 65.38 \text{ г/моль} \approx 9.02 \) г.
7. Рассчитаем массу примесей в образце цинка:
\( m_{\text{примесей}} = m_{\text{образца}} - m(Zn) = 10 \text{ г} - 9.02 \text{ г} = 0.98 \) г.
8. Рассчитаем долю примесей в образце цинка:
\( \text{Доля примесей} = \frac{m_{\text{примесей}}}{m_{\text{образца}}} = \frac{0.98 \text{ г}}{10 \text{ г}} = 0.098 \)
Ответ: Доля примесей в образце цинка составляет 0.098 или 9.8%.