2. Технический цинк массой 7 г, содержащий 7% примесей, растворили в избытке соляной кислоты. Рассчитайте: а) объем выделившегося водорода (н.у.); б) количество вещества водорода.

Для решения задачи необходимо знать уравнение химической реакции между цинком и соляной кислотой:

$$Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2$$

а) Сначала определим массу чистого цинка в техническом цинке:

Доля чистого цинка: 100% - 7% = 93%

Масса чистого цинка:

$$m(Zn) = 7 \cdot \text{г} \cdot 0.93 = 6.51 \cdot \text{г}$$

Молярная масса цинка (Zn) составляет:

$$M(Zn) = 65 \cdot \text{г/моль}$$

Количество вещества цинка:

$$n(Zn) = \frac{m(Zn)}{M(Zn)} = \frac{6.51 \cdot \text{г}}{65 \cdot \text{г/моль}} = 0.10015 \cdot \text{моль}$$

Согласно уравнению реакции, количество вещества водорода равно количеству вещества цинка:

$$n(H_2) = n(Zn) = 0.10015 \cdot \text{моль}$$

При нормальных условиях (н.у.) 1 моль газа занимает объем 22.4 литра. Следовательно, объем выделившегося водорода:

$$V(H_2) = n(H_2) \cdot 22.4 \cdot \text{л/моль} = 0.10015 \cdot \text{моль} \cdot 22.4 \cdot \text{л/моль} = 2.243 \cdot \text{л}$$

б) Количество вещества водорода равно количеству вещества цинка:

$$n(H_2) = n(Zn) = 0.10015 \cdot \text{моль}$$

Ответ: а) 2.243 л; б) 0.10015 моль