Цинк массой 7 грамм, содержащий 7% примесей, растворили в избытке соляной кислоты. Рассчитайте количество и объем выделившегося водорода.

Для того чтобы рассчитать количество и объем водорода, выделяющегося при реакции с соляной кислотой, нужно сначала понять, какие вещества участвуют в реакции и каким образом это влияет на выделение водорода.

1. Определение массы чистого цинка:

   Цинк массой 7 граммов содержит 7% примесей, что значит, что 7% от 7 граммов составляют примеси. Для нахождения массы чистого цинка вычитаем массу примесей:

   $$\text{Масса чистого цинка} = 7 \, \text{г} - (7\% \, \text{от} \, 7 \, \text{г}) = 7 - 0,49 = 6,51 \, \text{г}.$$

2. Химическая реакция:

   Цинк реагирует с соляной кислотой по следующей реакции:

   $$\text{Zn} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{ZnCl}_2 + \text{H}_2.$$

   Из уравнения видно, что 1 моль цинка (Zn) реагирует с 2 молями соляной кислоты (HCl), при этом образуется 1 моль водорода (H₂).

3. Молекулярная масса цинка:

   Молекулярная масса цинка составляет 65,38 г/моль. Таким образом, количество вещества цинка в 6,51 г можно вычислить как:

   $$n_{\text{Zn}} = \frac{6,51 \, \text{г}}{65,38 \, \text{г/моль}} \approx 0,0997 \, \text{моль}.$$

4. Количество выделившегося водорода:

   Из уравнения реакции видно, что 1 моль цинка выделяет 1 моль водорода. Следовательно, количество выделившегося водорода равно количеству цинка, то есть:

   $$n_{\text{H}_2} = 0,0997 \, \text{моль}.$$

5. Объем водорода:

   При нормальных условиях (температура 0°C, давление 1 атм) 1 моль газа занимает объем 22,4 л. Таким образом, объем водорода можно вычислить по формуле:

   $$V_{\text{H}_2} = n_{\text{H}_2} \times 22,4 \, \text{л} = 0,0997 \, \text{моль} \times 22,4 \, \text{л/моль} \approx 2,24 \, \text{л}.$$

Ответ: Количество водорода, выделившегося при реакции, составляет 0,0997 моль, а объем водорода при нормальных условиях — примерно 2,24 литра.