14. Определите массу технического образца цинка, содержащего 5 % примесей меди, необходимого для получения 20 л водорода (н. у.) из соляной кислоты.

Решение: 1. Запишем уравнение реакции цинка с соляной кислотой: \(Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2\) 2. Найдем количество вещества водорода, которое нужно получить: \(n(H_2) = \frac{V}{V_m} = \frac{20 \text{ л}}{22.4 \text{ л/моль}} \approx 0.893 \text{ моль}\) 3. По уравнению реакции, количество вещества цинка равно количеству вещества водорода: \(n(Zn) = n(H_2) = 0.893 \text{ моль}\) 4. Найдем массу чистого цинка: \(m(Zn) = n(Zn) \cdot M(Zn) = 0.893 \text{ моль} \cdot 65.38 \text{ г/моль} \approx 58.38 \text{ г}\) 5. Учтем, что в техническом образце 5% примесей меди. Это значит, что массовая доля цинка в техническом образце составляет 95% (100% - 5% = 95%). Обозначим массу технического образца как \(m_{техн}\). Тогда: \(0.95 = \frac{m(Zn)}{m_{техн}}\) 6. Выразим и найдем массу технического образца: \(m_{техн} = \frac{m(Zn)}{0.95} = \frac{58.38 \text{ г}}{0.95} \approx 61.45 \text{ г}\) Ответ: Масса технического образца цинка, необходимого для получения 20 л водорода, составляет примерно 61.45 г.