Для решения задачи найдем количество вещества хлороводородной кислоты (HCl), содержащейся в 5% растворе, который использовался для растворения цинка. Затем можно будет рассчитать объем выделившегося газа (водорода, H₂) при нормальных условиях.
Определим массу HCl в растворе: 5% раствор значит, что в 100 г раствора содержится 5 г HCl. Поэтому в 292 г раствора будет:
\[ \text{масса HCl} = \frac{5 \text{ г}}{100 \text{ г}} \times 292 \text{ г} = 14.6 \text{ г} \]
Учитываем количество вещества HCl: Молярная масса HCl приблизительно равна 36.5 г/моль. Следовательно, количество вещества HCl:
\[ n_{\text{HCl}} = \frac{14.6 \text{ г}}{36.5 \text{ г/моль}} \approx 0.400 \text{ моль} \]
Реакция между HCl и Zn: Реакция между цинком (Zn) и хлороводородной кислотой происходит по уравнению:
\[ Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2 \]
Из уравнения видно, что 2 моля HCl дают 1 моль H₂. Таким образом, из 0.400 моль HCl получится:
\[ n_{H_2} = \frac{0.400 \text{ моль HCl}}{2} = 0.200 \text{ моль H}_2 \]
Вычислим объем выделившегося газа при нормальных условиях: При нормальных условиях 1 моль газа занимает объем 22.4 л. Поэтому объем H₂ будет:
\[ V_{H_2} = n_{H_2} \times 22.4 \text{ л/моль} = 0.200 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} = 4.48 \text{ л} \]
Таким образом, объем выделившегося газа при нормальных условиях составит 4.48 литра.