Первым делом, найдем массу чистого кальция в этом образце:

Масса чистого кальция = Масса образца (1 - Доля примесей) = 4 г 0.9 = 3.6 г

Молярная масса кальция (Ca) составляет 40 г/моль. Поскольку масса кальция равна 3.6 г, мы можем рассчитать количество молей кальция в образце:

Моль кальция = Масса кальция / Молярная масса кальция = 3.6 г / 40 г/моль = 0.09 моль

При реакции кальция с водой образуется водородный газ. Согласно уравнению реакции:

Ca + 2H2O -> Ca(OH)2 + H2

1 моль кальция соответствует образованию 1 моля водорода (H2). Таким образом, количество молей водорода, образующегося при реакции с кальцием, равно количеству молей кальция в образце.

Таким образом, количество молей водорода равно 0.09 моль.

Для расчета количества газа воспользуемся уравнением состояния газа:

PV = nRT

где P - давление газа, V - объем газа, n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах.

При нормальных условиях (0°C, 1 атм) универсальная газовая постоянная R равна 0.0821 латм/(мольК).

Таким образом, можно рассчитать объем водорода:

V = (nRT) / P = (0.09 моль 0.0821 латм/(мольК) 273 K) / 1 атм ≈ 2.2 л

Итак, при реакции кальция массой 4 г с водой было получено примерно 2.2 л водорода.