Спочатку визначимо масу цинку, яка зреагувала:

m(Zn) = 18 г

Так як взаємодія відбулася з воднем, то водень утворено за рівнянням реакції:

Zn + H2SO4 -> ZnSO4 + H2

За рівнянням балансу реакції, 1 моль цинку реагує з 1 моль сульфатної кислоти і утворює 1 моль водню. Молярна маса водню H2 дорівнює 2 г/моль.

Тому, молярні співвідношення даної реакції: 1:1:1:1

Отже, маса водню, що виділилася під час реакції:

m(H2) = 5.6 л * 0.0899 г/л = 0.50344 г

Так як 1 моль H2 має масу 2 г, то кількість молей утвореного водню дорівнює:

n(H2) = m(H2) / M(H2) = 0.50344 г / 2 г/моль ≈ 0.2517 моль

Оскільки реакція відбулася з цинком, то молі двох речовин рівні:

n(Zn) = n(H2) ≈ 0.2517 моль

Тепер обчислимо масову частку домішок у металі:

m(домішок) = m(Зn) - m(чистого Зn)

Відомо, що молярна маса цинку Zn дорівнює 65.38 г/моль, а молярна маса сульфату цинку ZnSO4 - 161.47 г/моль.

m(чистого Zn) = n(Зn) M(Зn) = 0.2517 моль 65.38 г/моль ≈ 16.437 г

Тоді, маса домішок у металі:

m(домішок) = 18 г - 16.437 г ≈ 1.563 г

Нарешті, масова частка домішок у металі відносно загальної маси:

масова частка(домішки) = (маса(домішки) / маса(Зn)) 100% = (1.563 г / 18 г) 100% ≈ 8.68%

Отже, масова частка домішок у цинку складає близько 8.68%.