Алюминий массой 22,1 г, содержащий 9% примесей, прореагировал с раствором гидроксида натрия по уравнению: 2 NaOH + 2 Al + 6 H₂O → 2 Na[Al(OH)₄] + 3 H₂. Определите объем (н.у.) выделившегося водорода в литрах.

Для того чтобы определить объем водорода, выделившегося в ходе реакции, нам нужно выполнить несколько шагов.

1. Определим массу чистого алюминия в образце.
   Из условия задачи известно, что масса алюминия 22,1 г, а содержание примесей в нем — 9%. Это значит, что 9% массы — это примеси, а оставшиеся 91% — чистый алюминий.

   Масса чистого алюминия:

   $$m_{\text{Al}} = 22,1 \, \text{г} \times (1 - 0,09) = 22,1 \, \text{г} \times 0,91 = 20,1 \, \text{г}$$

2. Переведем массу алюминия в моли.
   Молекулярная масса алюминия (Al) составляет 27 г/моль. Для нахождения количества моль алюминия используем формулу:

   $$n_{\text{Al}} = \frac{m_{\text{Al}}}{M_{\text{Al}}} = \frac{20,1 \, \text{г}}{27 \, \text{г/моль}} \approx 0,743 \, \text{моль}$$

3. Используем коэффициенты уравнения реакции для нахождения количества водорода.
   Уравнение реакции показывает, что на 2 моль алюминия выделяется 3 моль водорода:

   $$2 \, \text{NaOH} + 2 \, \text{Al} + 6 \, \text{H}_2\text{O} \to 2 \, \text{Na[Al(OH)}_4] + 3 \, \text{H}_2$$

   Из этого уравнения видно, что 2 моль Al дают 3 моль H₂. Следовательно, количество молей водорода, который выделится при реакции, будет равно:

   $$n_{\text{H}_2} = \frac{3}{2} \times n_{\text{Al}} = \frac{3}{2} \times 0,743 \, \text{моль} \approx 1,1145 \, \text{моль}$$

4. Переведем количество водорода в объем при нормальных условиях (н.у.).
   При нормальных условиях 1 моль газа занимает объем 22,4 л. Для нахождения объема водорода, который выделится, умножим количество молей водорода на молярный объем:

   $$V_{\text{H}_2} = n_{\text{H}_2} \times 22,4 \, \text{л/моль} = 1,1145 \, \text{моль} \times 22,4 \, \text{л/моль} \approx 24,99 \, \text{л}$$

Таким образом, объем водорода, выделившегося в ходе реакции, составляет 25 литров.