化学 アルミニウム、亜鉛、銅の混合物がある。この混合物10gに希塩酸を十分に加えたところ、水素が発生

化学

アルミニウム、亜鉛、銅の混合物がある。この混合物10gに希塩酸を十分に加えたところ、水素が発生し、発生した水素の体積は4.48Lだった。このとき、溶けずに残った金属が一種類存在したため、その金属をろ別した。このとき、得られたろ液の全てを十分に加熱したところ、白色の固体(無水物)が得られ、その質量は20.17gだった。

この混合物で、含有量が最も大きい金属の元素記号をかけ。また、その金属の含有量の数字を有効数字2桁でかけ。

溶けなかった金属は銅ですよね？
銅とアルミニウムから、無水物なんて出来るんですか？教えてください。

質問者からの補足コメント

• 間違えました。
  亜鉛とアルミニウムでした

    補足日時：2019/10/18 22:48

No.3 ベストアンサー 回答者： B_one 回答日時： 2019/10/18 22:21

> Al　(0.2-3x/2)molが溶けたとする

＃2さん、惜しいです。

Znの物質量をｘmol、Alの物質量をｙmolとすると、

ｘ+(3/2)ｙ＝0.20

なので、

溶けたAlの物質量は、

ｙ＝(0.2－ｘ)×2/3 [mol]

よって、

Al＝0.1mol

Zn＝0.05mol

となります。

No.2 回答者： むらさめ 回答日時： 2019/10/18 21:35

2Al+6HCl　→　2AlCl3　+　3H2↑

Zn+2HCl　→　ZnCl2　+　H2↑
水素の体積4.48L　→　0.2mol　の水素ガスが発生、その分、AlとZnが溶解
Zn　xmolが溶けたとすると　ZnCl2　式量:136
Al　(0.2-3x/2)molが溶けたとする　AlCl3　式量:133.5

x･136+(0.2-3/2x)･133.5=20.17
136x-133.5･3x/2=20.17-26.7
(136-200.25)x=-6.35
64.25x=6.35
x=0.09883…　亜鉛　0.099mol→6.47≒6.5g　,　Al　0.101mol→2.7g　が溶けたことになる

答え　Zn　65wt％

答えに自信がないですね、実験経過が杜撰過ぎて果たして完全に溶けきるのか…、溶けない金属は銅Cuは間違いがないです
亜鉛もアルミニウムも塩化物の無水物を作ります。
ただ、亜鉛は高温で揮発し易い金属でハンダごて程度の加熱でも合金中から脱亜鉛を起こします…大昔、友人の卒論テーマが銅-亜鉛合金からの脱亜鉛挙動でした…
十分に加熱ってのが冶金屋の私的には引っかかるんですよね…

No.1 回答者： B_one 回答日時： 2019/10/18 20:54

無水和物はろ液の加熱によって得られたものだから、銅は含まれていない。

アルミニウムと亜鉛の無水塩化物が得られたということ。