Chemistry Labs

問題 6

未知の金属Mの試料13.0 gを過剰の希硝酸で処理した。得られた混合物に過剰の熱濃アルカリ溶液を加えたところ、STPで1.12 dm3^3の気体が発生した。金属Mを特定せよ。
ステップ 3/3: 価数の探索
Ar(M)=13.0 gn(M)=13.0×n8×0.050=32.5 nA_r(\ce{M}) = \dfrac{13.0\ \text{g}}{n(\ce{M})} = \dfrac{13.0 \times n}{8 \times 0.050} = 32.5\,n
分析

n(M)=8nn(NHX3)=0.40nn(\ce{M}) = \frac{8}{n} n(\ce{NH3}) = \frac{0.40}{n} mol より、原子量は Ar=32.5 nA_r = 32.5\,n。価数を調べると:n=1⇒32.5n=1 \Rightarrow 32.5(なし);n=2⇒65.0n=2 \Rightarrow 65.0(亜鉛 Zn\ce{Zn});n=3⇒97.5n=3 \Rightarrow 97.5(なし);n=4⇒130n=4 \Rightarrow 130(なし)。したがって金属は亜鉛である。

よくある誤り. 発生気体をNOやNO2と早合点しないこと:それらは酸との反応で発生するが、本問では過剰のアルカリを加えたときに初めて気体が発生している(NH4+からのNH3)。