化学変化と質量（質量保存・質量比） ── 問題
基礎
- 銅 1.2 g を空気中で完全に加熱して酸化銅にした。できる酸化銅は何 g ですか（銅：酸素 = 4 : 1）。
- マグネシウム 3.6 g を完全に燃焼させた。結びついた酸素は何 g ですか（マグネシウム：酸素 = 3 : 2）。
- 酸化銅 3.5 g にふくまれる銅は何 g ですか（銅：酸素 = 4 : 1）。
- 密閉容器の中で炭酸水素ナトリウムとうすい塩酸を反応させた。反応前の全体の質量は 100 g で、反応後にふたを開けてしばらくすると 99.7 g になった。発生した二酸化炭素は何 g ですか。
- 銅 : 酸素 : 酸化銅 の質量の比として正しいものはどれですか。 （ア 4 : 1 : 5 イ 4 : 1 : 4 ウ 3 : 2 : 5 エ 1 : 4 : 5）
- スチールウール（鉄）を燃やすと質量はどうなりますか。 （ア 増える（酸素が結びつく） イ 減る ウ 変わらない エ はじめ増えて後で減る）
標準
- 銅 4.5 g を加熱したところ、質量が 4.7 g になった。反応していない銅は何 g ですか（銅：酸素 = 4 : 1）。
- マグネシウム 2.6 g を加熱したところ、質量が 2.9 g になった。反応したマグネシウムは何 g ですか（マグネシウム：酸素 = 3 : 2）。
- うすい塩酸 40 cm³ に炭酸水素ナトリウムを加えると、3 g までは比例して二酸化炭素が発生し、3 g のとき 1.5 g 発生した。炭酸水素ナトリウム 8 g を加えたとき、発生する二酸化炭素は何 g ですか。
- 横軸に銅の質量、縦軸に酸化銅の質量をとったグラフの傾きはどれですか。 （ア 5/4 イ 4/5 ウ 1/4 エ 4）
- 同じ質量の銅とマグネシウムをそれぞれ完全に酸化させたとき、結びつく酸素の質量の比（銅 : マグネシウム）はどれですか。 （ア 3 : 8 イ 8 : 3 ウ 4 : 3 エ 1 : 2）
発展
- 銅と酸化銅の混合物 5.0 g を完全に加熱すると 5.5 g になった。もとの混合物にふくまれていた銅は何 g ですか。 （ア 2.0 g イ 0.5 g ウ 2.5 g エ 4.0 g）
- 塩酸 20 cm³ に炭酸水素ナトリウムを加えると 3.0 g までは比例して気体が出て、それ以上は増えなかった。塩酸を 50 cm³ にすると、何 g まで比例しますか。 （ア 7.5 g イ 3.0 g ウ 5.0 g エ 6.0 g）
化学変化と質量（質量保存・質量比） ── 解答
基礎
- 1.5 結びつく酸素 = 1.2 × 1/4 = 0.3 g。酸化銅 = 1.2 + 0.3 = 1.5 g（銅：酸化銅 = 4 : 5）。
- 2.4 酸素 = 3.6 × 2/3 = 2.4 g。
- 2.8 銅：酸化銅 = 4 : 5。銅 = 3.5 × 4/5 = 2.8 g。
- 0.3 密閉中は質量保存で変わらない。ふたを開けて減った分 100 − 99.7 = 0.3 g が逃げた二酸化炭素。
- ア 4 : 1 : 5 2Cu + O₂ → 2CuO で 4 : 1 : 5。マグネシウムは 3 : 2 : 5。
- ア 増える（酸素が結びつく） 酸素と結びついて酸化鉄になるので、結びついた酸素の分だけ増える。
標準
- 3.7 増えた 4.7 − 4.5 = 0.2 g が酸素。酸素 0.2 g と反応した銅は 0.2 × 4 = 0.8 g。未反応は 4.5 − 0.8 = 3.7 g。
- 0.45 増えた 0.3 g が酸素。反応したマグネシウム = 0.3 × 3/2 = 0.45 g。
- 1.5 塩酸がすべて反応しきるので、3 g のときと同じ。1.5 g。
- ア 5/4 酸化銅 = 銅 × 5/4。
- ア 3 : 8 銅 1 g に酸素 1/4 g、Mg 1 g に酸素 2/3 g。1/4 : 2/3 = 3 : 8。
発展
- ア 2.0 g 増えた 0.5 g が酸素。酸素 0.5 g と結びつく銅は 2.0 g。酸化銅はこれ以上酸化しない。
- ア 7.5 g 塩酸の量に比例：3.0 × 50/20 = 7.5 g。
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