化学変化と質量（質量保存・質量比） ── 問題
基礎
- 銅 0.4 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 0.9 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 0.5 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 60 g で、反応後にふたを開けてしばらくすると 59.7 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 : 4 イ 3 : 2 : 5 ウ 4 : 1 : 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 はじめ増えて後で減る イ 変わらない ウ 減る エ 増える（酸素が結びつく））
- うすい硫酸とうすい塩化バリウム水溶液を混ぜると、白い沈殿ができた。混ぜる前の 2 つの水溶液（容器ごと）の質量の合計と、混ぜたあとの全体の質量を比べるとどうなりますか。 （ア 沈殿の分だけ減る イ 沈殿の分だけ増える ウ 変わらない エ 水溶液の量で変わる）
標準
- 銅 3.5 g を加熱したところ、質量が 3.7 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 1.8 g を加熱したところ、質量が 2.3 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 1/4 イ 4/5 ウ 4 エ 5/4）
- 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 4 : 3 ウ 1 : 2 エ 8 : 3）
- 銅の粉末をステンレス皿にのせ、よくかき混ぜながら加熱しては冷やして質量を測ることをくり返した。 加熱の回数｜0｜1｜2｜3｜4 質量（g）｜2.80｜3.22｜3.43｜3.50｜3.50 銅と結びついた酸素は、最大で何 g ですか。
- うすい塩酸 40 cm³ に炭酸カルシウムを加え、発生した二酸化炭素の質量を調べた。 炭酸カルシウム（g）｜1.0｜2.0｜3.0｜4.0｜5.0 二酸化炭素（g）｜0.44｜0.66｜0.66｜0.66｜0.66 この塩酸 40 cm³ とちょうど反応する炭酸カルシウムは何 g ですか。
- 銅の粉末をステンレス皿にのせて加熱するとき、ときどき粉末をかき混ぜる。その理由として正しいものはどれですか。 （ア 皿が熱で変形しないようにするため イ 銅の粉末が熱で皿の外に飛び散るのを防ぐため ウ 反応で出る熱を外に逃がすため エ 粉末全体を空気中の酸素にふれさせるため）
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 0.5 g イ 2.5 g ウ 2.0 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 5.0 g ウ 3.0 g エ 6.0 g）
- マグネシウムと銅の粉末の混合物 4.6 g を、完全に酸化するまで加熱すると、6.5 g になった。混合物にふくまれていたマグネシウムは何 g ですか。マグネシウム : 酸化マグネシウム = 3 : 5、銅 : 酸化銅 = 4 : 5 とする。
- 銅 2.0 g を加熱したところ、加熱後の質量は 2.4 g だった。銅 : 酸素 = 4 : 1 で結びつくとすると 2.5 g になるはずである。この結果の理由として最も適切なものはどれですか。 （ア 加熱で銅の一部が気体になって逃げたから イ 酸化銅の一部が、加熱で銅にもどったから ウ 銅の一部が酸素と結びつかずに残ったから エ 銅と結びついた酸素の一部が、熱で空気中に戻ったから）
化学変化と質量（質量保存・質量比） ── 解答
基礎
- 0.5 結びつく酸素 = 0.4 × 1/4 = 0.1 g。酸化銅 = 0.4 + 0.1 = 0.5 g（銅：酸化銅 = 4 : 5）。
- 0.6 酸素 = 0.9 × 2/3 = 0.6 g。
- 0.4 銅：酸化銅 = 4 : 5。銅 = 0.5 × 4/5 = 0.4 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 60 − 59.7 = 0.3 g が逃げた二酸化炭素。
- ウ 4 : 1 : 5 2Cu + O₂ → 2CuO で 4 : 1 : 5。マグネシウムは 3 : 2 : 5。
- エ 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。
- ウ 変わらない 沈殿は、水溶液の中の原子の組み合わせが変わってできたもの。原子の数も種類も変わらず、外へ出ていくものもないので質量は保存される。
標準
- 2.7 増えた 3.7 − 3.5 = 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 3.5 − 0.8 = 2.7 g。
- 0.75 増えた 0.5 g が酸素。反応したマグネシウム = 0.5 × 3/2 = 0.75 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。
- エ 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。
- 0.7 3 回目と 4 回目で質量が変わらない＝銅がすべて酸化した。結びついた酸素 = 3.50 − 2.80 = 0.7 g（銅 : 酸素 = 4 : 1 ともあう）。
- 1.5 1.0 g あたり 0.44 g の二酸化炭素が出ている。それ以上ふえなくなった最大の 0.66 g は、0.66 ÷ 0.44 = 1.5 g 分。これより多く加えると、塩酸が足りず炭酸カルシウムが残る。
- エ 粉末全体を空気中の酸素にふれさせるため 下のほうの粉末は空気にふれにくく、酸素と結びつきにくい。かき混ぜると全体が酸素にふれ、すべての銅が酸化できる。
発展
- ウ 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。
- 1.8 マグネシウムを x g とすると銅は（4.6 − x）g。酸化後は 5/3 x ＋ 5/4（4.6 − x）＝ 6.5。これを解いて x ＝ 1.8 g（酸化マグネシウム 3.0 g ＋ 酸化銅 3.5 g ＝ 6.5 g で確かめられる）。
- ウ 銅の一部が酸素と結びつかずに残ったから 増えた 0.4 g が結びついた酸素。0.4 g の酸素と結びつく銅は 1.6 g なので、0.4 g の銅が反応せずに残っている。よくかき混ぜて加熱を続けると 2.5 g に近づく。
受験のしらべ ／ https://juken-shirabe.com/koko/science/s2-05/test/ ／ 問題は毎回の表示で数が変わります。印刷したものはその一例です。
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