中2理科「化学変化と物質の質量の計算問題」

中2理科「化学変化と物質の質量の計算問題」です。

【計算問題】化学変化と物質の質量

（1）下の表は、銅粉の質量と、銅粉を空気中で加熱したときにできる酸化物の質量との関係を表したものである。これについて、次の各問いに答えよ。

銅粉の質量〔g〕	0.4	0.8	1.2	1.6	2.0
酸化物の質量〔g〕	0.5	1.0	1.5	2.0	2.2

①3.6gの銅粉を加熱し完全に反応させると、何gの酸化物ができるか。

②2.8gの銅粉を加熱し完全に反応させると、何gの酸素が化合するか。

③4.0gの銅粉を加熱したが、加熱後の酸化物の質量は4.4gであった。このとき、未反応の銅は何gか。

（2）右のグラフは、金属の質量と、金属を空気中で加熱してできる化合物との関係を表したものである。これについて、以下の各問いに答えよ。

①銅と酸素は、質量比何：何で反応するか。もっとも簡単な整数比で答えよ。

②マグネシウムを加熱して、15gの酸化マグネシウムをえるには、何gのマグネシウムを加熱するとよいか。

③同じ質量の酸素と化合する銅とマグネシウムの質量を、最も簡単な整数比で答えよ。

④同じ質量の銅とマグネシウムと化合する酸素の質量を、最も簡単な質量比で表せ。

銅粉の質量〔g〕	0.4	0.8	1.2	1.6	2.0
酸化物の質量〔g〕	0.5	1.0	1.5	2.0	2.2

表より、反応する物質の質量比を求めて置く。銅粉0.4gが加熱後に0.5gの酸化銅になっているので、化合した酸素は0.1g。これを簡単な整数比で表すと。
銅：酸素：酸化銅＝4：1：5

①3.6gの銅粉を加熱し完全に反応させると、何gの酸化物ができるか。

4：5＝3.6：x
x＝4.5

答え：4.5g

②2.8gの銅粉を加熱し完全に反応させると、何gの酸素が化合するか。

4：1＝2.8：x
x＝0.7

答え：0.7g

③4.0gの銅粉を加熱したが、加熱後の酸化物の質量は4.4gであった。このとき、未反応の銅は何gか。

化合した酸素：4.4g－4.0g＝0.4g
反応した酸素：4：1＝x：0.4　　x＝1.6g
未反応の銅：4.0g－1.6g＝2.4g

答え：2.4g

（2）右のグラフは、金属の質量と、金属を空気中で加熱してできる化合物との関係を表したものである。これについて、以下の各問いに答えよ。

①銅と酸素は、質量比何：何で反応するか。もっとも簡単な整数比で答えよ。

グラフから、反応する物質の質量比を求めておく。銅粉0.8gが加熱後に1.0gの酸化銅になっているので、化合した酸素は0.2g。これを簡単な整数比で表すと。
銅：酸素：酸化銅＝4：1：5
同じく、マグネシウムも求めておく。
マグネシウム：酸素：酸化マグネシウム＝3：2：5

答え：4：1

②マグネシウムを加熱して、15gの酸化マグネシウムをえるには、何gのマグネシウムを加熱するとよいか。

3：5＝x：15
x＝9

答え：9.0g

③同じ質量の酸素と化合する銅とマグネシウムの質量を、最も簡単な整数比で答えよ。

銅：酸素＝4：1
マグネシウム：酸素＝3：2
酸素の質量を最小公倍数の2でそろえると、
銅：酸素＝8：2
マグネシウム：酸素＝3：2
したがって、同じ質量の酸素と化合する銅とマグネシウムの質量比は
銅：マグネシウム＝8：3

答え：8：3

④同じ質量の銅とマグネシウムと化合する酸素の質量を、最も簡単な質量比で表せ。

銅：酸素＝4：1
マグネシウム：酸素＝3：2
銅とマグネシウムの質量を最小公倍数の12でそろえると、
銅：酸素＝12：3
マグネシウム：酸素＝12：8
したがって、同じ質量の銅とマグネシウムと化合する酸素の質量比は
銅に化合する酸素：マグネシウムに化合する酸素＝3：8

答え：3：8