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次の問いに答えなさい。 (配点 18)
うすい塩酸と石灰石,鉄と硫黄を用いて,次の実験 1~3を行った。
実験1 図1のように, 石灰石の粉末 0.5gを入れたペットボトルの中に, うすい塩酸 15 cmil
が入った試験管を入れ、ふたで密閉してから電子てんびんにのせ, ペットボトル全体
質量を測定した。 次に, ペットボトルを傾け, うすい塩酸をすべて試験管から出し
石灰石の粉末と混ぜ合わせたところ、気体が発生した。この反応が終わった後,再
びペットボトル全体の質量を測定したところ, 反応前と同じであった。さらに、ペッ
トボトル5本をあらたに用意し,石灰石の粉末 1.0g, 1.5g,2.0g,2.5g,3.0gに
ついても、それぞれ同じように実験を行ったところ、5本とも反応の前後でペットボ
トル全体の質量は変化しなかった。
ETANY
実験2 反応が終わった6本のペットボトルのふたを開け,発生した気体を逃がした後,再
びふたをしてからペットボトル全体の質量をそれぞれ測定したところ,どの場合も質
量が減少していた。 図2は,その減少した質量を発生した気体の質量と考えて、石灰
石の質量と発生した気体の質量との関係をグラフに表したものである。
Fe
Fes
実験3 試験管A,Bを用意し、鉄粉 3.5gと硫黄の粉末 2.0g の混合物をそれぞれに入れ
た。次に、図3のように,試験管Aを加熱しないでそのままにしておき,試験管Bを
加熱したところ、 試験管Bだけで反応が起こった。 この反応が終わった後, 試験管B
の中には鉄と硫黄が結びついた黒っぽい物質ができていた。 この黒っぽい物質の質
量を測定すると 5.5gであった。さらに, ⑥ 試験管の中の物質を調べたところ,試験管
Bの中の黒っぽい物質は,試験管Aの中の物質とは別の物質であることがわかった。
図 1
ペットボトル
図 2
図3
うすい塩酸
電子てんびん
試験管A
JUN
試験管
試験管B
石灰石の粉末
鉄粉と硫黄の粉末の混合物
9
2.0
発 1.8
発生した気体の質量g
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
+-+
0
0 0.5 1.0 1.52.02.53.0
石灰石の質量 〔g〕
