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4
炭素を用いた酸化銅の還元, 化学変化と質量 単元横断
物質の質量の変化を調べるために、次の実験を行った。 あとの問いに答えなさい。 (青森)
実験 1 a~eの班で,それぞれ酸化銅の粉末 4.80gに異なる質量の炭素粉末を 図1
よく混ぜて混合物とし, 図1のような装置を用いて加熱したところ,どの班でも
二酸化炭素が発生した。 しばらくするといずれの班も気体の発生が止まり 班
の混合物だけがすべて赤色の銅に変化していた。 次の表は, 加熱前に混ぜた炭素
粉末の質量と加熱後の試験管に残った粉末の質量をまとめたものである。
班
混ぜた炭素粉末の質量 〔g〕
0.12 0.24 0.36 0.48 0.60
試験管に残った粉末の質量 〔g〕 4.48 4.16 3.84 3.96 4.08
4801
実験2 図2のような装置を用いて, 銅粉 3.00gを加熱し、質量をはかったところ,図2
3.70gであった。
ステンレス皿
(1) 実験1について,次の ①~③に答えなさい。
めいしょう
① 下線部の化学変化によって酸化された物質の名称を書きなさい。
記述 次の文は, 下線部の化学変化で, 二酸化炭素が生じた理由について述べた ガスバーナー
ものである。文中の ( に適切な内容を炭素,銅,酸素の3つの語句を用いて
書きなさい。
1)3
エント
a
b
g (2) ①
C
d
e
ガイド p.26 27 2
結びつきやすいから。
(3) c班の試験管では, 酸化銅も炭素も残らず化学変化し, 二酸化炭素と銅だけが生じた。 b班の試験管には,
何gの銅が生じたか, 求めなさい。 ただし,試験管中の気体の酸素は考えないものとする。
(2) 実験1,2の結果をもとに、 次の文章中の①, ②に入る適切な数値を, それぞれ書きなさい。 ただし,
②は,小数第3位を四捨五入して書くこと｡ヒント
ししゃごにゅう
実験2で、 銅粉に結びついた酸素の質量は、 ①gである。この結びついた酸素すべてを実験1の化学
のぞ
変化を利用してとり除くためには,炭素粉末が少なくとも ②g必要であると考えられる。
<7点×5
1①
②
酸化銅と炭素粉末の混合物
銅粉
3 (2) 周囲の熱を吸収するので、周囲の温度が下がる反応です。
4 (2) c班の結果より, 4.80gの酸化銅が3.84gの銅に変化しているので, 0.36gの炭素と過不足なく結びついた酸素の質量は、
4.80-3.84 = 0.96〔g〕です。
