理科
中学生
解決済み

至急お願いします‼️
理科 酸化銅の還元です
大問4(3)(4)(5)が分からないので教えて下さい🙇‍♀️🙇‍♀️

4 酸化銅の還元 黒色の酸化銅の粉末 4.0gと炭素の粉末0.1gの混合物を試 験管Aに入れ, 図1のようにして加熱した。 すると気体が発生し, 石灰水が 白くにごった。 さらに十分に加熱し、気体の発生が止まってから, 石灰水か らガラス管をぬいて火を消したのち, ピンチコックでゴム管を閉じた。試験 管Aには,黒色の物質に混じって赤褐色の銅ができていた。 次に, 酸化銅の 質量は4.0gのまま, 炭素の質量を0.1gずつ変えて同様の加熱を行い,炭素の 質量と加熱後の試験管A内にある固体の質量との関係を調べた。 図2はその 結果をグラフに表したものである。 なお, 炭素の質量が0.3gのとき,試験管 A内には黒色の物質は見られず, 銅のみが見られた。 大〈福井改〉 図1 加 4.2 酸化銅と炭素 の混合物 試験管A ゴム管 ピンチコック 石灰水 図2 (1) 下線部の操作をするのはなぜですか。 加熱後の試験管A内にある固体の質量(g 後 4.0 試 3.8 管 3.6 3.4 3.2 3.0 '0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 炭素の質量 〔g〕 (2) この実験で起こった化学変化を化学反応式で書きなさい。 (3) 作図図2から,炭素の質量と発生した気体の質量との関係をグラフに表し なさい。 (4) この実験で発生する気体ができるときの炭素と酸素の質量の比を最も 簡単な整数の比で書きなさい。 (5) 計算炭素の質量が0.5gのとき,加熱後に試験管A内にある物質をすべてあ げ,その質量をそれぞれ求めなさい。
理科 酸化銅の還元

回答

✨ ベストアンサー ✨

図2のグラフで、最初に加熱後の固体の質量が減少しているのは、発生した気体(二酸化炭素)が、空気中へ逃げていくからです。そして、炭素を0.3g加えて加熱したとき、酸化銅は完全に還元されます。なので、それ以上炭素を加えても0.3gを越えた分は反応せず残ってしまうので、加熱後の質量が増加していきます。
グラフから、酸化銅4.0gと炭素0.3gを反応させたとき、銅3.2gが得られたことがわかります。このとき発生した気体の質量は、(酸化銅+炭素)−(加熱後の質量)から、(4.0g+0.3g)−3.2g=1.1gとなります。炭素が0.3gまでは、発生した気体と炭素の質量は比例の関係になるので、グラフは原点と(0.3、1.1)の2点を通る直線になります。炭素が0.3g以上になっても発生する気体の質量は、1.1gのまま変わらないので、グラフは水平な直線になります。

(4)で聞いているのは、発生した二酸化炭素に含まれる炭素と酸素の質量比です。発生した二酸化炭素の質量は、炭素と反応した酸素の質量の和でもあるので、酸素の質量は1.1g−0.3g=0.8gと求められます。したがって炭素:酸素=0.3g:0.8g=3:8となります。

(5)で、加熱後の試験管には、酸化銅が還元して得られる銅と、余分な炭素が残っています。銅の質量は3.2g、余分な炭素は0.5g−0.3g=0.2gです。

文章だけだとわかりにくいと思いますので、わからないところがあればまた質問して下さい🙏

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