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問5 Kさんは金属の酸化物から金属をとり出す化学変化について調べるために、次のような実験
を行った。これらの実験とその結果について、あとの各問いに答えなさい。
〔実験1] ① 図1のように、酸化銀の入った試験管 酸化銀
Aをガスバーナーで加熱したところ、気
体が発生したので、気体を集気びんに集
めた。ただし、 図1では気体を集める装
置を省いてある。
② 気体の発生が終わってから火をとめ、
試験管Aが冷めてから、試験管A内に
残った固体を薬さじでこすったところ
金属光沢が見られた。
酸化銅と
炭素粉末の
混合物
図 1
試験管A
ゴム管
気体を
集める
装置
〔実験2) ① 図2のように、酸化銅3.0gに炭素粉
末0.1gを加えた混合物の入った試験管
Bをガスバーナーで加熱したところ、 気
体が発生し、試験管Cの中の石灰水が白
くった。
ピンチコック
ゴム管
-試験管C
試験管B
② 気体の発生が終わってから、火をとめ
試験管Bが冷めてから. 試験管B内に
残った固体の質量を測定した。
ガラス管
石灰水
図2
③ 酸化銅 3.0g に加える炭素粉末の質量
0.2g. 0.3g. 0.4g. 0.5g に変えて.
①と②と同様の操作を行った。
表は、その結果をまとめたものである。
表
酸化銅の質量[g]
3.0
3.0
3.0
3.0
3.0
加えた炭素粉末の質量[g]
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
加熱前の試験管B内の混合物の質量 [g]
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
加熱後の試験管B内に残った固体の質量[g]
2.7
2.5
2.5
2.6
2.7
(エ)次の
| は, 〔実験2] における酸化銅 3.0gからとり出される銅の質量についてのKさ
んの考察である。これについて,あとの(i), (i)の問いに対する答えとして最も適するものをそれ
ぞれの選択肢の中から一つずつ選び、その番号を答えなさい。
加熱前の試験管B内の混合物の質量と加熱後の試験管B内に残った固体の質量の差は
(X)であり,加えた炭素粉末の質量がある値より大きくなると,( X ) は変わらな
くなるといえる。このことから酸化銅 3.0gからとり出される銅の質量を最大にするために
最小限必要な炭素粉末の質量を 〔g〕 とすると, aは ( Y ) の範囲内の値になると考え
られる。
(i) ( X ) にあてはまるものはどれか。
1. 酸化銅の質量
2. 銅の質量
(u) (Y)にあてはまるものはどれか。
1.0.1 <a 0.2
2.02 <a≤0.3
3.発生した気体の質量
3. 0.3 a 0.4
4.0.4 <a ≦ 0.5
