原子は、種類によって質量が決まっており,たとえば,マグネシウム原子1個と酸素原子1個の質量
比は3:2,銅原子1個と酸素原子1個の質量比は4:1とわかっている。そこで,このことを確かめ
るために次の実験を行った。 あとの問いに答えなさい。
〔実験〕 ① 試料として1班から5班までは灰色のマグネシウム粉末を,6班から10班までは赤茶
色の銅粉末をそれぞれ0.40g, 0.60 g, 0.80g,1.00g, 1.20gずつ配り,ステンレス皿の上
にうすく広げた。
2 電子てんびんを用いて, ステンレス皿と試料の質量を測定した。
③3 ステンレス皿の試料をガスバーナーを用いてよく加熱した。
④ 加熱後よく冷やし、再び電子てんびんを用いて, ステンレス皿と試料の質量を測定した。
5 薬さじで試料をステンレス皿の外に落とさないように注意しながらよくかき混ぜた。
加熱前
加熱後
6 ③~⑤の操作を5回くり返し, その結果を以下の表にまとめた。
ステンレス皿とマグネシウム粉末の質量〔g〕の測定
測定
1班 2斑 3班 4班 5班
to 16.11 15.48 16.01 16.43 16.16
1回目
16.26 15.70 16.30 16.75 16.52
16.29 15.76 16.38 16.88 16.68
2回目
3回目
16.31
16.74
15.78 16.40 16.92
16.31 15.78 16.41 16.93
4回目
16.76
5回目 16.31 15.78 16.41 16.93 16.76
ステンレス皿と銅粉末の質量〔g〕の測定
測定
6班 7班 8班
加熱前
加熱後
1回目
2回目
3回目
4回目
5回目
(1) 1回目の実験③では, マグネシウム粉末が光や熱を強く発しながら激しく酸化されていくようす
が観察された。 このような現象を特に何というか。 また, そのときの化学反応式を答えよ。
現象名 〔
[□] 化学反応式
(
9班
15.39 15.91 16.64
15.72
10班
16.18
15.78 15.49
16.04 16.80
16.37
15.81 15.52
16.08 16.86 16.45
15.82 15.54 16.10 16.88 16.47
15.82 15.54 16.11 16.89 16.48
15.82 15.54 16.11 16.89 16.48
〕
(2) 1回目の実験③では、赤茶色の銅粉末はみるみる酸化され,黒色の物質に変化していった。 この
黒色の物質を化学式で書け。
試料と結びつ
(3)この実験の結果から,ある化学の基本法則を用いて試料と結びついた酸素の質量を計算すること
ができる。 この基本法則の名称を答えよ。
M この実験の結果をもとに,実験に用いた金属の質量を横軸
Xに,それらの試料と結びついた酸素の質量を縦軸にして,マ
グネシウムと銅についてのグラフを右の図にかけ (横軸と縦
軸にも,適当な値を書き込むこと)。
151.14
、 (4) のグラフをもとにして以下のような考察をした。空欄の
① ② には簡単な整数比を, ③ には数値を, ④ には適当な語
句を入れよ。 ① 〔
BM) 2 [
] 4 [
に酸素の質量 [g]
3
金属の質量 〔g〕
〔考察〕(4)のグラフより,銅粉末の酸化によって生じた黒色の物質は,銅と酸素が質量比①
結びついてできた物質であることがわかり,このことは銅原子1個と酸素原子1個の質量比
4:1であることと一致する。 しかし, マグネシウム粉末の酸化によって生じた物質は,
(4) のグラフ結果からマグネシウムと酸素が質量比②で結びついてできた物質であるこ
とになるが,このことはマグネシウム原子1個と酸素原子1個の質量比が32であること
