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問題

アルミニウムと銅と炭の粉末の混合物があります。それぞれの物質の重さを調べるために、次の実験を行いました。これについて、あとの問いに答えなさい。

[実験１]
混合物８．７ｇにじゅうぶんな量の塩酸を注いだところ、あわがさかんに発生しました。あわが発生しなくなってから、混合物をろ過し、ろ紙の上に残った固体を水でよく洗ってからかわかしたあと、その固体の重さをはかると５．１ｇでした。

[実験２]
混合物８．７ｇをじゅうぶんな量の酸素が入っている容器の中で燃やしたあと、残った固体の重さをはかると９．８ｇでした。ただし、じゅうぶんな量の酸素の中でアルミニウム、銅、炭を燃やしたとき、それらの重さとできた物質の重さの比は、アルミニウムでは９：１７、銅では４：５、炭では３：１１になり、炭だけを燃やしたあとには、固体の物質は何も残りません。

（１）　実験２で発生した気体の名まえを答えなさい。

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（２）　実験１と実験２で用いた混合物８．７ｇにふくまれていたアルミニウムは何gですか。

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（３）　実験２で残った固体９．８ｇの中に、アルミニウムが酸素と結びついてできたものは何ｇふくまれていますか。

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（４）　混合物８．７ｇにふくまれていた炭は何ｇですか。

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（５）　実験２で、混合物８．７ｇをすべて燃やすために使われた酸素は何ｇですか。

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解説

（１）
実験２では酸素と反応させていますが、ここでのポイントは、炭は酸化すると二酸化炭素となり、できた酸化物のうち二酸化炭素だけは気体であるということ。
つまり見かけ上、消えてなくなることに気づけばＯＫ！
したがって、残っているのは酸化アルミニウムと酸化銅であることがわかります。

答え．二酸化炭素

（２）
アルミニウムと炭と銅の混合物に酸素をじゅうぶんに注げば、
アルミニウムは完全に溶けてしまいます。
ということから、実験１でとけ残った５．１ｇは炭と銅の混合物であるとわかり、
減った分の３．６ｇがアルミニウムであるとわかります。
式や図に表してみるとわかりやすくなりますよ。

答え．３．６ｇ

（３）
アルミニウムの重さは実験１でわかっているので、酸化アルミニウムの重さは、３．６÷９×１７＝６．８　で６．８ｇと求められ、それにともなって酸化銅の重さは、９．８−６．８＝３．０　で３．０ｇとわかります。

答え．６．８ｇ

（４）
銅と酸化銅の重さの比から、
銅の重さは、
３．０÷５×４＝２．４ｇ　で２．４ｇと計算でき、それにともなって、
炭の重さは、
８．７−（３．６＋２．４）＝２．７　で２．７ｇとわかります。

答え．２．７ｇ

（５）
炭と二酸化炭素の重さの比から、
発生した二酸化炭素の重さは、
２．７÷３×１１＝９．９　で９．９ｇとわかります。
ここから酸化物の総重量は、
６．８＋３．０＋９．９＝１９．７　で１９．７ｇとわかり、
化合した酸素の重さは、
１９．７−８．７＝１１ｇ　で１１ｇとわかります。

答え．１１ｇ