中2化学 化学変化と質量

中学2年生で学習する「化学変化と質量」についての問題をまとめます。(16.11.25加筆修正)

以下の計算問題、解説を書いていきます。
問題1 質量保存の法則 
問題2 鉄と硫黄の化合
問題3 銅、マグネシウムの酸化 
(※銅、マグネシウムの酸化の計算問題については別の記事を参考にしてください。)

問題1(質量保存の法則)
(1)図のように、密閉した容器内でうすい塩酸と石灰石を反応させた。そのときに発生する気体を答えよ。
  化学変化と質量 画像
(2)(1)の反応後の質量は、反応前の質量を比べてどうなっているか。
(3)(1)の反応後の質量は、容器のふたを開けると、反応前の質量と比べてどうなっているか。
(4)化学変化の前後で物質全体の質量は変化しないことを何というか。
(5)ビーカーにうすい塩酸を入れ、全体の質量をはかると、40.2gであった。
  この塩酸に石灰石0.5gを加えると気体が発生し、全体の質量は40.5gになった。
  発生した気体の質量は何gか。

問題2(鉄と硫黄の化合)
(6)鉄粉3.5gと硫黄2gの混合物を加熱すると、何という物質ができるか。
(7)(6)の反応後の物質の質量はgか。

問題3(銅の酸化・マグネシウムの燃焼)
(8)銅と酸素が反応するときの質量比はいくらか。
(9)銅2.4gが完全に酸素と反応すると、何という物質に変化するか。
(10)(9)の反応後の物質の質量は何gか。
(11)銅1.6gを酸素と完全に反応させたとき、化合した酸素は何gか。
(12)マグネシウムと酸素が反応するときの質量比はいくらか。
(13)マグネシウム1.2gが完全に酸素と反応すると、何という物質に変化するか。
(14)(13)の反応後の物質の質量は何gか。
(15)マグネシウム2.7gを酸素と完全に反応させたとき、化合した酸素は何gか。
(16)マグネシウムと加熱したときの様子について簡単に説明せよ。 
(17)(16)のような激しい酸化を何というか。 

解答1(質量保存の法則)
(1)二酸化炭素
(2)等しい(変化なし)
(3)減る
(4)質量保存の法則
(5)0.2g

解答問題2(鉄と硫黄の化合)
(6)硫化鉄
(7)5.5g

解答3(銅の酸化・マグネシウムの燃焼)
(8)銅:酸素=4:1
(9)酸化銅
(10)3.0g
(11)0.4g
(12)マグネシウム:酸素=3:2
(13)酸化マグネシウム
(14)2.0g
(15)1.8g
(16)光と熱を出し、激しく反応が進む。
(17)燃焼

解説1(質量保存の法則)
(2)フタを開けていないので、二酸化炭素が空気中に逃げないため、質量は変化しない
(3)フタを開けると、二酸化炭素が逃げていくので、質量は減少する。
(5)質量保存の法則では、反応前の質量と反応後の質量が等しくなる。
   反応前の質量=40.2g(ビーカー+うすい塩酸)+0.5g(追加した石灰石)=40.7g
   反応後の質量40.5g(ビーカー+うすい塩酸+石灰石の合計)+二酸化炭素の質量
   発生した二酸化炭素の質量=40.7-40.5=0.2g

解説2(鉄と硫黄の化合)
(7)鉄+硫黄→硫化鉄
   硫化鉄の質量=鉄の質量+硫黄の質量=3.5g+2g=5.5g

解説3(銅の酸化・マグネシウムの燃焼)
中2化学 銅の酸化 計算問題」の記事にて詳しく解説しています。
そちらをご覧ください。

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