化学変化と原子・分子の問題

銅の粉末をステンレス皿にのせて空気中で加熱する実験を行った。

実験 1: 銅の粉末の質量を $0.40\text{g}$、$0.80\text{g}$、$1.20\text{g}$ に変えて、それぞれ質量が変化しなくなるまでくり返し加熱した。加熱後の皿の上の物質（酸化銅）の質量は、それぞれ $0.50\text{g}$、$1.00\text{g}$、$1.50\text{g}$ であった。

実験 2: 銅の粉末 $2.00\text{g}$ を加熱したが、途中で加熱をやめたところ、皿の上の物質の質量は $2.30\text{g}$ であった。このとき、皿の上には酸化銅と、まだ酸素と結びついていない銅が混ざっていた。

実験 2 で、酸素と結びつかずに残っている銅の質量は何 g ですか。ただし、銅は空気中の酸素とだけ結びつき、加熱中に物質が皿から失われることはないものとする。

銅の粉末を空気中で加熱する実験を行った。

実験 1: 銅の粉末 $1.20\text{g}$ をステンレス皿にうすく広げてのせ、質量が変化しなくなるまでくり返し加熱したところ、銅はすべて酸化銅になり、皿の上の物質の質量は $1.50\text{g}$ になった。

実験 2: 銅の粉末 $5.00\text{g}$ をステンレス皿にのせて加熱したが、加熱の時間が短かったため、一部の銅が酸化されずに残った。加熱後の皿の上の物質（銅と酸化銅の混合物）の質量は $5.80\text{g}$ であった。

実験 2 の加熱後の皿の上の物質 $5.80\text{g}$ のうち、酸化銅の質量は何 g ですか。ただし、加熱して増えた質量は、銅と結びついた酸素の質量であり、銅と結びつく酸素の質量の比は、酸化された銅の量によらず実験 1 と同じであるものとする。

銅とマグネシウムの粉末を使って、次の実験を行った。ただし、加熱によって銅は酸素と結びついて酸化銅だけになり、マグネシウムは酸素と結びついて酸化マグネシウムだけになるものとする。また、銅とマグネシウムはそれぞれ酸素とだけ結びつき、銅とマグネシウムが結びつく酸素の質量はたがいに影響しないものとする。

実験 1: 銅の粉末 $1.20\text{g}$ をステンレス皿にのせ、質量が変化しなくなるまでくり返し加熱したところ、加熱後の物質の質量は $1.50\text{g}$ になった。

実験 2: マグネシウムの粉末 $0.90\text{g}$ をステンレス皿にのせ、質量が変化しなくなるまでくり返し加熱したところ、加熱後の物質の質量は $1.50\text{g}$ になった。

実験 3: 銅の粉末とマグネシウムの粉末をよく混ぜた混合物 $3.80\text{g}$ をステンレス皿にのせ、質量が変化しなくなるまでくり返し加熱したところ、加熱後の物質の質量は $5.50\text{g}$ になった。

実験 3 の混合物 $3.80\text{g}$ にふくまれていたマグネシウムの質量は何 g ですか。

マグネシウムの粉末 $0.6\text{g}$ をステンレス皿にのせ、質量が変化しなくなるまでよく加熱したところ、マグネシウムがすべて空気中の酸素と結びついて、酸化マグネシウムが $1.0\text{g}$ できました。同じようにして、マグネシウムの粉末 $2.1\text{g}$ を質量が変化しなくなるまでよく加熱すると、酸化マグネシウムは何 g できますか。

黒色の酸化銀を試験管に入れて加熱すると、酸化銀は銀と酸素に分解し、試験管には白っぽい銀が残る。酸化銀 $2.9\text{g}$ を質量が変化しなくなるまで十分に加熱したところ、試験管に残った銀の質量は $2.7\text{g}$ であった。

同じ方法で酸化銀 $8.7\text{g}$ を十分に加熱して完全に分解させたとき、試験管に残る銀の質量は何 g ですか。ただし、発生した酸素はすべて試験管の外に出ていくものとする。