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 、、 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 、、 であった。
実験 2: 銅の粉末 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 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。
この問題で使うもの
- 途中でやめた反応の残りの量（説明と入口の問題）
- 結びつく物質の質量の比（説明と入口の問題）
この問題を解けるようになるまで（3 技能）
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ヒント
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ヒント 1
実験 1 の結果から、銅と、銅と結びつく酸素の質量の比を求めよう。結びついた酸素の質量は「酸化銅の質量 − 銅の質量」である。
ヒント 2
銅：酸素 である。実験 2 で増えた質量 が、結びついた酸素の質量になる。
ヒント 3
実験 2 で結びついた酸素は なので、これと結びついた銅は である。はじめの銅の質量からこれをひこう。
答えと解説
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解説を読む
実験 1 から、銅と酸素が結びつく質量の比を求める。
銅 からは酸化銅が できたので、結びついた酸素は である。ほかの結果でも同じ比になっている（ には 、 には ）ので
実験 2 で結びついた酸素の質量を求める。
化学変化の前後で質量の合計は変わらない（質量保存の法則）ので、増えた質量が結びついた酸素の質量である。
酸素と結びついた銅の質量を求める。
酸素 と結びついた銅を とすると
残っている銅の質量を求める。
よって、酸素と結びつかずに残っている銅は である。
別解
実験 1 より、銅 g から酸化銅 g ができるので、結びついた酸素は g。同様に g では g、 g では g。よって 銅：酸素 （質量比）。
実験 2 で増えた質量は g で、これが結びついた酸素の質量。この酸素と結びついた銅は g。
酸素と結びつかずに残っている銅は g。
検算：反応した銅 g から酸化銅 g ができ、残った銅 g と合わせて g となり、問題文と一致する。