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。

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。

マグネシウムの粉末を空気中で加熱する実験を行った。

実験 1: マグネシウムの粉末 $1.5\text{g}$ 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、皿の上の物質（酸化マグネシウム）の質量は $2.5\text{g}$ になった。

実験 2: 別のマグネシウムの粉末 $2.4\text{g}$ をステンレス皿にのせて加熱したが、途中で加熱をやめたところ、皿の上の物質の質量は $3.6\text{g}$ であった。

実験 2 で、酸素と結びつかずに残っているマグネシウムは何 g ですか。

ただし、マグネシウムは空気中の酸素とだけ結びつき、マグネシウムと酸素は、つねに実験 1 で求められる一定の質量の比で結びつくものとします。また、皿の質量は変化しないものとし、皿の上の物質の質量には皿の質量をふくめないものとします。

鉄と硫黄を混ぜて加熱すると、鉄と硫黄が結びついて硫化鉄ができます。このとき、鉄と硫黄は質量の比が $\text{鉄}:\text{硫黄}=7:4$ で過不足なく反応します。

鉄の粉末 $14\mathrm{g}$ と硫黄の粉末 $10\mathrm{g}$ をよく混ぜて加熱し、一方の物質がなくなるまで完全に反応させました。反応せずに残った物質の質量は何 g ですか。

銅の粉末とマグネシウムの粉末を空気中で十分に加熱すると、それぞれ酸素と結びついて酸化銅と酸化マグネシウムになります。このとき、もとの金属とできる酸化物の質量の比は、
$$\text{銅}:\text{酸化銅}=4:5,\text{マグネシウム}:\text{酸化マグネシウム}=3:5$$
です。

銅の粉末とマグネシウムの粉末をよく混ぜた混合物 $2.0\mathrm{g}$ を、それ以上質量が変化しなくなるまで十分に加熱したところ、できた酸化銅と酸化マグネシウムの質量の合計は $3.0\mathrm{g}$ でした。はじめの混合物にふくまれていたマグネシウムの質量は何 g ですか。