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解決済みの質問

理科 質量

僕は中2です。

理科の問題で
「同じ質量の銅とマグネシウムを混ぜ合わせた混合物を、酸素と完全に化合させると
35gになった。もとの銅やマグネシウムの質量は何gか。」
というものが出されました。

答えはわかるのですがやり方がわかりません(・_・;)

わかりやすく教えてください。

投稿日時 - 2012-11-08 21:38:00

QNo.7788276

すぐに回答ほしいです

質問者が選んだベストアンサー

>縦軸が化合物の質量
>横軸がマグネシウムの質量で

>金属が 0.6 のとき
>化合物が 1.0 です
>ちょうどがこれしかありません(・_・;)

マグネシウムや銅などの金属を加熱すると、酸素と化合して化合物(ここでは酸素とくっつくので酸化物ともいう)ができます。反応式は、
マグネシウム+酸素→酸化マグネシウム
銅+酸素→酸化銅

ここで、
1gのマグネシウムにくっつく酸素の量と、1gの銅にくっつく酸素の量は違うのです。同じ質量の金属でも化合する酸素の割合がかわってきます。これを普通は実験により確認します。

補足に書いてくれたマグネシウムの場合、図よりマグネシウム0.6gに対して化合物(ここでは酸化マグネシウム)が1.0gできたと読み取ることができます。これは0.6gのマグネシウムに0.4gの酸素が化合して1.0gの酸化マグネシウムができたという量的関係を表しています。(実験なのでグラフの点はばらつきがあります。読み取れるところで読み取るといいと思います。)

これより、
マグネシウム:酸素=0.6:0.4=6:4=3:2
マグネシウム:酸化マグネシウム=0.6:1.0=6:10=3:5・・・※1
とわかります。(基本はグラフから読み取りますが、一般にマグネシウムと酸素の化合の場合はこの比になるので、これは覚えておいてもいいと思います)

横軸が銅のグラフはありませんか?たぶんあると思うのですが、これもグラフの読み取りやすいところをみると、
銅:酸素=4:1
銅:酸化銅=4:5・・・※2
というのがわかると思います。(上と同様にこの比も覚えておくといいと思います)

これからわかるように、銅とマグネシウムでは化合する酸素の量が違います。

ここから本題ですが、もとの混合物には銅とマグネシウムが同量混ざっているということなので、それぞれの質量はマグネシウムの質量をx(g)とすると、銅もx(g)と置けます。

マグネシウムx(g)が完全に酸素と化合したときにできる酸化マグネシウムは、その量をy(g)とすると、※1より、
3:5=x:y という式が成り立ちます。これより、
3y=5x
y=5x/3
酸化マグネシウムの質量は5x/3(g)とわかります。

同様に、銅x(g)が完全に酸素と化合したときにできる酸化銅は、その量をz(g)とすると、※2より、
4:5=x:z
4z=5x
z=5x/4
酸化銅の質量は5x/4(g)とわかります。

まとめると、マグネシウムx(g)、銅x(g)を酸素と完全に化合させると、酸化マグネシウムが5x/3(g)、酸化銅が5x/4(g)できることがわかります。

問題文より酸化物の質量が35gになったと書いてあるので、
(酸化マグネシウム)+(酸化銅)=35gという関係式が成り立ちます。上の文字式を代入すると、
5x/3+5x/4=35 

両辺を12倍して、
20x+15x=420
35x=420
x=12(g)

よって、もとの銅とマグネシウムの質量は12g。

検算してみます。
マグネシウム12gを酸素と完全に化合させたときの酸化マグネシウムの質量をyとすると、
※1より、
3:5=12:y
3y=60
y=20(g)

銅12gを酸素と完全に化合させたときの酸化銅の質量をzとすると、
※2より、
4:5=12:z
4z=60
z=15(g)

できた酸化物の合計の量は20+15=35gになっています。

投稿日時 - 2012-11-09 20:28:44

お礼

ありがとうございます(*^_^*)
わかりやすかったです

投稿日時 - 2012-11-11 19:22:40

ANo.3

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回答(3)

ANo.2

それぞれの金属が酸素と化合するときの
銅:酸素の比
または
銅:酸化銅の比

マグネシウム:酸素の比
または
マグネシウム:酸化マグネシウムの比

これらはわかっていますか?

実験値として問題に与えられていませんか?

一般的には、
銅:酸素=4:1
マグネシウム:酸素=3:2
と知られていますが、それを使ってもいいなら答えが出ます。(問題文に必ず指定があるか、図から読み取る形になっていると思います)

化合する酸素との比についてどうなっているのか、補足入れてくれたら回答できます。

投稿日時 - 2012-11-08 23:12:07

補足

僕の言い方じゃわかりにくいかもしれませんが
横のところにグラフが書いてあります

縦軸が化合物の質量
横軸がマグネシウムの質量で

金属が 0.6 のとき
化合物が 1.0 です
ちょうどがこれしかありません(・_・;)

わかりますか?

投稿日時 - 2012-11-09 19:45:58

ANo.1

元々銅とマグネシウムがxgずつあったとします。
xgの銅は酸化してCuOになったとするとその質量は
x×(CuOの分子量)/(銅の原子量)
となります。

Mgの場合も同じで、酸化してMgOになったとするとその質量は
x×(MgOの分子量)/(Mgの原子量)
となります。

これらの合計が35gですから
x×(CuOの分子量)/(銅の原子量)+x×(MgOの分子量)/(Mgの原子量)=35
これを解いて下さい。

投稿日時 - 2012-11-08 22:57:34

お礼

ありがとうございました(#^.^#)
やってみますね!

投稿日時 - 2012-11-09 19:50:30

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