化合物の質量比に関する以下の問いに答えよ。ただし、銅と酸素は4:1の質量比で反応して酸化銅に、マグネシウムと酸素は3:2の質量比で反応して酸化マグネシウムになるものとする。 理科の実験で余った銅の粉末とマグネシウムの粉末を混ぜ合わせ,繰り返し加熱する実験を行った、この混合物3.1gを十分に加熱し完全に酸化させたところ,4.5gになった.混合物中にはマグネシウム粉末が何g含まれていたか.
問題の情報を整理してみましょう。 1. 銅と酸素の質量比は4:1で反応して酸化銅になる。 2. マグネシウムと酸素の質量比は3:2で反応して酸化マグネシウムになる。 3. 混合物を加熱して完全に酸化させると、混合物の質量が4.5gになった。 4. 混合物中にはマグネシウム粉末が何g含まれていたかを求める。 まず、酸化銅の反応式を考えます。銅と酸素の質量比が4:1なので、酸化銅はCuOの化学式で表されます。 次に、酸化マグネシウムの反応式を考えます。マグネシウムと酸素の質量比が3:2なので、酸化マグネシウムはMgOの化学式で表されます。 問題の文中には、混合物の質量が3.1gから4.5gに増えたとあります。増えた質量は酸化銅の質量であり、酸化銅のモル質量は63.55g/molです。質量の変化は、4.5g - 3.1g = 1.4gです。したがって、酸化銅の質量は1.4gです。 次に、酸化銅中の銅の質量を求めます。酸化銅のモル質量は63.55g/molで、銅のモル質量も63.55g/molです。質量比より、酸化銅中の銅の質量は、1.4g * (4 / 5) = 1.12gです。 最後に、酸化マグネシウム中のマグネシウムの質量を求めます。酸化マグネシウムのモル質量は40.31g/molで、マグネシウムのモル質量も24.31g/molです。質量比より、酸化マグネシウム中のマグネシウムの質量は、1.12g * (2 / 3) = 0.747gです。 したがって、混合物中に含まれていたマグネシウム粉末の質量は0.747gです。
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