図に示した装置を使って酸化銅（�U）粉末を入れたステンレスの皿をガラス管に入れ，下から加熱しながら水素を通すと，次のような還元反応が起こって銅が生じる。 　　　　　　　CuO+H2→Cu+H2O 酸化銅（�U）の質量をいろいろに変えて実験し，加熱後のステンレスの皿をふくめた銅の質量を調べたら，表のようになりました。次の各問いに答えなさい。 問１　実験に用いたステンレスの皿は何ｇですか。 問２　4.0ｇの酸化銅（�U）のときは何ｇの銅が生じ 　　　ますか。 問３　7.0ｇの酸化銅（�U）で実験し，反応が全部 　　　終わらない　うちに加熱をやめ，ステンレスの 　　　皿ごと質量を測定したら10ｇ　でした。反応し 　　　ないで残った酸化銅（�U）は何ｇですか。 ご質問： keiichiroさん（2003/2/15）

問１

酸化銅が水素によって還元されたという実験ですね。化合物の質量の比は一定であることを使います。関連ページ

この場合の酸化銅にふくまれる　酸化銅：銅　の質量比を求めてみましょう。
一定量の酸化銅からできる銅の質量さえわかれば、ステンレスの皿の質量は引き算でわかりますね。

表を見てみます。 「酸化銅の質量を1.5ｇふやしたら、還元後の銅が1.2ｇふえた」という結果でした。 酸化銅1.5ｇに対して銅の割合は1.2ｇであるといえますね。 酸化銅：銅＝1.5（ｇ）：1.2（ｇ）＝5：4 酸化銅5に対して、銅は4の割合とわかりました。

どの回数のデータでもよいので、そのときの酸化銅に対する銅の質量を求めてみましょう。
ここでは１回目の「酸化銅2.0ｇのとき、銅とステンレスの皿は5.4ｇ」というデータを使っていきます。

酸化銅2.0ｇからできる銅χｇは　酸化銅：銅＝2.0（ｇ）：χ（ｇ）＝5：4　　比例式の解き方

これを解くと　χ＝1.6（ｇ）　となります。銅が1.6ｇだとわかったので、ステンレスの皿は

　　5.4（ｇ）−1.6（ｇ）＝3.8（ｇ）　　よって、ステンレスの皿の質量は3.8ｇですね。　関連ページ

問２

酸化銅：銅＝5：4　が問１より求まっているので、問２は楽勝です。
酸化銅4.0ｇのときにできる銅の質量をｙｇとすると、

酸化銅：銅＝4.0（ｇ）：ｙ（ｇ）＝5：4　この比例式を解くと、ｙ＝3.2（ｇ）

よって、生じる銅の質量は3.2ｇとなります。

問３

このタイプの問題で「反応しなかった質量」を求めるときは反応に関係した酸素の質量に注目します。

まず、何ｇの酸素がうばわれたか計算しましょう。
10ｇのステンレス皿にのっている物質の質量は　10（ｇ）−3.8（ｇ）＝6.2（ｇ）　のはずですね。
7.0ｇの酸化銅が6.2ｇの「銅と酸化銅」になったのですから、

うばわれた酸素の質量は　　7.0（ｇ）−6.2（ｇ）＝0.8（ｇ）　です。

酸化銅の質量＝銅の質量＋うばわれた酸素の質量

ですから、酸化銅５に対して銅が４であるなら、酸素の質量の割合は１ですね。　酸化銅：銅：酸素＝5：4：1

0.8ｇの酸素がｚｇの銅と結びついていたとすると、　銅：酸素＝ｚ（ｇ）：0.8（ｇ）＝4：1

この比例式を解くと　ｚ＝3.2（ｇ）　となります。6.2ｇのうち、銅が3.2ｇなので、残りは反応しないで残った酸化銅です。

6.2（ｇ）−3.2（ｇ）＝3.0（ｇ）　よって、3.0ｇの酸化銅が残ります。関連ページ

答え

※酸化銅（�U）というのは中学で習う黒い酸化銅（CuO）のことで、正式には酸化第二銅といいます。
ちなみに酸化銅（�T）である酸化第一銅（Cu₂O）は赤色の結晶の粉末です。

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