理科 21 NO. 〈解答〉１　茨　①　還元　②　酸化（完答）１　印芋　エ鰯　０. ５５ｇ允　イ印　右図咽　ア，イ（完答）配点　各１点　６点満点〈解説〉１茨　酸素と結びついて（化合して）いる物質を酸化物といい，酸化物から酸素をとり去る化学変化を還元という。還元を行う際には，酸素と結びつきやすい物質（還元剤という）である炭素・水素・マグネシウムなどを，酸化物とともに加熱する。このとき，酸化物からとり去られた酸素によって還元剤は酸化される。この実験では，酸化物である酸化銅が還元されて銅（固体Ｑ）になり，還元剤である炭素が酸化されて二酸化炭素（気体Ｐ）が生成した。この化学変化は，次のような化学反応式で表される。２ＣｕＯ　＋　Ｃ　→　２Ｃｕ　＋　ＣＯ２芋　茨の解説より，発生した気体Ｐは二酸化炭素（ＣＯ２）である。鰯　２. ００ｇの酸化銅を還元して１. ６０ｇの銅が得られたことから，２. ００－１. ６０＝０. ４０〔ｇ〕の酸素が０. １５ｇの炭素と結びついたことになる。したがって，発生した二酸化炭素の質量は０. ４０＋０. １５＝０. ５５〔ｇ〕である。允　加熱を止めた直後は，試験管内にできている銅は熱くなっている。このような状態の銅に空気中の酸素がふれると，銅は再び酸化してしまう。そのため，ピンチコックや目玉クリップなどでゴム管を閉じ，空気が試験管内に入り込まないようにする必要がある。印　混ぜ合わせた炭素の粉末の質量が０. １５ｇのとき，酸化銅と炭素は過不足なく反応して１. ６０ｇの銅ができる。また，炭素の粉末の質量が０ｇのときには反応は起こらないので，試験管内には２. ００ｇの酸化銅がそのまま残る。さらに，炭素の粉末の質量が０. ２０ｇのときには０. ２０－０. １５＝０. ０５〔ｇ〕の炭素が反応せずに余るので，試験管内には１. ６０ｇの銅と０. ０５ｇの炭素の混合物１. ６０＋０. ０５＝１. ６５〔ｇ〕が残る。以上より，（０，２. ００），（０. １５，１. ６０）を両端とする直線と，（０. １５，１. ６０），（０. ２０，１. ６５）を両端とする２本の直線を引けばよい。咽　混ぜ合わせた炭素の粉末の質量が０. １５ｇより少ない場合は，炭素の方が不足するので，酸化銅の一部が反応せずに残る。したがって，試験管内の物質には，還元によってできた銅と，反応せずに残った酸化銅が含まれている。２. ００ｇの酸化銅と０. １５ｇの炭素の粉末から１. ６０gの銅ができるので，炭素の粉末の質量０. ０９０. ０９が０. ０９ｇのときには１. ６０× ＝０. ９６〔ｇ〕の銅ができ，２. ００－２. ００× ＝０. ８０〔ｇ〕０. １５０. １５の酸化銅が反応せずに残っている。したがって，試験管内に残った物質の質量は０. ９６＋０. ８０＝１. ７６〔ｇ〕になっている。