必ず解ける化学反応の計算

化学反応の計算です。少し手順が多い場合についての復習です。


問1.次の問いに答えよう。

(1)マグネシウムにが混じっている混合物2.0gがある。空気中で完全に酸素と反応させたら3.2gになりました。反応前の混合物の中のマグネシウムの質量は何gですか。ただし、と酸素は反応せず、マグネシウムと酸素が化合する質量の比は3:2とします

(2)マグネシウムの粉末0.6gと銅粉0.4gが混じった物を十分加熱しました。できた酸化物の質量は何gになりますか。

(3)同じ質量の酸素と化合する銅とマグネシウムの質量比を最も簡単な整数の比で表そう。


(解き方)

(1)

マグネシウム+酸素→酸化マグネシウム

   3  : 2 : 5

  (1.8g) 1.2


化合した酸素の質量は、3.22.01.2() 答え1.2()


(2)マグネシウム+酸素→酸化マグネシウム

  3  : 2 : 5

  0.6g (0.4g)  0.60.41.0

  銅 + 酸素 → 酸化銅

  4  : 1 : 5

  0.4g (0.1g)  0.40.10.5

求める酸化物の質量は

1.00.51.5   答え1.5

(3)

銅 + 酸素 → 酸化銅

  4  : 1 : 5

  8  : 2 : 10

マグネシウム+酸素→酸化マグネシウム

  3  : 2 : 5 ・・・下線部の数字を2にそろえる

銅:マグネシウム=8:3 答え 銅:マグネシウム=8:3



燃焼と酸化

ジェット旅客機がなぜ飛べるかわかりますか。「燃料を空気と混ぜて燃焼させて後ろに噴射して揚力が生じるからですね。」そうですね。それじゃあ、宇宙ロケットはどうかな。周りの宇宙空間には空気はないけれど。「あれ、そうですね・・・。」


じつはロケットの場合はロケットエンジンの場合には燃料の水素と燃焼に必要な酸素の両方を積んでいるんです。ロケットが長いのはその両方のタンクがあるからです。長さの半分以上がタンクです。


現在主流のHⅡAロケットは人工衛星などの荷物が多いとき、推進力を大きくしたいときには固体燃料ブースターを増やすことができる設計になっています。


ですからロケットの場合には周りに酸素がなくても飛ぶことができます。そのロケットエンジンの推進力で宇宙まで打ち上げられます。宇宙まであの大きなものを打ち上げるのですから、膨大なエネルギーが必要です。


ロケットの燃料タンクは究極まで薄くした材質のもので作られています。大量の液体水素と液体酸素をたくさん積んでいます。それをたった数分間で燃焼させてしまいます。


燃焼させたあとにはエネルギーと共に何ができますか。「水です。」そうですね。

 2H + O → 2H

その意味ではロケット燃料はクリーンな燃料ですね。他にも酸素も含んだ固体燃料を使ったロケットもありますよ。

化学反応の計算の解き方


化学反応の量的な計算を練習してみましょう。以下のようにやって解くと、物質の計算はよくできますよ。



1.次の問題に答えよう。

(1)マグネシウム3.0gが完全に酸化したとき、マグネシウムと化合した酸素の質量は何gになりますか。なお、マグネシウムと酸素は3:2の質量の比で反応します

(2)質量4.5gのマグネシウムを完全に酸化させるのに必要な酸素の質量は何gですか。

(3)マグネシウムを酸素と化合させて酸化マグネシウムを2.5gを得るには、何gのマグネシウムが必要ですか。


(解き方)

(1)マグネシウム+酸素→酸化マグネシウムなので、

   3   : 2 :   5

   3.0g   xg

  3:2=3.0:x、ⅹ=2.0、 答え.0


(2)マグネシウム+酸素→酸化マグネシウムなので、

   3   : 2 :   5

   4.5g   xg

  3:2=4.5:x、ⅹ=3.0、 答え.0


(3)マグネシウム+酸素→酸化マグネシウムなので、

   3   : 2 :   5

   xg          2.5

  3:5=x:2.5、ⅹ=1.51.5


いずれも化学反応を言葉で書き、その下にそれぞれ質量を書き込みます。わからないもの(あるいは求めるもの)をxgとして書き込みます。


すると数量の関係が見えて式を作ることが容易にできます。この問題では有効数字(正確と考えられ書かないといけないけた)は2桁ですから、例えば3gではなく3.0gと書きます。



エネルギーの変換

エネルギーは様々な形に移り変わることができます。いくつか紹介しましょう。


水力発電・・・位置エネルギー(ダムの水)→電気エネルギー

太陽電池・・・光エネルギー(太陽の光)→電気エネルギー

光合成・・・光エネルギー(太陽の光)→化学エネルギー

火力発電・・・熱エネルギー(石油・天然ガス)→電気エネルギー

蛍光灯・・・電気エネルギー → 光エネルギー

モーター・・・電気エネルギー → 運動エネルギー

電池・・・化学エネルギー → 電気エネルギー

電熱器・・・電気エネルギー → 熱エネルギー


私たちはこれらのエネルギーを器具や装置を使って様々な形にして利用しています。いずれn装置や設備も動力の原理を知っていれば、どのエネルギーからどのエネルギーに変えているか理解ですると考えます。


有性生殖のポイント

種子植物についてはおしべの作る花粉には精細胞があります。


そしてめしべにある胚珠の中には卵細胞があります。いずれも1個の細胞です。以下のような筋道で受精が起ります

この様子は図でかけるぐらいになっておくといいです。


(1)花粉が柱頭につきます。

(2)花粉から花粉管が伸び、胚珠に向かいます。

(3)この花粉管の中を精細胞のが胚珠に向かい移動していきます。

(4)精細胞の核が卵細胞の核と合体します。これが受精です。


これによって受精卵ができます。受精卵は細胞分裂を起こして(発芽の際の芽生え)ができます。胚珠全体は種子になります。そして子房果実になります。


ここまでの過程に関してはたいへんよく出題されるところです。定期試験や実力テスト、入試までさまざまな試験で、作図やそれぞれの用語に関する説明など頻出の場所ですので、上の用語とともに受精までのすじ道の図や種子になる部分、果実になる部分についてについて描けるまで練習しましょう。用語については短い文で説明できるようになっておきましょう。




PR
中学入試 理科 塾技100 (中学入試 塾技)
PR
過去10年間の過去問題集 高校入試 虎の巻