2013年早稲田高等学院の問題です。
図のような実験装置を使って、金属の粉末を薬さじでよくかき混ぜながら、ガスバーナーを使って加熱しました。はかりを使って、加熱前の金属の粉末と加熱後の物質が何gかを調べました。金属の粉末として鋼を用いた結果は表1に、マグネシウムを用いた結果は表2に示しました。
問1 この実験の説明として、間違っているものを次のア～エから2つ選び、記号で答えなさい。
ア 加熱に使うガスバーナーの火は、赤くなるように調節する
イ ガスバーナーの火を消すときは、ガス調節ねじより空気調節ねじを先に閉める
ウ 銅を加熱すると、炎を上げずに、しだいに黒色の物質に変化する
エ マグネシウムを加熱すると、強い光をだして、黒色の物質に変化する
問2 2つの表から考えると、金属の粉末を加熱したときは、金属と、金属に結びつく酸素は何対何（重さの比）ですか。鋼とマグネシウムそれぞれについて、最も適当なものを次のア～シから1つずつ選び、記号で答えなさい。
ア 3：1 イ 4：1 ウ 3：2 エ 2：1 オ 5：3 カ 5：4
キ 1：3 ク 1：4 ケ 2：3 コ 1：2 サ 3：5 シ 4：5
問3 2つの表には、間2の解答のような整数比にならないものがいくつかあります。この理由として、間違っているものを次のア～エから1つ選び、記号で答えなさい。
ア 酸素以外の気体が金属と反応したから イ 加熱する時間が短かったから
ウ かき混ぜる回数が足りなかったから エ 粉末の粒が大きかったから
問4 酸化銅6.00gに含まれる酸素は何gですか。間2の解答を利用して答えなさい。
問5 鋼とマグネシウムの混合物13.00gをよく加熱したところ、加熱後に18.00gになりました。混合物には銅が何g含まれていましたか。問2の解答を利用して答えなさい。
問6 酸化銅を炭素の粉末と混ぜて加熱すると、気体が発生し銅が得られます。このとき発生する気体を答えなさい。
（解説と解答）
問１ ガスバーナーの炎は完全燃焼すると炎は青くなります。マグネシウムは加熱すると、酸化マグネシウムになりますが、その色は白です。
（解答）ア・エ
問２ 銅は、酸化銅に、マグネシウムは酸化マグネシウムに変化しますから、酸素と結びついて重さが増えています。
銅は、銅の重さの4分の1が増えているので、銅：酸素＝4：1
マグネシウムは、マグネシウムの重さの3分の2が増えているので、マグネシウム：酸素＝3：2
の比で結びついています。
（解答）（銅）イ （マグネシウム）ウ
問３ この場合、金属は酸素をのみ結びつきますからアが違います。
（解答）ア
問４ 酸化銅は全体の重さの5分の1が酸素ですから、6×$$\frac{1}{5}$$＝1.2gになります。
（解答）1.2g
問５ 銅の重さを【4】、マグネシウムの重さを（3）とすると、それぞれ結びつく酸素は【1】と（2）になります。
したがって
【4】＋（3）＝13g ･･･（あ）
【5】＋（5）＝18g ･･･（い）
となるので、（あ）を5倍、（い）を3倍すると、
【20】＋（15）＝65
【15】＋（15）＝54
より【5】＝11
【4】＝11×$$\frac{4}{5}$$＝8.8g が銅の重さになります。
（解答）8.8g
問６ これは還元反応で、酸化銅に結びついた酸素が炭素と結びついて、二酸化炭素が出ます。
（解答）二酸化炭素
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