※ ChatGPTを利用し、要約された質問です（原文：中学理科の問題について（化学変化））
中学理科の問題について（化学変化）
このQ&Aのポイント
中学理科の問題について（化学変化）
中学校の理科のテストで、化学変化に関する問題が出題されました。この問題では、銅の粉末が加熱されて酸化銅に変化する実験が行われました。その結果、酸化銅が赤色に変色し、皿全体の質量が増加しました。しかし、一部の生徒は実験結果が矛盾していることに気付き、それが何を示しているのかを知りたいと質問しています。
実験によって得られた結果を分析すると、最初に銅の質量が増えていることから酸化銅が生成されたと判断されます。しかし、最後の測定結果からは酸化銅が還元されずに残っていることが示されています。この状況から考えると、実験結果には矛盾が存在している可能性があります。そこで、質問者は他の人からのアドバイスを求めています。
中学校の理科のテストでこんな問題がありました。
次の(1)～(5)の順で実験を行い、ａ～ｄの質量をそれぞれ電子てんびんではかり、表をまとめた。
※表には質量（ｇ）が書いてあり、ａが19.32ｇ ｂが20.56ｇ ｃが20.87ｇ ｄが20.76ｇとなっていた。
(1) 一度熱してから冷ましたステンレス皿を1枚用意し、皿の（ａ質量）をはかった。
(2) 銅の粉末を(1)の皿にうすく広げてのせ、皿全体の（ｂ質量）をはかった。
(3) 図2（ガスバーナーでステンレス皿の銅の粉末を加熱している絵）のように、(2)で銅の粉末をのせたステンレス皿を、ガスバーナーで強く加熱すると、銅の粉末の色が黒色に変わった。次に、この粉末をかき混ぜた後で加熱することを繰り返し、途中で何度か皿全体の質量をはかった。その結果、すべての銅が酸化銅に変化したと判断されたので、最後にはかった皿全体の（ｃ質量）を記録した。
(4) 図3（びんの中に水素ボンベを使って水素を入れている絵）のように、逆さにしたびんに水素ボンベを使って水素を満たした。次に、びんにキャップして空気が混ざらないようにした。
(5) (3)のステンレス皿を、酸化銅をのせたままガスバーナーで再度加熱し、熱いままの皿を素焼きの台の上に移した。次に、(4)のびんを逆さにしたままキャップをはずし、図4（水素を満たしたびんの中に素焼きの台があり、素焼きの台の上にステンレス皿が置いている絵）のように、皿にびんをかぶせると、酸化銅が赤色になり、びんの内側に水滴がついた。皿が冷めるまでびんをかぶせておき、その後で皿全体の（ｄ質量）をはかった。
問題は、
実験の(5)で質量をはかったとき、ステンレス皿上にある単体の銅は何ｇか、表をもとに求めなさい。ただし、びんの内側についた水滴は、銅の質量に比例しないものとします。
私はｂ－ａで銅の質量は1.24ｇと考え、 ｃ－ａで酸化銅が1.55ｇと考えました。 1.55ｇ－1.24ｇで化合された酸素は0.31ｇと考えました。
そうすると、ｄでは還元されたので、銅の質量は1.24ｇにならないといけないはずなんですが、ｄ－ａをしても、1.44ｇ残っていることから、ｄは全部酸化銅を還元できず、酸化銅と銅が混ざった状態だと考えました。単体の銅を求めなければならないので、還元で出ていった酸素が、0.11ｇで、
銀と酸素は４：１で化合することから、ｘ：0.11＝４：１ ｘ＝0.44と考え、単体の銅は0.44gとしました。
しかし、(5)のdの質量の時に酸化銅の色が赤色になっていたことから、すべて銅に還元されたかもしれないと思っており、なかなか謎が解けないです。誰か教えてください。
お礼
ありがとうございました！ ちょっと引っ掛け問題だったのですかねぇ～？