【一問一答クイズ】中学2年化学（化学変化・原子分子）問題500問(理科)

✅ 正解

一種類の物質が熱エネルギーを受け取ることで、二種類以上の別の物質へと分かれる現象

熱分解は、反応前の物質が一種類であり、加熱（熱エネルギー）によって、反応後には二種類以上の異なる物質が生成されるという特徴を持ちます。二種類以上の物質が結合して一種類になるのは「化合」、熱による状態の変化は「状態変化（物理変化）」、酸素との反応は「酸化」であり、これらとは明確に異なります。

✅ 正解

ただ1種類の元素から構成されている純粋な物質

単体は、原子の種類（元素）が1種類のみで構成されている純粋な物質を指します。2種類以上の物質が混ざっているものは「混合物」であり、炭素を含む物質は「有機物（一部例外あり）」、水溶液で電流を流す物質は「電解質」という定義に基づいています。単体か化合物かの区別は、構成する元素の種類が1種類かそれ以上かによって決まります。

✅ 正解

硫黄

硫黄は元素記号Sで表される非金属の単体であり、常温では黄色い固体の状態で存在します。鉄との化合や酸素との酸化反応において、周囲に熱を放出する発熱反応を示すことが大きな特徴です。

✅ 正解

炭酸ナトリウムは水に溶けやすく、その水溶液は炭酸水素ナトリウムの水溶液よりもピーエイチの値が大きくなる。

物質が水に溶けてアルカリ性を示すとき、その性質が強いほどピーエイチ（pH）の値は7（中性）から離れて大きくなります。炭酸ナトリウムは炭酸水素ナトリウムよりも水に溶けやすく、かつ強いアルカリ性を示すため、水溶液のピーエイチは炭酸水素ナトリウムのときよりも大きな値を示します。

✅ 正解

化合

2種類以上の物質が結びついて、別の新しい1種類の物質ができる化学変化を化合といいます。この実験では鉄と硫黄が化合して、もとの物質とは性質の異なる硫化鉄という物質が生成されます。

✅ 正解

発生した液体が加熱部分に流れて、試験管が割れるのを防ぐため

炭酸水素ナトリウムの分解によって水が発生し、試験管の口付近で冷やされて液体になります。この水が加熱されている試験管の底（高温部分）へ逆流してしまうと、急激な温度変化によってガラスが割れる恐れがあるため、あらかじめ口の方を低く傾けておきます。

✅ 正解

加熱後の固体の方が水によく溶け、フェノールフタレイン溶液を加えたときにより濃い赤色を示す。

炭酸水素ナトリウムが熱分解してできる炭酸ナトリウムは、元の物質よりも水に溶けやすく、水溶液にした際のアルカリ性の強さが強くなります。そのため、フェノールフタレイン溶液を加えた際、炭酸水素ナトリウムは薄い桃色を示すのに対し、炭酸ナトリウムは濃い赤色を示します。これにより、別の物質に変化したことを確認できます。

✅ 正解

混合物中の鉄が塩酸と反応し、水素が発生した。

鉄粉と硫黄を加熱していない状態では、両者は単に混ざっているだけの「混合物」です。この混合物にうすい塩酸を加えると、金属である鉄が塩酸と反応して水素が発生します。硫黄は常温でうすい塩酸とは反応しません。また、硫化水素が発生するためには、あらかじめ鉄と硫黄を加熱して硫化鉄（化合物）にしておく必要があります。

✅ 正解

青色の塩化コバルト紙を液体につけると、赤色に変化する

ろうそくなどの有機物が燃焼すると二酸化炭素と水が発生します。発生した水蒸気が冷たいビーカーの壁面で冷やされて液体となったものを確認するには、塩化コバルト紙を用います。水に触れることで青色から赤色に変わる反応が確認できれば、その液体が水であると断定できます。石灰水が白く濁るのは気体の二酸化炭素を確認する方法であり、ヨウ素液はデンプンを検出するためのものなので、液体の水を確認する操作としては適しません。

✅ 正解

水素は空気よりも非常に密度が小さく、酸素は水に溶けにくい性質を持つ。

水素はすべての物質の中で最も軽く、空気より軽い（密度が小さい）という特徴があります。一方、酸素は水に溶けにくい性質を持つため、水上置換法で集めることが可能です。これらの気体の性質を利用して、実験装置の上部に溜まった気体を安全に回収・確認することができます。

✅ 正解

少量の水への溶け方を比較すると、炭酸ナトリウムの方が溶けやすく、その水溶液にフェノールフタレイン溶液を加えるとより強いアルカリ性を示す。

炭酸水素ナトリウムの熱分解によって生じる炭酸ナトリウムは、水に対する溶解度が炭酸水素ナトリウムよりも高いという物理的性質の違いがあります。さらに、水溶液中での性質（化学的性質）においても、炭酸水素ナトリウムは弱いアルカリ性であるのに対し、炭酸ナトリウムはより強いアルカリ性を示すという違いがあります。したがって、フェノールフタレイン溶液を用いた反応では、炭酸ナトリウム水溶液の方が反応が顕著に現れます。

✅ 正解

炭酸ナトリウム、水、二酸化炭素

炭酸水素ナトリウムを加熱すると、もとの物質とは性質の異なる別の物質に分かれる「熱分解」が起こります。この反応では、試験管に残る白色の固体の炭酸ナトリウム、試験管の口付近に付着する液体の水、そして気体の二酸化炭素の3種類が生成されます。酸素や水素が発生することはありません。

✅ 正解

鉄７.０ｇ、硫黄４.０ｇ

質量保存の法則により、反応した鉄の質量と硫黄の質量の和が、生成された硫化鉄の質量に等しくなります。鉄と硫黄は７：４の質量比で反応するため、鉄７.０ｇと硫黄４.０ｇを反応させると、７ ＋ ４ ＝ １１となり、ちょうど１１.０ｇの硫化鉄が得られます。

✅ 正解

乾燥した青色の塩化コバルト紙を液体につけると、赤色（桃色）に変化する

炭酸水素ナトリウムの熱分解によって生じる無色透明の液体は水です。塩化コバルト紙は水に触れると青色から赤色（桃色）に変わるため、液体が水であることを証明するためには、乾燥した青色の紙が赤色に変化することを確認する手順が適切です。

✅ 正解

銀原子は合計4個存在し、反応後はそれらが結びついて分子を作らず、個々の原子が集合した状態で現れる。

酸化銀の熱分解を化学反応式で表すと 2Ag2O → 4Ag + O2 となります。酸素は2個の酸素原子が結びついた「分子」として放出されるため、酸素原子を2個確保するには、酸化銀（Ag2O）の粒子が2組必要です。その結果、合計4個の銀原子が残ることになります。また、銀は金属であるため、気体の酸素とは異なり、特定の数の原子が結びついた「分子」という単位を作らず、原子が直接集まってできています。

✅ 正解

分解

もとの物質の性質が失われ、新しい物質ができる反応を化学変化と呼ぶ。その中でも、1つの物質が複数の物質に分かれる現象は分解と定義されており、物質の結びつきが変わる反応の基本分類の一つである。

✅ 正解

熱分解 ― 炭酸ナトリウム

炭酸水素ナトリウムを加熱すると、炭酸ナトリウム、水、二酸化炭素の3つの物質に分かれます。このように熱によって物質が分解される現象を熱分解と呼びます。加熱後に試験管に残る白い固体は、元の炭酸水素ナトリウムとは性質の異なる炭酸ナトリウムです。

✅ 正解

陰極側で発生した気体は水素であり、水素と酸素の体積比は約2：1である

水（H₂O）を電気分解すると、水素（H₂）と酸素（O₂）に分解される。化学反応式 2H₂O → 2H₂ + O₂ が示す通り、発生する水素と酸素の分子の数の比は2：1となり、気体の体積比もこれに従って約2：1となる。また、電気的な性質から、水素は陰極（－極）に、酸素は陽極（＋極）に発生する。

✅ 正解

水

炭酸水素ナトリウムを加熱すると、炭酸ナトリウム、二酸化炭素、水の3つの物質に分解されます。このうち試験管の内側に液体として現れるのは水です。この水を確認する方法として、青色の塩化コバルト紙を赤色（桃色）に変える反応がよく用いられます。

✅ 正解

酸化銀は化合物であり、銀と酸素はどちらも単体である。

酸化銀（Ag₂O）は銀元素と酸素元素の2種類からできているため「化合物」に分類されます。これに対し、分解によって得られた銀（Ag）と酸素（O₂）は、それぞれ1種類の元素のみで構成されているため、それ以上分解することができない「単体」と呼ばれます。この反応は、1つの化合物から2つの単体が生じる化学変化です。

✅ 正解

物質名は炭酸ナトリウムであり、元の炭酸水素ナトリウムよりも水に対する溶解性が高い。

炭酸水素ナトリウムを加熱すると、熱分解によって炭酸ナトリウム、水、二酸化炭素の3つの物質に分かれます。試験管の底に残った白い固体は炭酸ナトリウムであり、これは元の炭酸水素ナトリウムと比較して、水に非常に溶けやすいという溶解性の違いがあります。そのため、同量の水に溶かした際、炭酸水素ナトリウムは溶け残ることがありますが、炭酸ナトリウムはすべて溶けきるといった現象が見られます。

✅ 正解

固体：炭酸ナトリウム、気体：二酸化炭素、液体：水

炭酸水素ナトリウムを加熱すると、化学変化によって炭酸ナトリウム、二酸化炭素、水の3つの物質に分解されます。このように、1種類の物質が2種類以上の別の物質に分かれる変化を分解といい、特に熱によるものを熱分解と呼びます。

✅ 正解

加熱後の固体の方が水によく溶け、フェノールフタレイン溶液の色はより濃い赤色になる

熱分解によって生成された炭酸ナトリウムは、もとの炭酸水素ナトリウムと比較して「水に溶けやすい」ことと、「アルカリ性が強い」という特徴があります。フェノールフタレイン溶液はアルカリ性が強いほど濃い赤色を示すため、加熱後の固体の方がよりはっきりとした色の変化を示します。

✅ 正解

発生した液体が加熱部分に流れて、試験管が割れるのを防ぐため。

炭酸水素ナトリウムを加熱すると、反応によって水が生成され、試験管の口付近にたまります。もし試験管の口を上げていると、この水が熱せられた試験管の底の方へ流れ落ち、急激な温度変化によってガラスが割れる危険があります。これを防ぐために、あらかじめ試験管の口をわずかに下げて設置します。

✅ 正解

鉄原子1個と硫黄原子1個が結びつく

化学反応において、物質を構成する原子の種類と数は決まっており、硫化鉄の場合は鉄原子1個と硫黄原子1個が1：1の割合で結びつくことで、ひとつのまとまり（モデル）を形成します。

✅ 正解

二酸化炭素、水、炭酸ナトリウム

物質は大きく分けて、1種類の元素からなる「単体」と、2種類以上の元素が結びついてできた「化合物」があります。水素や酸素はそれぞれ1種類の元素のみで構成されているため単体です。一方、水は水素と酸素、二酸化炭素は炭素と酸素、炭酸ナトリウムはナトリウムと炭素と酸素といった複数の元素が化学的に結びついているため、これらは化合物に分類されます。

✅ 正解

わずかに赤色に変化する

フェノールフタレイン溶液は、アルカリ性の水溶液に反応して赤色に変化する指示薬です。炭酸水素ナトリウム水溶液は弱いアルカリ性を示すため、溶液の色は「うすい赤色（または、わずかに赤色）」に変化します。これに対し、中性の食塩水などでは色は変化しません。

✅ 正解

炭酸ナトリウムが生成しており、水溶液は強いアルカリ性を示すため、溶液は赤色に変化する

炭酸水素ナトリウムの熱分解によって生じる固体は炭酸ナトリウムである。炭酸ナトリウムは水によく溶け、その水溶液は炭酸水素ナトリウムよりも強いアルカリ性を示す。フェノールフタレイン溶液はアルカリ性の水溶液に反応して赤色を示す性質があるため、加熱後の固体を溶かした水溶液に滴下すると鮮やかな赤色に変化する。

✅ 正解

化合物

純物質の中で、水素やマグネシウムのように1種類の元素のみで構成されるものを「単体」と呼ぶのに対し、水（水素と酸素からなる）や塩化ナトリウム（ナトリウムと塩素からなる）のように2種類以上の元素が結びついてできているものを「化合物」と呼びます。

✅ 正解

加熱をやめても、反応で発生した熱によって次々と反応が進む。

鉄と硫黄が結びついて硫化鉄ができる反応は、熱を放出する「発熱反応」です。最初に加熱して反応が始まると、そのとき発生した熱が周りの混合物を加熱するため、外部からの加熱をやめても反応が連鎖的に最後まで進みます。

✅ 正解

銀と酸素

酸化銀を加熱すると、もとの物質とは性質の異なる銀と酸素に分かれます。このように、1種類の物質が2種類以上の別の物質に分かれる化学変化を分解といい、特に熱による分解を熱分解と呼びます。酸化銀は熱分解によって、固体である銀と、気体である酸素になります。

✅ 正解

試験管に残った固体を薬さじの背などでこすると、金属特有の光沢が現れる。

酸化銀の熱分解で生じる固体の「銀」は金属である。金属には「たたくと広がる（展性）」「引くと伸びる（延性）」「電気をよく通す（導電性）」「みがくと光る（金属光沢）」という共通の性質があるため、薬さじでこすると光る。一方、発生した気体は酸素であり、線香を入れると炎を上げて激しく燃える「助燃性」を持つ。

✅ 正解

2H2O → 2H2 + O2

水の電気分解では、反応前の物質は水（H2O）であり、反応によって水素（H2）と酸素（O2）が発生します。化学反応式では矢印の前後で原子の種類と数が一致している必要があるため、2分子の水から2分子の水素と1分子の酸素が生成されることを示す「2H2O → 2H2 + O2」が正しい表記となります。酸素は空気中では原子1個（O）の状態ではなく、分子（O2）の状態で存在することに注意が必要です。

✅ 正解

混合物は鉄の性質を保っているため磁石に引きつけられるが、化合物はもとの物質とは異なる性質を持つため磁石に引きつけられない

単に混ぜ合わせただけの混合物は、鉄と硫黄それぞれの物質がもつ性質をそのまま保持しているため、鉄の性質である磁性によって磁石に引きつけられます。しかし、加熱によって生じた硫化鉄は、鉄とは全く異なる性質を持つ「化合物」であるため、磁石には引きつけられません。

✅ 正解

青色の塩化コバルト紙につけて、色が赤色（桃色）に変わるかを確認する

炭酸水素ナトリウムの熱分解によって生じる液体は水です。水であることを確認するには、水に反応して青色から赤色（桃色）に変化する性質を持つ塩化コバルト紙を使用するのが適切です。

✅ 正解

反応後の物質に希塩酸を加えると、卵の腐ったようなにおいのする気体が発生する。

鉄と硫黄が化合してできた硫化鉄は、もとの鉄や硫黄とは全く異なる性質を持つ別の物質です。鉄は磁石に引きつけられますが、硫化鉄は引きつけられません。また、鉄に希塩酸を加えると水素が発生しますが、硫化鉄に希塩酸を加えると特有のにおいを持つ硫化水素が発生します。なお、化学変化の前後で物質全体の質量が変化しない「質量保存の法則」が成り立つため、質量が増加することはありません。

✅ 正解

水素

水の電気分解を行うと、陰極（マイナス極）側には水素が、陽極（プラス極）側には酸素が発生する性質があります。水酸化ナトリウムは純粋な水に電流を流しやすくするために加えられますが、分解反応の結果として生じる気体は水分子を構成する水素と酸素です。

✅ 正解

熱分解

1種類の物質が熱によって2種類以上の別の物質に分かれる反応を熱分解と呼びます。酸化銀の場合、熱を加えることで銀と酸素という、もとの物質とは性質の異なる2つの物質に分かれます。

✅ 正解

反応前は磁石に引きつけられたが、反応後は磁石に引きつけられなくなる

鉄と硫黄の反応は、全く別の性質を持つ物質に変化する「化学変化」である。鉄は磁石に引きつけられる性質を持つが、硫化鉄という別の物質に変化した後は、鉄特有の性質である磁性は失われる。このように化合によってできた物質は、もとの成分物質の性質を保っていない。

✅ 正解

鉄原子と硫黄原子が１対１の数比で結びついており、FeSという化学式で表される

硫化鉄は、鉄原子と硫黄原子が一定の割合である１対１で結びついた化合物です。混合物とは異なり、化合物は構成する原子の数比が決まっているため、特定の化学式（FeS）でその組成を表現することができます。

✅ 正解

化合

複数の物質が結びついて、それとは性質の異なる全く別の1種類の物質ができる化学変化を化合といいます。鉄と硫黄から硫化鉄ができる反応はその代表的な例です。これに対し、1種類の物質が2種類以上の物質に分かれる変化を分解、物質が酸素と結びつく変化を酸化、酸化物から酸素を取り除く変化を還元と呼びます。

✅ 正解

炭酸ナトリウム

炭酸水素ナトリウムを加熱すると、化学変化によって炭酸ナトリウム、水、二酸化炭素の3つの物質に分解されます。このように1種類の物質が2種類以上の別の物質に分かれる反応を熱分解と呼び、試験管の底には白色の固体である炭酸ナトリウムが残ります。

✅ 正解

1種類の物質が、性質の異なる複数の別の物質に変化すること

分解の本質は、反応前の物質が1種類であり、それが反応後に2種類以上の別の物質に分かれる点にあります。水の状態変化（物理変化）のように物質そのものが変わらない現象や、複数の物質が結びつく「化合」、酸素と結びつく「酸化」とは区別されます。

✅ 正解

白い球1個に黒い球2個が結合した水分子が2つ生成される

化学反応の前後では、原子の種類と数は変化しません。反応前に水素原子（黒い球）が計4個、酸素原子（白い球）が計2個あるため、反応後もこれと同じ数の原子が含まれている必要があります。水分子は水素原子2個と酸素原子1個が結合して構成されるため、酸素原子2個を使い切るためには水分子が2つ生成され、そこに含まれる水素原子は合計で4個となるため、原子の数が完全に一致します。

✅ 正解

一瞬炎が出て激しく反応して袋がしぼみ、水が生成される。

水素と酸素の混合気体に点火すると、激しい化学反応（燃焼）が起こり水が生成されます。反応前は気体であった水素と酸素が、反応によって体積の非常に小さい液体（または水蒸気から液体への変化）である水になるため、袋の中の圧力が急激に下がり、袋がしぼむ様子が観察されます。

✅ 正解

水素

鉄粉と硫黄を混ぜ合わせただけの状態では、鉄は単体として存在している。金属である鉄にうすい塩酸を加えると、化学変化によって水素が発生する。混合物を加熱して硫化鉄（化合物）に変化させた後に塩酸を加えると硫化水素が発生するが、加熱前であれば発生するのは水素である。

✅ 正解

2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O

炭酸水素ナトリウム（NaHCO3）を熱分解すると、固体の炭酸ナトリウム（Na2CO3）、気体の二酸化炭素（CO2）、液体の水（H2O）の3つの物質に分かれます。化学反応式では、反応前後で各原子の数を一致させる必要があり、ナトリウム原子（Na）の数を右辺のNa2CO3に合わせるため、左辺のNaHCO3の係数を2にします。

✅ 正解

27：2

反応によって得られた銀の質量は2.16gであり、減少した分の質量である0.16g（2.32g－2.16g）が発生した酸素の質量です。これらの質量比を求めると、2.16：0.16 ＝ 216：16 となり、これを最も簡単な整数の比に直すと 27：2 となります。化合物をつくる成分元素の質量の比は常に一定であるという「定比例の法則」が成り立っています。

✅ 正解

発生した気体を石灰水に通すと白く濁り、付着した液体に青色の塩化コバルト紙を浸すと赤色に変わる。

発生した二酸化炭素を確認するためには、石灰水に通して白く濁るかどうかを確認します。また、生成された水を確認するためには、青色の塩化コバルト紙を用います。水に触れると青色から赤色（または桃色）に変化する性質を利用して物質を特定します。

✅ 正解

単体

物質のうち、酸素、水素、硫黄のように1種類の元素だけでできている純物質を単体と呼びます。これに対し、2種類以上の元素が結びついてできている純物質は化合物と呼ばれます。

✅ 正解

炭酸ナトリウム、水、二酸化炭素

炭酸水素ナトリウムを加熱すると、1種類の物質が2種類以上の別の物質に分かれる「熱分解」という化学変化が起こります。この反応では、試験管に残る白い固体の炭酸ナトリウム、試験管の口付近に付着する液体の水、そして気体として発生する二酸化炭素の3つに分解されます。

✅ 正解

名称は熱分解、質量比（酸化銀：銀）は100：93である。

加熱によって1種類の物質が複数の物質に分かれる反応を熱分解と呼びます。与えられたデータ（1.00gで0.93g、2.00gで1.86g、3.00gで2.79g）を確認すると、酸化銀の質量を100としたとき、得られる銀の質量は常に93となっており、質量比は100：93の一定の関係が成立しています。

✅ 正解

質量保存の法則

化学変化において、反応に関与する物質の種類の組み合わせが変わっても、その前後で原子の組み合わせが変わるだけで原子の種類と数は変化しません。そのため、反応前の物質の質量の総和と、反応によって生じた物質の質量の総和は等しくなります。この原理を質量保存の法則と呼びます。この法則があるため、鉄と硫黄が化合して硫化鉄ができる際も、反応した鉄と硫黄の質量の合計が、そのまま硫化鉄の質量となります。

✅ 正解

化合物

純物質のうち、1種類の元素からなるものを単体と呼ぶのに対し、窒素と水素が結びついたアンモニアのように、2種類以上の元素の原子が結びついてできているものを化合物と呼びます。これらはどちらも純物質であり、空気や食塩水のような混合物とは区別されます。

✅ 正解

1.0g

反応が飽和する（塩酸が使い切られる）までは、加えた炭酸水素ナトリウムの質量と発生する気体の質量は比例関係にあります。炭酸水素ナトリウム5gに対して2.5gの気体が発生していることから、発生する気体の質量は加えた炭酸水素ナトリウムの質量の0.5倍であることがわかります。したがって、2gの炭酸水素ナトリウムを加えたときは、2[g] × 0.5 = 1.0[g] の気体が発生します。

✅ 正解

黒色の酸化銀が熱分解されて白い物質が残り、酸素原子2個が結びついた酸素分子が発生する。

酸化銀は黒色の物質ですが、加熱による熱分解を経て、特有の光沢を持つ白い（灰白色の）銀へと変化します。このとき、物質を構成していた酸素原子は、2個ずつ結びついて酸素分子となって空気中に放出されます。モデル図においては、銀原子2個と酸素原子1個が結合した酸化銀のセットが2組描かれ、反応後にはバラバラの銀原子4個と、2個の酸素原子が結合した1組の分子として表現されます。

✅ 正解

反応後の固体は炭酸ナトリウムであり、水に溶かしたときのアルカリ性の強さは反応前よりも強くなる

熱分解によって生じた炭酸ナトリウムは、もとの炭酸水素ナトリウムに比べて水に溶けやすいという性質があります。また、どちらの物質も水に溶かすとアルカリ性を示しますが、炭酸ナトリウムの方がより強いアルカリ性を示すため、フェノールフタレイン溶液を加えた際により濃い赤色に変化します。

✅ 正解

炭酸ナトリウム、水、二酸化炭素

石灰水を白く濁らせる気体は二酸化炭素、加熱時に生じる液体は水です。また、炭酸水素ナトリウムの熱分解によって残る白い固体の物質は、もとの物質よりも水によく溶け、強いアルカリ性を示す炭酸ナトリウムであることがわかります。これら3つの物質が生成されるのが炭酸水素ナトリウムの熱分解の特徴です。

✅ 正解

熱分解

1種類の物質が熱によって2種類以上の別の物質に分解される反応を熱分解といいます。炭酸水素ナトリウムの加熱は、中学理科における熱分解の代表的な事例であり、分解の結果として固体（炭酸ナトリウム）、液体（水）、気体（二酸化炭素）の3つの状態の物質が生成されます。

✅ 正解

単体

純粋な物質は、その成り立ちによって「単体」と「化合物」の2つに分類されます。1種類の元素だけでできている物質を単体、2種類以上の元素からできている物質を化合物と呼び、これらはどちらも純粋な物質にあたります。

✅ 正解

発生した二酸化炭素が空気中に逃げ出したため。

炭酸水素ナトリウムと塩酸の反応では気体である二酸化炭素が発生します。ビーカーのような密閉されていない容器で実験を行うと、発生した気体が容器の外へ逃げてしまうため、その質量分だけ反応後の測定値が減少します。なお、蓋付きの容器などで密閉して実験を行えば、反応の前後で全体の質量は変化しません（質量保存の法則）。

✅ 正解

物質は硫化鉄であり、卵の腐ったようなにおいがする硫化水素が発生する。

鉄と硫黄の混合物を加熱すると、これらが結びついて別の物質になる化合（化学変化）が起こり、硫化鉄という物質が生成されます。この硫化鉄に希塩酸を加えると、化学反応によって特有の腐卵臭（卵の腐ったようなにおい）を持つ硫化水素が発生します。

✅ 正解

発生した気体：酸素、残った物質：銀

火のついた線香が激しく燃えるのは酸素の性質であり、磨くと金属光沢が出るのは金属である銀の性質です。酸化銀を熱分解すると、固体として銀が残り、気体として酸素が発生します。

✅ 正解

物質の名称は「硫化鉄」であり、2種類以上の原子が結びついてできた「化合物」である

鉄と硫黄が化学反応を起こすと、元の鉄や硫黄とは全く別の性質を持つ「硫化鉄」という物質に変化します。このように、2種類以上の元素の原子が特定の割合で結びついてできた1種類の物質を「化合物」と呼びます。単に混ざっているだけの「混合物」とは区別されます。

✅ 正解

溶液がうすい赤色になり、弱いアルカリ性を示す。

炭酸水素ナトリウムは水にわずかに溶け、その水溶液は弱いアルカリ性を示します。フェノールフタレイン溶液はアルカリ性の水溶液に反応して赤色に変化する指示薬ですが、炭酸水素ナトリウムのようにアルカリ性が弱い場合は、色の変化が「うすい赤色」にとどまるのが特徴です。

✅ 正解

加熱後の固体の方が水に溶けやすく、フェノールフタレイン溶液を加えたときにより濃い赤色を示す。

炭酸水素ナトリウムの熱分解によって生じる炭酸ナトリウムは、もとの炭酸水素ナトリウムに比べて水に溶けやすいという性質があります。また、どちらの水溶液もアルカリ性を示しますが、炭酸ナトリウムの方が強いアルカリ性を示すため、フェノールフタレイン溶液を滴下した際の色はより濃い赤色になります。

✅ 正解

青色から赤色に変わる

塩化コバルト紙は水分を検出するための専用の試験紙です。乾燥した状態では青色を呈していますが、水分に触れると反応して赤色（または桃色）に変化する性質を持っています。これを利用して、無色透明の液体が水であるかどうかを判断します。

✅ 正解

2種類以上の原子が、化学的に結びついてできている1種類の物質

硫化鉄は、鉄原子と硫黄原子が化学反応によって結びつくことで生成されます。このように、2種類以上の原子が決まった割合で結びついてできた純粋な物質を化合物と呼びます。単に混ざり合っているだけの「混合物」とは、化学的な結合の有無において明確に区別されます。

✅ 正解

気体を石灰水に通すと、石灰水が白く濁る。

炭酸水素ナトリウムに塩酸を加えると、化学変化によって塩化ナトリウム、水、二酸化炭素の3つの物質が生成されます。二酸化炭素には石灰水を白く濁らせる性質があるため、この方法で発生した気体を確認することができます。線香を激しく燃やすのは酸素、音を立てて燃えるのは水素、赤色リトマス紙を青く変えるのはアンモニアなどのアルカリ性の気体の性質です。

✅ 正解

単体

物質を構成する要素が1種類のみである「純物質」のうち、さらにその構成元素が1種類だけであるものを「単体」と呼びます。これに対し、2種類以上の元素からできている純物質は「化合物」と呼ばれます。単体は化学変化によってそれ以上別の種類の物質に分けることができないという特徴があります。

✅ 正解

名称：炭酸ナトリウム、化学式：Na₂CO₃

炭酸水素ナトリウムの熱分解によって生じる固体は、もとの物質とは異なる性質を持つ炭酸ナトリウムです。炭酸水素ナトリウムと炭酸ナトリウムはどちらも白い粉末ですが、炭酸ナトリウムの方が水によく溶け、水溶液のアルカリ性が強いという特徴があります。この物質の化学式はNa₂CO₃です。酸化ナトリウム（Na₂O）は、この実験の加熱条件では生成されません。

✅ 正解

同じ質量の固体を同量の水に入れ、溶け残りの有無やフェノールフタレイン溶液への反応の強さを比較する

炭酸水素ナトリウムと、分解後の炭酸ナトリウムを区別するには、水への溶けやすさ（溶解度）とアルカリ性の強さの違いを利用します。炭酸ナトリウムの方が水に溶けやすく、より強いアルカリ性を示すため、指示薬の色の濃さを比べることで、別の物質に変化したことを判断できます。石灰水は二酸化炭素の確認、塩化コバルト紙は水の確認に用いるものであり、固体の性質比較には適しません。

✅ 正解

水に溶けやすく、フェノールフタレイン溶液を濃い赤色に変える

炭酸ナトリウムは、元の炭酸水素ナトリウムに比べて水に対する溶解度が大きく、水に溶けやすい性質を持っています。また、水溶液は強いアルカリ性を示すため、フェノールフタレイン溶液を濃い赤色に変化させます。加熱前の炭酸水素ナトリウムは弱いアルカリ性であり、色の変化も薄い赤色にとどまります。

✅ 正解

加熱前後の固体の質量を比較すると、発生した二酸化炭素と水の質量の分だけ減少している

化学反応全体では質量保存の法則が成り立ち、反応に関わった物質の総質量は変化しません。しかし、この実験のように試験管という開いた系で反応を行い、二酸化炭素や水といった物質が外部に放出される場合、試験管の中に留まっている固体の質量だけに注目すると、外へ逃げた物質の質量の分だけ減少することになります。

✅ 正解

気体：二酸化炭素、液体：水

石灰水を白く濁らせる性質を持つ気体は二酸化炭素です。炭酸水素ナトリウムを加熱して熱分解させると、気体として二酸化炭素、液体として水、そして試験管の中に白い固体の炭酸ナトリウムが残ります。

✅ 正解

反応前の質量と反応後の質量は比例関係にある

化学反応において、反応する物質の質量と生成する物質の質量の比は常に一定であるという定比例の法則が成り立ちます。炭酸水素ナトリウムの熱分解では、加熱前の質量が2倍、3倍になると、生成される炭酸ナトリウムの質量も2倍、3倍となるため、両者の間には原点を通る直線のグラフで表される比例関係が成立します。

✅ 正解

鉄が酸素と結びついて酸化鉄となり、質量は反応前よりも増加する

鉄を酸素中で燃焼させると、鉄の原子と酸素の原子が結びついて酸化鉄になります。このとき、固体である鉄に気体であった酸素の質量が加わるため、反応後の質量は元の鉄の質量よりも大きくなります。金属の燃焼は、酸素が取り込まれる反応であるため、開放された空間や十分な酸素がある容器内では質量が増加します。

✅ 正解

鉄

鉄は1種類の元素のみから構成されている純粋な物質であるため、単体に分類されます。二酸化炭素は炭素と酸素、硫化鉄は鉄と硫黄という、それぞれ2種類の元素から構成されているため「化合物」です。また、海水は水や塩分など複数の物質が混じり合っているため「混合物」に該当します。

✅ 正解

化合

複数の物質が結びついて新しい物質ができる化学変化を化合といいます。この問題の例では、鉄という単体と酸素という単体が結びついて、酸化鉄という化合物が生成されています。選択肢にある「分解」は1つの物質が複数の物質に分かれる反応、「中和」は酸とアルカリが反応して互いの性質を打ち消し合う反応を指します。

✅ 正解

0.28g

酸化銀の質量と、分解によって発生する酸素の質量は比例します。実験結果より、酸化銀1.00gを加熱して0.93gの銀が残ったことから、発生した酸素の質量は1.00g – 0.93g = 0.07gであることがわかります。したがって、4.00gの酸化銀を加熱した場合は、1.00gのときの4倍の酸素が発生するため、0.07g × 4 = 0.28gとなります。

✅ 正解

純粋な水は電流が流れにくいため、電流を流れやすくする目的

純粋な水は、水分子がわずかにしかイオンに分かれていないため、電流が非常に流れにくい性質を持っています。電気分解を効率よく進めるためには、水に溶けてイオンに分かれる物質である「電解質」を補助剤として加える必要があります。水酸化ナトリウムは代表的な電解質であり、これを加えることで水溶液中に電流が流れるようになります。

✅ 正解

青色の塩化コバルト紙につけて赤色に変わることを確認し、気体を石灰水に通して白く濁ることを確認する。

水の検出には、水に反応して青色から赤色（桃色）に変化する塩化コバルト紙を用います。また、二酸化炭素の検出には、気体を通すと白く濁る性質を持つ石灰水を用いるのが最も一般的で確実な方法です。

✅ 正解

アンモニアと塩化ナトリウム

アンモニア（窒素と水素からなる）や塩化ナトリウム（ナトリウムと塩素からなる）は、2種類以上の元素が結びついてできた一定の性質を持つ純粋な物質であるため、化合物です。一方で、空気（窒素や酸素などの混合）や食塩水（水と塩化ナトリウムの混合）は複数の物質が混ざった混合物です。

✅ 正解

水溶液が赤色に変化し、強いアルカリ性を示していることがわかる。

炭酸水素ナトリウムを熱分解して得られる炭酸ナトリウムは、水によく溶け、その水溶液は強いアルカリ性を示します。フェノールフタレイン液はアルカリ性の水溶液に反応して赤色に変化する性質があるため、加熱後の固体を溶かした水溶液は鮮やかな赤色になります。BTB液を用いて青色に変化させる方法もありますが、フェノールフタレイン液による赤色の変化はアルカリ性を特定する際の典型的な観察ポイントです。

✅ 正解

NaHCO3

炭酸水素ナトリウムは、ナトリウム、水素、炭素、酸素の原子から構成されており、その組成を元素記号で表すとNaHCO3となる。Na2CO3は炭酸ナトリウムの化学式であり、混同しやすいため注意が必要である。

✅ 正解

二酸化炭素

炭酸水素ナトリウムを加熱すると熱分解が起こり、炭酸ナトリウム、水、二酸化炭素の3種類の物質に分かれます。石灰水を白く濁らせる性質を持つのは二酸化炭素であるため、発生した気体はこの物質であると判断できます。

✅ 正解

青色の塩化コバルト紙につけて、赤色に変わることを確認する。

物質の熱分解によって生じた液体が水であることを確認するには、塩化コバルト紙を用いる。塩化コバルト紙は乾燥しているときは青色だが、水に触れると赤色（桃色）に変化する性質を持つ。リトマス紙やフェノールフタレイン溶液は液体の性質（酸性・アルカリ性）を調べるものであり、水の生成そのものを特定するものではない。

✅ 正解

たたくとうすく広がり、みがくと特有の光沢が出る

酸化銀の熱分解によって生じる固体は金属である銀です。銀は金属としての共通の性質を持っており、展性・延性（たたくと広がる性質）があることや、みがくと金属光沢が出ること、電気をよく通すことなどが特徴です。鉄ではないため磁石には引きつけられず、アルカリ性を示す性質もありません。

✅ 正解

熱分解

加熱によって物質が分解される反応は「熱分解」と呼ばれます。酸化は酸素と結びつく変化、還元は酸化物から酸素が奪われる変化、蒸留は沸点の違いを利用して混合物を分ける操作であり、一種類の物質が分かれる熱分解とは区別されます。

✅ 正解

0.28g

質量保存の法則により、反応前の酸化銀の質量は、反応後に残った固体の質量と発生した酸素の質量の和に等しくなります。不十分な加熱で酸化銀が残っていたとしても、減少した分の質量は放出された酸素の質量に相当するため、5.00g － 4.72g ＝ 0.28g と計算されます。

✅ 正解

2.0g

実験結果から、炭酸水素ナトリウムを4.0g以上加えても二酸化炭素の発生量が2.0gで一定になっていることが分かります。これは、うすい塩酸40.0gに対して、炭酸水素ナトリウム4.0gが過不足なく反応したことを示しています。反応する物質の質量比は常に一定であるため、塩酸の量が半分の20.0gになった場合、過不足なく反応する炭酸水素ナトリウムの質量も半分の2.0gとなります。

✅ 正解

青色の塩化コバルト紙を赤色に変えること、および、石灰水を白く濁らせること

炭酸水素ナトリウムを加熱すると、試験管の口付近に液体（水）がつき、気体（二酸化炭素）が発生します。水は青色の塩化コバルト紙を赤色に変える性質があり、二酸化炭素は石灰水に通すと白く濁る性質があるため、これらの方法で物質を特定できます。

✅ 正解

薬さじの背などでこすると、特有の光沢が現れることを確認する。

酸化銀の熱分解によって生じる銀は金属です。金属には「磨くと光る（金属光沢）」「たたくと広がる（展性・延性）」「電気をよく通す」といった共通の性質があります。薬さじでこすって光沢を確認するのは、その物質が金属（銀）であることを確かめる代表的な方法です。水への溶解性や酸との反応は、銀の特定には適しません。

✅ 正解

加熱後の試験管には白色（銀色）の固体が残り、発生した気体に火のついた線香を入れると線香が激しく燃える。

酸化銀を熱分解すると、金属の銀と酸素に分かれます。黒色だった酸化銀は、反応後に金属光沢を持つ白っぽい銀色（銀）へと変化します。また、発生した酸素には物を燃やすのを助ける働き（助燃性）があるため、火のついた線香を入れると炎を上げて激しく燃えることが確認のポイントとなります。

✅ 正解

硫黄

単体とは、1種類の元素記号だけでその組成を表すことができる純物質のことです。硫黄は1種類の元素からなるため単体ですが、硫酸、硫化鉄、硫酸バリウムはいずれも硫黄元素を含んではいるものの、酸素や鉄、水素、バリウムといった他の元素と結びついているため、化合物に分類されます。

✅ 正解

陰極に赤褐色の銅が付着し、陽極から特有の刺激臭がある塩素が発生する

塩化銅（CuCl₂）の電気分解では、陽イオンである銅イオンが陰極へ移動して電子を受け取り、単体である銅となって付着します。一方、陰イオンである塩化物イオンは陽極へ移動して電子を離し、単体である塩素の気体となって発生します。塩素には特有の刺激臭や漂白作用があるのが特徴です。

✅ 正解

Fe + S → FeS

鉄の原子の記号 Fe と硫黄の原子の記号 S が結びつくことで、硫化鉄の分子（組成式） FeS が生成されます。この反応では、鉄原子1つと硫黄原子1つが過不足なく結合するため、係数はすべて1となり、Fe + S → FeS と記述するのが正解です。

✅ 正解

7.7g

鉄4.9gと硫黄2.8gの質量比は 4.9 : 2.8 ＝ 7 : 4 となり、過不足なく反応が進行します。質量保存の法則により、化学変化の前後で物質全体の質量は変化しないため、生成される硫化鉄の質量は反応した鉄と硫黄の質量の和である 4.9 ＋ 2.8 ＝ 7.7g となります。

✅ 正解

混ぜ合わせただけのものは混合物であり、加熱して得られた硫化鉄は化合物である

単に混ぜ合わせただけの状態では、鉄と硫黄はそれぞれの性質を保ったまま混じり合っているだけなので「混合物」と呼ぶ。一方、加熱によって化学変化が起こり、鉄と硫黄が特定の割合で結びついてできた硫化鉄は、元の物質とは全く異なる性質を持つ一つの物質であるため「化合物」に分類される。

✅ 正解

単体の鉄に塩酸を加えると水素が発生するが、硫化鉄に塩酸を加えると硫化水素という異なる性質を持つ気体が発生するから。

物質が化学変化して別の物質になったことを証明するには、反応前後の物質の性質（特有の性質）を比較する必要があります。鉄は塩酸と反応して水素を発生させますが、硫黄と化合して硫化鉄になると、塩酸との反応で発生する気体が硫化水素へと変化します。このように、反応によって生じる気体の性質が変わることは、元の物質とは異なる新しい物質が生成された証拠となります。

✅ 正解

Na₂CO₃、H₂O、CO₂

炭酸水素ナトリウムの化学式はNaHCO₃であり、これを加熱すると炭酸ナトリウム（Na₂CO₃）、水（H₂O）、二酸化炭素（CO₂）に分かれます。反応の前後で原子の種類と数は変わらないため、化学反応式は 2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H₂O + CO₂ と表されます。

✅ 正解

液体は青色の塩化コバルト紙を赤色に変え、気体は石灰水を白く濁らせる。

水の検出には、水に触れると青色から赤色（桃色）に変化する塩化コバルト紙を用います。また、二酸化炭素の検出には、通すと白く濁る性質を持つ石灰水を用いるのが標準的な方法です。水素のように音を立てて燃えたり、酸素のように線香の火を強くしたりする性質は、炭酸水素ナトリウムの分解によって生じる気体には見られません。

✅ 正解

炭酸ナトリウムよりも水に溶けにくく、水溶液は弱いアルカリ性を示す。

炭酸水素ナトリウムは、炭酸ナトリウムと比較して溶解性が低く、水に溶けにくいという特徴があります。また、水溶液の液性はどちらもアルカリ性ですが、炭酸水素ナトリウムの方がアルカリ性の程度が弱いため、フェノールフタレイン溶液を加えた際の色も薄くなります。

✅ 正解

試験紙が水に触れた部分だけ、青色から赤色に変化した

塩化コバルト紙は、水が付着した箇所のみが特有の色変化を起こす性質を持つ。市販の、または乾燥させた状態の塩化コバルト紙は青色であり、試験管に付着した液体（水）を吸い取ることで、その部分が青色から赤色（桃色）へと変わる。この色の変化の方向は、水分の有無を確認する際の重要な判断基準となる。

✅ 正解

鉄と硫黄が反応するときに発生した熱が、まだ反応していない部分の加熱に利用されるため

鉄と硫黄が結びついて硫化鉄ができる反応は、大きな熱を放出する発熱反応です。最初に加えた熱によって一部が反応を開始すると、その際に発生した熱が隣接する未反応の混合物を加熱するため、外部から加熱し続けなくても連鎖的に反応が最後まで進行します。

✅ 正解

炭酸水素ナトリウム水溶液を入れたビーカーだけが赤色に変化する

食塩（塩化ナトリウム）を水に溶かした水溶液は中性であるため、フェノールフタレイン溶液を加えても色の変化は見られず無色のままです。一方、炭酸水素ナトリウムを水に溶かした水溶液は弱いアルカリ性を示すため、フェノールフタレイン溶液を加えると赤色に変化します。この色の変化の有無によって、2つの水溶液を判別することが可能です。

✅ 正解

磁石を近づけても引きつけられず、うすい塩酸を加えると特有のにおいがある気体が発生する。

鉄と硫黄の化学反応によって生成された硫化鉄は、もとの鉄が持っていた「磁石に引きつけられる」という性質を失っています。そのため、フェライト磁石などを近づけても引きつけられません。また、うすい塩酸を加えた際には、鉄単体のときのような無臭の水素ではなく、硫化水素という特有のにおいを持つ気体が発生するのが特徴です。このように化学変化の前後で物質の性質が全く異なるものになることを理解しておくことが重要です。

✅ 正解

酸化銀を加熱すると、銀と酸素に分かれる現象

もとの物質とは異なる別の物質ができる変化を化学変化といい、1種類の物質が分かれる反応を分解と呼びます。酸化銀が銀と酸素に分かれる反応は、新しい物質が生成されているため化学変化（分解）です。一方、氷が水になる、エタノールが蒸発するといった現象は、物質そのものは変わらず状態だけが変わる「状態変化」であり、砂糖が水に混ざる現象は「溶解」にあたるため、分解には含まれません。

✅ 正解

炭酸ナトリウム、二酸化炭素、水

加熱によって1種類の物質が2種類以上の別の物質に分かれる化学変化を熱分解と呼びます。炭酸水素ナトリウムを加熱すると、固体の炭酸ナトリウム、気体の二酸化炭素、そして液体の水の3つに分解されます。選択肢にある酸化ナトリウムや酸素、水素はこの反応では生成されません。

✅ 正解

3.975g

化学変化に関係する物質の質量の間には、常に一定の質量比が成り立ちます。この実験において、反応前の炭酸水素ナトリウムと反応後に残る炭酸ナトリウムの質量比は 4.2：2.65 です。炭酸水素ナトリウムの質量を6.3gにした場合もこの比は変わらないため、「4.2：2.65 ＝ 6.3：x」という比例計算を行うことで、残る固体の質量を算出できます。計算の結果、x ＝ 3.975gとなります。

✅ 正解

水や炭酸水素ナトリウムは化合物であり、1種類の物質のみで構成される純粋な物質である。

物質は大きく「純粋な物質」と「混合物」に分けられ、化合物は複数の元素から構成されていても、物質としては1種類であるため「純粋な物質」に分類される。鉄や亜鉛は1種類の元素からなる単体であり、これも純粋な物質である。

✅ 正解

化合物

物質のうち、1種類の元素のみで構成されているものを単体と呼ぶのに対し、2種類以上の元素が結びついてできている純粋な物質を化合物と呼ぶ。これらはどちらも「純粋な物質」に分類される。

✅ 正解

純粋な水は電流が極めて流れにくいため、電流を流れやすくするため。

純粋な水は、分子がほとんど電離していないため電気を通しません。電気分解を効率よく行うためには電流を流す必要があるため、電解質である水酸化ナトリウムを少量溶かし、水溶液中にイオンを作ることで電気を通りやすくしています。このとき、水酸化ナトリウム自体は反応の前後で変化せず、分解されるのは水分子のみです。

✅ 正解

2個

化学反応の前後では、原子の種類と数は変化しないという法則（質量保存の法則に関連する原理）があります。反応前には水素分子2個の中に水素原子が計4個、酸素分子1個の中に酸素原子が計2個存在しています。生成物である水分子は「酸素原子1個と水素原子2個」の組み合わせで構成されるため、用意されたすべての原子を組み合わせると、水分子はちょうど2個作られることになります。

✅ 正解

０．８８ｇ

塩化銅において、構成する物質の質量の間には常に一定の質量比が成り立つという定量的な関係があります。銅と塩素の質量比が１０対１１であるとき、銅０．８０ｇと反応する塩素の質量をｘｇとすると、１０：１１＝０．８０：ｘという関係が成り立ちます。この比例式を解くと、１０ｘ＝８．８となり、ｘ＝０．８８となります。したがって、必要な塩素の質量は０．８８ｇです。

✅ 正解

炭酸ナトリウムであり、元の物質よりも強いアルカリ性を示す。

炭酸水素ナトリウムを加熱すると、炭酸ナトリウム、二酸化炭素、水に分解される。あとに残った白色の固体である炭酸ナトリウムは、元の炭酸水素ナトリウムに比べて水に溶けやすく、水溶液にしたときにより強いアルカリ性を示す性質がある。

✅ 正解

熱分解によって発生した二酸化炭素が、生地の内部から押し広げるため

炭酸水素ナトリウムを加熱すると、化学変化（熱分解）が起こり、炭酸ナトリウム、水、二酸化炭素に分解されます。このとき発生した気体である二酸化炭素が生地の中で気泡となり、周囲の生地を押し広げることで、ふっくらとした仕上がりになります。これは1つの物質が2つ以上の異なる物質に分かれる現象を利用した身近な例です。

✅ 正解

銀原子：4個、酸素分子：1個

化学反応式 2Ag2O → 4Ag + O2 において、係数は分子や原子の数の比を表しています。酸化銀分子（Ag2O）1つには2つの銀原子が含まれているため、酸化銀分子が2つ分解されると、合計で4つの銀原子が生成されます。一方、酸素原子は酸化銀分子2つの中に合計2つ含まれており、これが結びついて1つの酸素分子（O2）として放出されます。

✅ 正解

石灰水に通すと、石灰水が白く濁る

二酸化炭素には、石灰水（水酸化カルシウム水溶液）と反応して水に溶けにくい炭酸カルシウムを生成し、液体を白く濁らせる性質があります。線香が激しく燃えるのは酸素、音を立てて燃えるのは水素の性質です。

✅ 正解

2Ag₂O → 4Ag + O₂

酸化銀の組成式はAg₂Oです。熱分解によって銀（Ag）と酸素（O₂）が生成されます。反応式の左辺と右辺で原子の数を合わせると、左辺にAg₂Oが2分子（銀原子4個、酸素原子2個）、右辺に銀原子4個と酸素分子1個（酸素原子2個）となり、2Ag₂O → 4Ag + O₂ が成立します。酸化銀の化学式をAgOとするのは誤りです。

✅ 正解

1種類の物質が、熱のエネルギーによって2種類以上の異なる物質に分かれる反応である。

酸化銀を加熱すると「酸化銀 → 銀 ＋ 酸素」という化学反応が起こります。これは1つの反応物から複数の生成物が得られる「分解」の典型的な例です。2種類以上の物質が結びつく反応は「化合」、酸素と激しく反応する現象は「燃焼」、酸化物から酸素を取り除く反応は「還元」と呼ばれ、これらは熱分解とは異なる仕組みの化学変化です。

✅ 正解

ナトリウム原子2個、炭素原子1個、酸素原子3個

化学反応の前後では、反応に関与する原子の種類と数は変化しないという「質量保存の法則」の基礎となる考え方を用います。反応前に存在した原子の総数（ナトリウム2、水素2、炭素2、酸素6）から、二酸化炭素（炭素1、酸素2）と水（水素2、酸素1）に含まれる原子を差し引くと、残る原子はナトリウム2個、炭素1個、酸素3個となります。これが炭酸ナトリウム（化学式: Na₂CO₃）の組成と一致します。

✅ 正解

加熱後に残った固体の水溶液の方が、炭酸水素ナトリウムの水溶液よりも濃い赤色になる。

フェノールフタレイン溶液はアルカリ性の水溶液に反応して赤色に変化する指示薬であり、アルカリ性が強いほどその色は濃くなる。炭酸水素ナトリウムを加熱して得られた炭酸ナトリウムは、元の物質よりも強いアルカリ性を持つため、フェノールフタレイン溶液を加えたときによりはっきりとした濃い赤色を示す。

✅ 正解

塩化コバルト紙を用い、色は赤色に変化する

水の存在を調べるためには塩化コバルト紙を使用します。塩化コバルト紙は乾燥状態では青色を呈していますが、水に触れると化学反応を起こして赤色（または桃色）に変化する性質を持っています。これを利用することで、無色透明の液体が水であるかどうかを特定できます。

✅ 正解

反応前よりも質量が減少する。発生した二酸化炭素が容器の外へ逃げていったため。

炭酸水素ナトリウムとうすい塩酸の反応では二酸化炭素が発生します。容器が密閉されていない場合、発生した二酸化炭素は空気中へと拡散して容器の外へ出ていきます。質量保存の法則自体は宇宙全体（あるいは閉鎖系）で成立していますが、測定対象である「容器の中の物質」という視点では、逃げていった気体の質量の分だけ、反応後の方が軽くなります。

✅ 正解

塩化コバルト紙を用い、青色から赤色に変化する

物質の熱分解などで生じた液体が水であることを確認するには、塩化コバルト紙を利用します。塩化コバルト紙は、乾燥した状態では青色をしていますが、水に触れると赤色（または桃色）に変化する性質を持っています。リトマス紙は液体の液性（酸性・アルカリ性）を調べるためのものであり、水の特定には適しません。

✅ 正解

7：4

鉄5.6gと硫黄3.2gが過不足なく反応しているため、その質量比は 5.6：3.2 となる。この比を整数にするために両方を10倍すると 56：32 となり、さらに両方の数値を最大公約数である8で割ると、最も簡単な整数比は 7：4 となる。

✅ 正解

水酸化ナトリウム

純粋な水は非常に電流を通しにくい性質を持っている。そのため、水に溶けると電離して電流を流す働きをする「電解質」を加える必要がある。水酸化ナトリウムは水によく溶け、電気分解を効率的に進めるための助けとなる代表的な物質である。

✅ 正解

単体

鉄粉3.5gや硫黄2.0gのように、他の物質と混ざっておらず、かつ1種類の原子のみで構成されている純粋な物質は単体と呼ばれます。鉄粉と硫黄を混ぜ合わせた段階では混合物となり、さらに加熱して反応させると別の性質を持つ化合物へと変化しますが、反応前の個々の物質の状態は単体にあたります。

✅ 正解

2：1

水の電気分解を化学反応式で表すと 2H₂O → 2H₂ + O₂ となります。この式から、2個の水分子が分解されると、2個の水素分子と1個の酸素分子が生成されることがわかります。したがって、分子の数の比は 2：1 となります。

✅ 正解

気体は水素であり、マッチの火を近づけると音を立てて燃える。

水の電気分解において、陰極（マイナス極）側には水素が発生し、陽極（プラス極）側には酸素が発生します。水素は可燃性の気体であり、マッチの火を近づけると爆発的に燃えて「ポン」という音を立てる性質があります。一方、線香を激しく燃やす性質（助燃性）を持つのは陽極側で発生する酸素です。

✅ 正解

塩化銅、水、アンモニア

塩化銅は銅と塩素、水は水素と酸素、アンモニアは窒素と水素という、それぞれ2種類以上の元素から構成される純粋な物質であるため化合物に分類されます。窒素やマグネシウムは、それぞれ1種類の元素のみから構成される単体であるため、化合物には含まれません。

✅ 正解

2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H₂O + CO₂

化学反応式は、反応の前後で原子の数と種類が等しくなるように書く必要があります。炭酸水素ナトリウム（NaHCO₃）の熱分解では、2つの炭酸水素ナトリウム分子から、1つの炭酸ナトリウム（Na₂CO₃）分子、1つの水（H₂O）分子、1つの二酸化炭素（CO₂）分子が生成されます。左辺と右辺でナトリウム（Na）が2個、水素（H）が2個、炭素（C）が2個、酸素（O）が6個ずつとなり、数が一致します。

✅ 正解

2個の酸化銀分子が分解すると、4個の銀原子と、1個の酸素分子が生成される。

化学反応式の係数は、反応する物質の個数の比を表しています。「2Ag₂O」は酸化銀分子が2個あることを示し、酸化銀1分子（Ag₂O）には銀原子2個と酸素原子1個が含まれるため、全体で銀原子4個と酸素原子2個が反応に関わります。分解後、銀は分子を作らず独立した4個の原子（4Ag）となり、酸素は原子2個が結びついた1個の酸素分子（O₂）となります。酸素原子を「2O」のようにバラバラに書くことは、分子として存在する気体の性質上、正しくありません。

✅ 正解

塩素が０．３０ｇ残る

化合物をつくる際、反応する各物質の質量比は常に一定であるという法則があります。銅と塩素が１０対１１の質量比で反応して塩化銅ができるとき、用意された銅２．００ｇをすべて使い切るために必要な塩素の質量は、２．００ ×（１１ ÷ １０）＝ ２．２０ｇとなります。実際に用意された塩素は２．５０ｇであるため、銅はすべて反応し、塩素は ２．５０ － ２．２０ ＝ ０．３０ｇ分だけ反応せずに残ることになります。

✅ 正解

2H₂ + O₂ → 2H₂O

化学反応式は、反応の前後で原子の種類と数が変わらないように記述する必要がある。酸素分子（O₂）1個には酸素原子が2個含まれているため、生成される水分子（H₂O）も2個なければ酸素原子の数が合わない。水分子を2個にすると水素原子が合計4個必要になるため、反応物の水素分子（H₂）の係数を2にする。これにより、左辺と右辺で水素原子4個、酸素原子2個となり数が一致する。

✅ 正解

生成物である酸素分子（O2）に含まれる2個の酸素原子をまかなうために、水分子が少なくとも2つ必要だから。

化学反応の前後では、原子の種類と数は変化しないという法則があります。水の電気分解で発生する酸素は分子（O2）の状態であるため、右辺には酸素原子が2個存在することになります。これに対し、水分子（H2O）1つには酸素原子が1個しか含まれていないため、酸素原子の数を合わせるためには水分子が2つ必要になります。その結果、水素原子の数は合計4個となり、右辺の水素分子も2つ（2H2）となることで式全体が成立します。

✅ 正解

酸素分子：20個、水分子：40個

化学反応式の係数は、反応する分子の数の比を表しています。「水素：酸素：水 ＝ 2：1：2」の比率で反応が進むため、水素分子が40個の場合、その半分の20個の酸素分子が必要となり、水素分子と同数の40個の水分子が生成されます。

✅ 正解

水素

鉄粉と硫黄を加熱せずに混ぜただけの場合、それらは化学変化を起こしておらず、それぞれの物質の性質を保ったままの「混合物」です。そのため、混合物の中の鉄とうすい塩酸が化学反応を起こし、水素が発生します。もし加熱して硫化鉄という別の物質に変化させてから塩酸を加えた場合は、硫化水素が発生します。

✅ 正解

反応の前後で、銀原子の数は4個、酸素原子の数は2個のまま変化していない。

化学反応において、原子が消滅したり、新しく生じたり、他の種類の原子に変わったりすることはありません。左辺の2Ag₂Oには、Ag₂Oという塊（銀原子2個、酸素原子1個）が2つあるため、合計で銀原子4個、酸素原子2個が存在します。右辺の4Ag（銀原子4個）とO₂（酸素原子2個）でもその数は維持されており、原子の組み合わせのみが変化していることがわかります。

✅ 正解

化学変化が起こり、二酸化炭素が発生するとともに、塩化ナトリウムなどが生成される

炭酸水素ナトリウムとうすい塩酸が反応すると、もとの物質とは異なる物質ができる化学変化が起こります。この反応では二酸化炭素が発生するほか、水や塩化ナトリウム（食塩）が生成されます。金属に酸を加えたときのように水素が発生するわけではない点に注意が必要です。

✅ 正解

混合物に加えると無臭の水素が発生し、加熱後の化合物に加えると特有の臭いを持つ気体が発生する

鉄と硫黄の混合物では、鉄が単体として存在しているため、塩酸と反応して無臭の水素が発生します。しかし、加熱によって鉄と硫黄が「化合」して「化合物」である硫化鉄に変化すると、もとの鉄とは全く異なる性質を持つようになります。この硫化鉄に塩酸を加えると、腐卵臭（卵の腐ったような臭い）を持つ硫化水素という気体が発生します。この変化は、化学変化によって物質の性質が変わったことを示しています。

✅ 正解

化合

複数の物質が結びついて別の物質に変わる化学変化を化合と呼び、これによって生成された物質を化合物といいます。これに対し、1つの物質が2つ以上の物質に分かれる変化は分解、単に混ざり合っているだけで化学的に結びついていない状態は混合と呼ばれます。

✅ 正解

生成物である炭酸ナトリウム（Na2CO3）の中にナトリウム原子が2個含まれており、反応前後で原子の数を合わせる必要があるため。

化学反応においては、反応の前後で原子が新しくできたり、なくなったりすることはありません。生成物である炭酸ナトリウムの1分子の中にはナトリウム原子（Na）が2個含まれているため、反応物である炭酸水素ナトリウムも2分子（2NaHCO3）必要になります。これにより、水素原子、炭素原子、酸素原子の数も、左辺と右辺でそれぞれ2個、2個、6個となり、矛盾なく反応式が成立します。

✅ 正解

気体を石灰水に通すと、石灰水が白く濁る。

炭酸水素ナトリウムと塩酸の反応では、気体として二酸化炭素が発生します。二酸化炭素には石灰水と反応して白く濁った沈殿（炭酸カルシウム）を生じる性質があるため、この方法で気体を特定できます。マッチを近づけて音を立てて燃えるのは水素、線香が激しく燃えるのは酸素の性質です。

✅ 正解

塩化コバルト紙を用い、青色から赤色に変化する

塩化コバルト紙は、水に反応して色が変化する特殊な試験紙です。乾燥した状態では青色をしていますが、水に触れると赤色（桃色）に変わる性質があるため、生成した液体が水であるかを確認する際に利用されます。

✅ 正解

磁石に引きつけられない ― 硫化水素

鉄と硫黄が結びついて硫化鉄になると、元の物質とは性質が異なる別の物質になります。鉄単体は磁石に引きつけられる性質を持ちますが、化合物である硫化鉄は磁石に引きつけられない性質を持ちます。また、硫化鉄にうすい塩酸を加えると、卵の腐ったような特有のにおいがある気体である「硫化水素」が発生します。加熱前の混合物に塩酸を加えた場合は、鉄と反応して水素が発生しますが、硫化鉄になると反応結果が変わる点に注意が必要です。

✅ 正解

酸素の総量：0.08g、途中で発生した量：0.06g

酸化銀の熱分解によって減少する質量は、放出された酸素の質量に相当します。加熱前の質量1.16gから完全に分解した後の質量1.08gを引いた「1.16 – 1.08 = 0.08g」が、この実験で放出される酸素の総量です。また、加熱を途中でやめた時点での減少量は「1.16 – 1.10 = 0.06g」となり、これがその時点で発生していた酸素の質量となります。

✅ 正解

塩化ナトリウム、二酸化炭素、水

炭酸水素ナトリウム（NaHCO₃）とうすい塩酸（主成分：塩化水素 HCl）が反応すると、化学変化によって塩化ナトリウム（NaCl）、二酸化炭素（CO₂）、水（H₂O）の3つの物質が生成されます。炭酸水素ナトリウムの加熱による分解（熱分解）で生成される「炭酸ナトリウム」と混同しないよう注意が必要です。また、この反応で発生する気体は二酸化炭素であり、水素ではありません。

✅ 正解

2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H₂O + CO₂

炭酸水素ナトリウム（NaHCO₃）を加熱すると、炭酸ナトリウム（Na₂CO₃）、水（H₂O）、二酸化炭素（CO₂）の3つの物質に分解されます。化学反応式では、反応の前後で各原子の数が等しくなるように係数を補う必要があります。炭酸水素ナトリウム2分子が反応することで、炭酸ナトリウム、水、二酸化炭素がそれぞれ1分子ずつ生成されるため、係数は「2」が必要となります。また、水素は分子（H₂）としてではなく、水の一部として生成されます。

✅ 正解

加熱前の混合物からは無臭の水素が発生するが、加熱後の硫化鉄からは腐卵臭のある硫化水素が発生する。

加熱前の混合物には単体の鉄が含まれているため、塩酸を加えると鉄と塩酸が反応して水素が発生します。一方、加熱後は鉄と硫黄が結びついて硫化鉄という別の物質に変化しているため、塩酸を加えると硫化水素が発生します。発生する気体の種類の違いを確認することで、化学変化が起きたことを確かめることができます。

✅ 正解

反応によって発生した熱が、まだ反応していない部分を加熱するため。

鉄と硫黄が結びついて硫化鉄ができる化学変化は、エネルギーを放出する発熱反応です。反応によって生じた熱が隣接する未反応の部分を次々に加熱していくため、外部からの加熱を途中でやめても連鎖的に反応が進行します。

✅ 正解

鉄原子という単体と硫黄原子という単体が結びつき、硫化鉄という1種類の化合物ができる反応だから。

2種類以上の物質が結びついて新しい1種類の物質ができる化学変化を化合といいます。この反応では、鉄原子と硫黄原子という別々の物質の構成単位が結合して、硫化鉄という新たな化合物の粒子を形成するため、化合の典型的な例として扱われます。

✅ 正解

Fe + S → FeS

鉄（Fe）と硫黄（S）が化学結合して、全く別の性質を持つ物質である硫化鉄（FeS）ができる反応は「化合」と呼ばれます。この変化を化学反応式で表すと、左辺に反応前の物質であるFeとSを、右辺に反応後の物質であるFeSを書き、矢印で結んだ Fe + S → FeS となります。

✅ 正解

化学反応式：2H₂ + O₂ → 2H₂O

化学変化を化学式を使って表した式を化学反応式といいます。反応の前後で原子の種類と数は変化しないという原則があるため、酸素分子（O₂）に含まれる2個の酸素原子を過不足なく水分子（H₂O）にするには、水分子が2個（2H₂O）生成される必要があります。このとき、水素原子は計4個必要になるため、反応前の水素分子も2個（2H₂）となります。

✅ 正解

2NaHCO3 → Na2CO3 + H2O + CO2

炭酸水素ナトリウム（NaHCO3）の熱分解では、2分子の炭酸水素ナトリウムから、1分子の炭酸ナトリウム（Na2CO3）、1分子の水（H2O）、1分子の二酸化炭素（CO2）が生成されます。化学反応式の前後で、ナトリウム（Na）、水素（H）、炭素（C）、酸素（O）の各原子の数が一致しなければならないため、係数「2」がついた式が正解となります。

✅ 正解

加熱をやめても反応で発生する熱によって反応が続く。また、反応後の物質に塩酸を加えると特有のにおいがある硫化水素が発生する。

鉄と硫黄の化合は熱を発生する反応（発熱反応）です。一度反応が始まれば、そのときに出た熱がまわりの混合物を加熱するため、外部からの加熱をやめても反応が最後まで進みます。生成された硫化鉄に塩酸を加えると、卵の腐ったような特有のにおいを持つ硫化水素という気体が発生します。

✅ 正解

二酸化炭素

炭酸水素ナトリウムとうすい塩酸が化学反応を起こすと、物質の組み合わせが変化し、塩化ナトリウム、水とともに、気体である二酸化炭素が生成されます。このとき、激しい泡立ちが見られるのが特徴です。

✅ 正解

水上置換法 ― 線香が炎を上げて激しく燃える

酸化銀を加熱すると、銀と酸素に分解される。発生した酸素は水に溶けにくいため、水槽の中で気体を集める水上置換法を用いるのが適切である。また、酸素には物を燃やすのを助ける働き（助燃性）があるため、火のついた線香を入れると炎を上げて激しく燃えるという特徴がある。

✅ 正解

乾燥時は青色で、水に触れると赤色に変わる

塩化コバルト紙は、水との反応を利用してその存在を確かめるための試験紙です。乾燥しているときは青色を示しますが、水が付着すると赤色（または桃色）に変化する性質を持っています。この色の変化がはっきりしているため、微量な水の検出に非常に有効です。

✅ 正解

発生した二酸化炭素が気体となって空気中に逃げたため。

化学変化の前後で物質全体の質量が変わらないという「質量保存の法則」は常に成り立ちますが、本実験のように容器が密閉されていない場合、生成された二酸化炭素が気体として空気中に放出されます。測定される質量にはこの放出された気体の分が含まれないため、反応前よりも質量が減少したような結果となります。

✅ 正解

50個

水の電気分解をモデルで考えると、2つの水分子から2つの水素分子と1つの酸素分子が生成されます。つまり、発生する水素分子の個数と酸素分子の個数の比は常に2：1になります。水素分子が100個発生した場合、その半分にあたる50個の酸素分子が発生することになります。原子が消失したり、新しく出現したりしないという質量保存の法則に基づいた計算です。

✅ 正解

石灰水が白く濁り、熱分解が起こったといえる

炭酸水素ナトリウムを加熱して発生した気体を石灰水に通すと、石灰水が白く濁ることから、二酸化炭素が発生していることがわかります。このように、加熱によって1種類の物質が性質の異なる複数の物質に分かれる反応を熱分解といいます。石灰水の白濁は二酸化炭素特有の反応であり、物質の特定に用いられます。

✅ 正解

1種類の物質が、原子の組み合わせが変わることによって別の物質に変化したため

分解は化学変化の一種であり、もとの物質を構成する原子の結びつきが一度切れ、それらが再構成されることで、1種類の物質から2種類以上の異なる物質が生成される。物質の状態が変わるだけの状態変化や、単なる混合物の作成とは異なり、物質そのものの種類が変わる点が重要である。

✅ 正解

反応の前後で原子の種類と数を変えないようにするため

化学変化においては、物質を構成する原子の組み合わせが変わるだけで、原子そのものが新しくできたり、なくなったりすることはない。これを「質量保存の法則」の基礎となる考え方という。水素分子（H₂）と酸素分子（O₂）から水分子（H₂O）ができる場合、そのままでは酸素原子の数が左辺（2個）と右辺（1個）で合わないため、係数を用いて原子の総数を等しく調整する必要がある。

✅ 正解

異なる種類の原子が、決まった比率で隙間なく結合していることを示すこと

化合物の最大の特徴は、複数の原子が「一定の割合」で「結合」している点にあります。モデル図において、原子同士を接触させて描くことは化学結合を意味し、その個数比を固定して描くことは定比例の法則（化合物をつくる成分元素の質量比は常に一定であること）の基礎となる原子数の比を表現しています。

✅ 正解

溶液が濃い赤色に変化する。これは、生成された炭酸ナトリウムが元の炭酸水素ナトリウムよりも強いアルカリ性を示すためである。

炭酸水素ナトリウムを熱分解すると、固体として炭酸ナトリウムが残ります。炭酸水素ナトリウムも炭酸ナトリウムも、水に溶けるとアルカリ性を示す性質がありますが、炭酸ナトリウムの方がより強いアルカリ性を示します。フェノールフタレイン溶液はアルカリ性の強さに応じて赤色の濃さが変わるため、より強いアルカリ性を持つ炭酸ナトリウムの水溶液では、反応が強く出て濃い赤色になります。

✅ 正解

還元によって生じた銅と、反応せずに残った酸化銅の混合物

酸化銅の還元反応において、加えた炭素の量が化学反応に必要な量よりも少ない場合、酸化銅の一部だけが還元されて銅に変化します。炭素はすべて酸素と結びついて二酸化炭素となり試験管の外へ出ていきますが、反応しきれなかった酸化銅はそのまま試験管内に残るため、生成した銅と未反応の酸化銅が混ざった状態になります。

✅ 正解

結びついた気体：酸素、　生成された物質：酸化銅

銅を空気中で加熱すると、空気中の酸素と化学反応を起こします。このとき、もともと赤褐色だった銅は、酸素と結びつくことで黒色の酸化銅という別の物質へと変化します。このように、物質が酸素と結びつく化学変化を酸化と呼びます。

✅ 正解

スチールウールの成分に炭素が含まれていないため

物質が燃焼して二酸化炭素が発生するためには、その物質の成分に炭素が含まれている必要があります。木炭などは炭素を含みますが、スチールウールは鉄からできており炭素を含まないため、酸素と結びついても二酸化炭素は生じないという原理に基づいています。

✅ 正解

加熱した試験管に赤褐色の物質が残り、石灰水が白く濁る

酸化銅と炭素が反応すると、銅と二酸化炭素が生じます。生成物である銅は赤褐色の固体として加熱した試験管に残り、発生した二酸化炭素は石灰水を白く濁らせる性質を持つため、このような現象が観察されます。

✅ 正解

酸化銅は酸素を奪われて還元されており、炭素は酸化銅から酸素を奪って酸化されている。

酸化物が酸素を奪われる化学変化を「還元」と呼び、物質が酸素と結びつく変化を「酸化」と呼びます。この実験では、炭素が酸化銅から酸素を奪う力が強いため、酸化銅は酸素を失って銅へと還元され、炭素は酸素と結びついて二酸化炭素へと酸化されます。酸化と還元は常に同時に起こるのが特徴です。

✅ 正解

炭素が酸化銅から酸素を奪って二酸化炭素になり、後に残った銅は電気をよく通す。

石灰水が白く濁ることから、発生した気体は二酸化炭素であることがわかります。これは、炭素が酸化銅から酸素を奪って酸化され、二酸化炭素に変化したことを示しています。同時に、酸素を奪われた酸化銅は還元されて銅（金属）になります。銅は金属の共通性質として高い電気伝導性を持つため、「電気をよく通す」という説明が成立します。

✅ 正解

反応前後で物質全体の原子の種類と数を変えないようにし、酸素は通常2個の原子が結びついた分子の状態で存在しているから。

化学反応においては原子が新しくできたり消えたりすることはないため、反応式の左辺と右辺で原子の数をそろえる必要があります。また、酸素は自然界で分子（O2）として存在しているため、単独の「O」として書くことはできません。これらを両立させるために、係数を用いて2Mg + O2 → 2MgOと記述します。

✅ 正解

還元

物質が酸素を失う化学変化を還元と呼びます。この実験では、黒色の酸化銅が水素によって酸素を奪われ、単体の銅へと変化しています。これに対して、水素は酸素と結びついて酸化されています。

✅ 正解

4.8g

定比例の法則に基づき、計算によって物質量を導き出します。マグネシウムと酸素の質量比は3：2、銅と酸素の質量比は4：1です。化合した酸素の質量をx[g]とすると、得られた酸化マグネシウムの質量は（3/2 + 1）x ＝ 2.5x [g]、酸化銅の質量は（4/1 + 1）x ＝ 5x [g]と表せます。これらの合計が24.0gであるため、2.5x + 5x = 24.0、すなわち 7.5x = 24.0 を解くと、x = 3.2[g]となります。用いたマグネシウムの質量は酸素の質量の1.5倍（3/2倍）であるため、3.2 × 1.5 ＝ 4.8[g]と求められます。

✅ 正解

3：2

化学変化に関係する物質の質量の割合は常に一定であるという定比例の法則があります。1.20gのマグネシウムが反応して2.00gの酸化マグネシウムになったとき、結びついた酸素の質量は 2.00 – 1.20 = 0.80g と求められます。したがって、マグネシウムと酸素の質量比は 1.20：0.80 を簡単な整数比にして 3：2 となります。

✅ 正解

水素は酸化銅から酸素を奪う働きをし、水素自身は酸化されて水になる。

この反応では、酸化銅が酸素を失う「還元」が起こると同時に、水素が酸素と結びつく「酸化」が同時に起こっています。水素は酸化銅から酸素を引き抜くことで水へと変化するため、水素自身は酸化されたといえます。

✅ 正解

生成される二酸化炭素の1分子には2個の酸素原子が含まれており、酸化銅1分子には1個の酸素原子しか含まれていないため。

化学変化において、反応の前後の原子の種類と数は変化しません。この反応では、炭素が酸化銅から酸素を奪って二酸化炭素（CO2）になります。二酸化炭素1分子には2個の酸素原子が含まれていますが、酸化銅（CuO）1単位には酸素原子が1個しか含まれていません。したがって、1分子の二酸化炭素を作るためには2単位の酸化銅が必要となり、その結果、係数が2となります。

✅ 正解

炭素が酸化銅から酸素を奪い、酸素と結びついた

この反応では、酸化銅に含まれていた酸素が炭素へと移動します。炭素の視点で見ると、相手の物質（酸化銅）から酸素を奪って自分自身が酸素と結びついているため、この過程を炭素の酸化と捉えることができます。

✅ 正解

銅が空気中の酸素と化合して、黒色の物質に変化した。

金属の粉末を空気中で加熱する実験では、空気中に約21％含まれる酸素が金属と化学反応を起こします。銅の場合、この反応によって「酸化銅」という別の物質に変化し、見た目の色も赤褐色から黒色へと変わります。このとき、酸素が結びついた分だけ、反応後の物質の質量は増加します。

✅ 正解

燃焼

物質が酸素と結びついて、熱や光を激しく出しながら別の物質に変わる反応を燃焼と呼びます。これは物質の性質そのものが変化して別の物質になるため、化学変化の一種に分類されます。

✅ 正解

燃焼：酸化マグネシウム

物質が酸素と結びつく化学変化を酸化と呼びますが、その中でも特に激しく光と熱を出す現象を「燃焼」と言います。マグネシウムが燃焼すると、もとの金属の性質とは異なる「酸化マグネシウム」という白色の物質が生成されます。

✅ 正解

還元

酸化物が酸素を奪われる反応は「還元」と呼ばれます。この実験では、酸化銅が炭素によって還元され、金属の銅へと戻ります。同時に、炭素は酸素と結びつく「酸化」という反応を起こしており、還元と酸化は常に同時に進行するという性質があります。

✅ 正解

酸化銅の分子が2つ生成され、それぞれの分子は銅原子1つと酸素原子1つで構成される。

酸化銅は銅原子と酸素原子が1：1の割合で結びついてできた物質です。反応前に1つの酸素分子（酸素原子2個分）がある場合、これらすべてを酸化銅にするためには銅原子が2個必要です。その結果、銅原子1個と酸素原子1個がペアになった酸化銅（CuO）の分子が2つ生成されることになり、反応前後の原子の総数が一致します。

✅ 正解

強い光を出して燃え、反応後はもとのマグネシウムより質量が増加した白色の粉末になる

マグネシウムの燃焼は激しい発光を伴う酸化反応です。反応によって空気中の酸素がマグネシウムと結びつくため、生成された酸化マグネシウムの質量は、反応前のマグネシウムの質量よりも必ず大きくなります。また、生成された酸化マグネシウムは白色の粉末状であるのが特徴です。

✅ 正解

2.0g

実験データから、反応した銅の質量と生成された酸化銅の質量の比を求めると、1.2g : 1.5g ＝ 4 : 5 となります。ここから、必要な銅の質量をxとおくと、4 : 5 ＝ x : 2.5 という比例式が成り立ちます。これを解くと、5x ＝ 4 × 2.5 より、5x ＝ 10 となり、x ＝ 2.0g が導き出されます。

✅ 正解

桃色に変化し、水が発生したことを示す

メタンの燃焼によって生成された液体が水であることを確認するには、塩化コバルト紙を用います。青色の塩化コバルト紙は水に触れると桃色に変化する性質があります。一方、石灰水が白く濁る現象は二酸化炭素の発生を証明するものです。

✅ 正解

容器内の物質が外へ逃げたり、外から入ったりしていないため、質量は変化しない。

化学変化の前後において、反応に関係する物質全体の質量の総和は変わらないという「質量保存の法則」があります。たとえびんの中でスチールウールが酸素と結びついて酸化鉄に変化したとしても、びんが密閉されており、物質の出入りがない限り、容器全体の質量は燃焼前後で一定に保たれます。

✅ 正解

還元といい、還元された物質は酸化銅である

物質が酸素を失う化学変化を還元と呼びます。この実験では、酸化銅が酸素を失って銅になっているため、酸化銅が還元されたといえます。これに対し、炭素は酸素を受け取って二酸化炭素になっているため、酸化されたといえます。

✅ 正解

炭素が酸化銅から酸素を受け取り、二酸化炭素に変化したから。

酸化とは、物質が酸素と結びつく反応のことを指します。この実験では、炭素は酸化銅に含まれていた酸素と結びつくことで二酸化炭素という別の物質に変化しています。この「酸素と結びつくプロセス」があるため、炭素は酸化されたと定義されます。

✅ 正解

CuO

銅原子（Cu）と酸素原子（O）は1：1の数の比で結びつく性質があるため、酸化銅の化学式はCuOと書き表されます。加熱によって銅が酸化されると、赤褐色の銅が黒色の酸化銅へと変化します。

✅ 正解

炭素が、銅よりも酸素と結びつきやすい性質を持っているため。

物質によって酸素との結びつきやすさは異なります。炭素は銅などの金属に比べて酸素と結びつきやすい性質を持っているため、高温で加熱することで酸化物から酸素を奪い取ることができます。この原理を利用して、酸化物から目的の金属を取り出すことができます。

✅ 正解

炭素は酸化銅から酸素を奪うことで自らは酸化され、酸化銅を還元させている

化学反応において、ある物質が酸素を失う（還元される）とき、同時に別の物質がその酸素を受け取り酸化されます。この反応では、炭素が酸化銅から酸素を奪って二酸化炭素（酸化）になり、その結果として酸化銅が銅（還元）に変化しています。

✅ 正解

空気中の酸素が鉄と結びついて固体になり、集気びん内の気体が減少して気圧が下がったため。

スチールウール（鉄）が燃焼すると、空気中の酸素と化学変化を起こして酸化鉄という固体の物質になります。これにより、集気びんの中にあった気体の酸素が消費されて失われるため、内部の気圧が外気圧よりも低くなります。この気圧差によって外側の水が引き寄せられる（吸引される）ため、集気びん内の水面が上昇します。

✅ 正解

空気中の酸素が銅と結びつくため、質量は増加する

加熱を止めた後、密閉せずに放置すると試験管内に空気（酸素）が入り込みます。還元によって生じた高温の銅は空気中の酸素と激しく反応して再酸化し、酸化銅になります。この際、銅原子に酸素原子が結びつくため、試験管内に残る固体の合計質量は、正しく密閉して銅を取り出した場合よりも増加することになります。

✅ 正解

有機物に含まれる炭素が酸素と結びついて二酸化炭素が発生し、それが空気中へ放出されるため。

有機物は共通して炭素や水素を含んでいます。これらを燃焼させると、炭素は酸素と反応して二酸化炭素に、水素は酸素と反応して水（水蒸気）になります。これらの生成物は気体となって空気中へ拡散していくため、燃焼した後に残った固体の質量を測ると、反応前よりも減少しているように見えます。これに対し、金属の酸化では生成物が固体としてその場に留まるため、質量が増加します。

✅ 正解

酸化鉄は還元されて鉄になり、炭素は酸化されて二酸化炭素になる

この化学変化では、酸化鉄から酸素が奪われる「還元」と、炭素が酸素と結びつく「酸化」が同時に起こっています。反応の結果、酸化物は酸素を失って金属（鉄）となり、炭素は酸素を得て二酸化炭素へと変化します。

✅ 正解

気体を通した石灰水を振ると、液体が白く濁る

石灰石とうすい塩酸から発生する二酸化炭素には、石灰水（水酸化カルシウム水溶液）と反応して水に溶けにくい炭酸カルシウムを作る性質があるため、液体が白く濁ります。線香を激しく燃やすのは酸素、音を立てて燃えるのは水素、赤色リトマス紙を青くするのはアルカリ性のアンモニアの性質です。

✅ 正解

銅粉が酸素と結びついて酸化し、赤褐色から黒色に変化した。

金属の銅は特有の赤褐色をしていますが、加熱によって空気中の酸素と結びつく「酸化」という反応が起こると、表面から順に黒色の酸化銅へと変化していきます。実験で「全体が黒色に変化する」のは、銅のすべての粒子が酸素と十分に反応したことを示しています。酸素が奪われる反応は還元であり、この実験とは逆のプロセスになります。

✅ 正解

還元

物質が酸素を失う化学変化を還元と呼びます。鉄の精錬では、酸化鉄が一酸化炭素に酸素を奪われることで鉄へと変化しており、この反応がプロセスの中心となります。

✅ 正解

マグネシウムは白色の物質に変化し、銅は黒色の物質に変化する。

金属の酸化反応において、生成される酸化物の色は金属の種類によって決まっています。マグネシウムが酸化してできる酸化マグネシウムは白色ですが、銅が酸化してできる酸化銅（Ⅱ）は黒色です。どちらの実験も、反応後に酸素が結びついた分だけ全体の質量が増加するという共通点がありますが、色の変化は明確に異なります。

✅ 正解

酸化銅は酸素を失って還元され、炭素は酸素と結びついて酸化された

酸化物が酸素を奪われる反応を還元、物質が酸素と結びつく反応を酸化と呼びます。この実験では、酸化銅が酸素を失って銅（還元）になり、炭素が酸素を受け取って二酸化炭素（酸化）になります。酸化と還元は常に同時に起こる反応です。

✅ 正解

石灰水が白く濁り、赤褐色の物質が残った

酸化銅と炭素を加熱すると、酸化銅が還元されて銅になり、炭素が酸化されて二酸化炭素が発生します。二酸化炭素には石灰水を白く濁らせる性質があり、生成された銅は金属光沢を持つ赤褐色の固体として試験管内に残るため、この現象の組み合わせが観察されます。

✅ 正解

炭素が酸化銅から酸素を奪って二酸化炭素になり、酸化銅は還元されて銅になった

炭素は銅よりも酸素と結びつきやすい性質を持っているため、酸化銅から酸素を奪って二酸化炭素に変化（酸化）します。一方で、酸素を失った酸化銅は単体の銅へと変化（還元）します。このように、酸化と還元は常に同時に起こる化学変化です。

✅ 正解

2つの銅原子と、2つの酸素原子が結びついた1つの酸素分子

銅の酸化反応をモデル化する場合、2つの銅原子（Cu）と1つの酸素分子（O₂）が反応の出発点となります。酸素は空気中では原子単体ではなく、2つの原子が結びついた「分子」として存在しているため、モデル図においても白丸が2つつながった酸素分子として描く必要があります。

✅ 正解

1.10g

石灰石とうすい塩酸を反応させると二酸化炭素が発生し、その分だけ全体の質量が減少する。石灰石の質量を増やしていくと発生する気体の量も増えるが、用意した塩酸がすべて反応しきってしまうと、それ以上石灰石を増やしても気体は発生しなくなる。今回の条件では、発生する気体の最大量が1.10gと示されているため、石灰石を4.00g加えた場合でも、発生する気体（二酸化炭素）の質量は1.10gで一定となる。

✅ 正解

反応前後の銅原子と酸素原子の数がそれぞれ等しくなるように、各物質の係数が決められているため

化学反応式では、質量保存の法則に基づき、反応前（左辺）と反応後（右辺）で原子の種類と数が変化してはいけません。酸素は空気中で酸素分子(O2)として存在するため、1個のO2分子から2個のCuOができることになり、これに合わせて銅原子も2個必要となるため、係数の比は2：1：2となります。

✅ 正解

加熱によりベーキングパウダーが熱分解して二酸化炭素が発生し、生地の中に気体の出口となる隙間を作ったから。

ホットケーキが膨らむのは、生地の内部で化学変化が起きているためです。ベーキングパウダーの成分が熱分解されて生じた二酸化炭素が、出口を求めて生地を押し広げることで小さな空間（気泡の跡）が作られ、結果として全体の体積が増加し、ふっくらとした質感になります。

✅ 正解

200個

化学反応式「2Cu + O₂ → 2CuO」より、銅原子（Cu）と酸素分子（O₂）が反応する個数の比は2：1である。1分子の酸素には2個の酸素原子が含まれており、酸化銅1個につき1個の酸素原子が消費されるため、100個の酸素分子をすべて酸化銅にするためには、その2倍の数である200個の銅原子が必要となる。

✅ 正解

0.5g

化学変化の前後では、反応に関わった物質の質量の総和は変化しないという質量保存の法則が成り立ちます。酸化後の物質（酸化銅）の質量から、もとの物質（銅）の質量を引いた値（2.5g – 2.0g = 0.5g）が、反応によって結びついた酸素の質量に相当します。

✅ 正解

還元

物質が酸素を失う化学変化を還元といいます。この実験では、酸化鉄(III)が酸素を失って単体の鉄になっているため、還元が起こっています。同時に、一酸化炭素は酸化鉄から酸素を受け取って二酸化炭素になっているため、一酸化炭素の側では酸化が起こっています。

✅ 正解

物質に金属特有の光沢が現れる

酸化銅が炭素によって還元されると、単体の銅が生成されます。反応直後の銅は赤褐色の粉末状ですが、これを乳棒などで強くこすることで、金属としての性質の一つである「金属光沢」を確認することができます。これは酸化物が還元されて金属単体に戻ったことを証明する重要な観察ポイントです。

✅ 正解

還元

酸化銅が炭素によって酸素を奪われ、金属の銅に変化する反応のように、酸化物が酸素を失う化学変化を還元と呼びます。この実験では同時に炭素が酸素と結びついて酸化されています。

✅ 正解

2CuO + C → 2Cu + CO2

化学反応式の前後では、各原子の数が等しくなければなりません。二酸化炭素（CO2）が生成されるためには酸素原子が2つ必要であるため、酸化銅（CuO）は2分子必要となります。その結果、生成される銅（Cu）も2原子となるため、係数は 2, 1, 2, 1 の順になります。

✅ 正解

燃焼によってびんの中の酸素が消費されて気圧が下がり、ふたを開けたときに外から空気が入り込んだため。

木片を燃焼させると、炭素が酸素と結びついて二酸化炭素（気体）が発生します。ふたを開けるとこの気体が外へ逃げるため、質量は減少します。一方、スチールウールは酸素と結びついて酸化鉄（固体）になります。このとき、もともとびんの中にあった酸素が固体に取り込まれるため、びん内の気圧が下がります。ふたを開けると、消費された酸素の分だけ外から空気が流れ込むため、結果として全体の質量が増加します。

✅ 正解

炭素原子が2つの酸化銅分子から酸素原子を合計2つ奪い、二酸化炭素分子となる

二酸化炭素分子（CO2）は1つの炭素原子と2つの酸素原子から構成されます。モデル上では、炭素原子が2つの酸化銅分子からそれぞれ1つずつ、合計2つの酸素原子を奪うことで二酸化炭素が生成されます。このとき、炭素は酸化され、酸化銅は還元されています。

✅ 正解

化学反応によって、水に溶けない性質を持つ白い物質が生成されるため

石灰水と二酸化炭素が反応すると、炭酸カルシウムという水に溶けない物質が新たに作られます。この物質は非常に小さな白い粒子として液体中に現れるため、光が散乱して液体全体が白く濁ったように見えます。これは単なる混合ではなく、別の物質に変わる化学変化によるものです。

✅ 正解

酸化銅が酸素を失って還元され、炭素が酸素と結びついて酸化された

化学変化において、物質が酸素を失う変化を還元、酸素と結びつく変化を酸化と呼びます。この実験では、酸化銅が酸素を奪われて銅に変化しているため還元されており、一方で炭素は酸化銅から酸素を奪って二酸化炭素に変化しているため酸化されています。このように酸化と還元は常に同時に起こります。

✅ 正解

二酸化炭素

炭酸水素ナトリウムに塩酸を加えると、化学変化によって塩化ナトリウム、水、そして二酸化炭素が発生します。二酸化炭素は石灰水と反応して白く濁る物質（炭酸カルシウム）を作る性質があるため、この反応は気体の特定によく用いられます。

✅ 正解

マグネシウムは炭素よりも酸素と結びつきやすいため、二酸化炭素から酸素を奪って酸化された。

マグネシウムは炭素よりも酸素と結びつきやすいという性質を持っています。そのため、二酸化炭素中でマグネシウムを燃やすと、マグネシウムが二酸化炭素から酸素を奪って酸化マグネシウム（白い粉末）になり、酸素を奪われた二酸化炭素は炭素（黒い点）へと還元されます。本来、燃焼を妨げる二酸化炭素の中でマグネシウムが燃え続けるのは、この結びつきやすさの逆転現象によるものです。

✅ 正解

木炭の炭素が空気中の酸素と結びついて二酸化炭素になり、大気中へ拡散していくため、質量は減少する

木炭の主成分である炭素が燃焼すると、周囲の酸素と結びついて気体の二酸化炭素が発生します。この実験は空気中で行われており、発生した二酸化炭素はそのまま大気中に逃げていくため、燃焼さじの上に乗っている物質の質量だけを量ると、燃焼前よりも減少した結果が得られます。

✅ 正解

マグネシウムが、炭素よりも酸素と結びつきやすい性質を持っているから。

マグネシウムは非常に酸素と化合しやすい性質を持っています。炭素と酸素の結びつきよりも、マグネシウムと酸素の結びつきの方が強いため、二酸化炭素から酸素を強制的に奪い取って燃焼を継続することが可能になります。

✅ 正解

酸素は分子として存在しており、酸化銅は銅原子と酸素原子が1:1の割合で結合した化合物だから

原子モデルは実際の物質の構造を反映する必要があります。酸素などの気体は、いくつかの原子が結びついた「分子」を単位として存在しており、酸素の場合は2個の原子が結びついた酸素分子（O₂）の状態です。一方で、生成物である酸化銅は、銅原子と酸素原子が1:1の割合で規則正しく結合した物質です。したがって、モデル図では酸素は2個の塊として描き、酸化銅は銅と酸素がペアになった状態で描くことで、物質の性質と化学反応式のつじつまを合わせます。

✅ 正解

皿の中の銅の粉末すべてを、残さず酸素と反応させるため。

銅粉末を加熱すると表面から順に酸化が進みますが、一度の加熱だけでは内部の銅まで十分に酸素が届かないことがあります。ステンレス皿の上の粉末をかき混ぜながら繰り返し加熱し、質量が一定になるまで反応を続けることで、用意した銅のすべてを酸化銅へと変化させることができます。質量が増加しなくなる点は、すべての銅が酸素と結びついたことを示しています。

✅ 正解

加熱後、皿が十分に冷めてから測定する。熱による上昇気流などで測定値に誤差が出るのを防ぐため。

加熱直後の熱いステンレス皿を電子てんびんにのせると、皿の周囲の空気が暖められて上昇気流が発生し、上向きの力が働くため、実際の質量よりも軽い値が表示されるなどの誤差が生じます。正確な質量を測定するためには、加熱を止めたあと、室温と同じくらいまで十分に冷ましてから測定する必要があります。

✅ 正解

発生した気体を石灰水に通すと白く濁り、付近に生じた液体を塩化コバルト紙につけると青色から赤色に変わる。

エタノールの燃焼によって生成される物質は二酸化炭素と水です。二酸化炭素は石灰水を白く濁らせる性質があり、水は青色の塩化コバルト紙を赤色（桃色）に変化させる性質があるため、これらの方法で生成物を確認することができます。

✅ 正解

還元

酸化物から酸素を取り除く化学変化を還元という。中学校の理科では、酸化銅から酸素を奪って銅に戻す反応や、酸化鉄から鉄を取り出す反応が代表例として扱われる。

✅ 正解

発生していた二酸化炭素が空気中へ逃げていくため、電子てんびんの示す値は減少する。

密閉容器の中で発生した二酸化炭素は、容器のふたを開けることで容器の外（空気中）へと拡散していきます。質量保存の法則は「反応に関与したすべての物質」について成立しますが、ふたを開けることでその一部（気体）が系外へ出てしまうため、容器内に残った物質の合計質量は、逃げた気体の分だけ減少することになります。

✅ 正解

5.2g

炭素0.30gは最大4.0gの酸化銅と反応し、1.1gの二酸化炭素を放出します。酸化銅を6.0g用意した場合、反応に関わるのは4.0gのみで、残りの2.0g（6.0 – 4.0）は反応せずに酸化銅のまま残ります。反応した分については、質量保存の法則より「4.0g + 0.30g – 1.1g = 3.2g」の銅が生成されます。したがって、試験管内に残る固体は「生成された銅3.2g + 反応しなかった酸化銅2.0g = 5.2g」となります。

✅ 正解

両方の電極から気体が発生し、気体が管の上部に溜まるにつれて、管内の液面は下がっていく。

電圧をかけると陽極と陰極の両方から気体（酸素と水素）が発生します。Ｈ型ガラス管の上部はゴム栓で閉じられているため、発生した気体は管の上部に溜まり、その体積分だけ水溶液を押し下げます。このため、目盛りで確認できる液面（水位）は徐々に下がっていきます。

✅ 正解

炭素が0.45gのときに、酸化銅が過不足なく、あるいはすべて還元されたため黒色の酸化銅が消失した。

炭素の質量が0.15gや0.30gのときは、酸化銅を還元するための炭素の量が不足しているため、未反応の黒色の酸化銅が残ってしまいます。炭素を0.45g加えたときに固体が赤色のみになったということは、試験管内の酸化銅がすべて還元されて銅に変化し、未反応の酸化銅がなくなったことを示しています。このように、化学反応において反応物の比率が不適切な場合、一方が未反応のまま残る現象が観察されます。

✅ 正解

反応の前後で、マグネシウム原子と酸素原子のそれぞれの総数が変わらないようにするため

化学変化が起こるとき、原子が他の種類の原子に変わったり、新しく生まれたり消えたりすることはありません。そのため、化学反応式の左辺と右辺では、各原子の数を等しくする必要があります。酸素分子は原子２個が結びついた「Ｏ₂」で表されるため、右辺にできる酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を２つ分（２ＭｇＯ）にすることで酸素原子の数を合わせます。さらに、それに合わせてマグネシウム原子も２個（２Ｍｇ）用意することで、全ての原子の数が保存され、正しい化学反応式となります。

✅ 正解

1.40g

実験結果から、マグネシウム0.60gに対して結びつく酸素は 1.00 – 0.60 = 0.40g であり、マグネシウムと酸素の質量比は 3：2 であることがわかります。2.10gのマグネシウムと反応する酸素の質量をxとすると、3：2 ＝ 2.10：x という比例式が成立します。これを計算すると 3x = 4.20 となり、x = 1.40g が導き出されます。

✅ 正解

酸化銅は還元され、炭素は酸素と結びついて酸化されている

酸化物から酸素が取り除かれる化学変化を還元といいます。この実験では、酸化銅が酸素を失って銅に還元される一方で、加えられた炭素は酸化銅から奪った酸素と結びついて二酸化炭素になる「酸化」が同時に起こっています。

✅ 正解

生じた銅が空気中の酸素と再び結びつき、酸化銅に戻るのを防ぐため

加熱直後の試験管内には、還元によって生じた高温の銅が存在します。ピンチコックで密閉しないと、外部から空気が入り込み、高温の銅が空気中の酸素と再び結びついて酸化（再酸化）されてしまうため、これを防ぐ必要があります。

✅ 正解

還元

酸化物から酸素が取り除かれる化学変化を還元と呼びます。この実験では、炭素が酸化銅から酸素を奪うことで、酸化銅は還元されて銅になり、酸素と結びついた炭素は二酸化炭素になります。

✅ 正解

二酸化炭素（CO2）

炭素原子（C）1個と酸素原子（O）2個が結びついてできた化合物は二酸化炭素であり、化学式では原子の数を右下に記してCO2と表します。一酸化炭素は酸素原子が1個（CO）、酸素は酸素原子が2個（O2）であり、構成が異なります。

✅ 正解

反応時に光を放つほどの激しい反応であること

「物質が酸素と結びつく」「質量が増加する」「別の物質に変化する」という点は、燃焼と穏やかな酸化の両方に共通する特徴です。燃焼に特有なのは、反応が非常に速く、多量の熱とともに光を放つという「激しさ」にあります。

✅ 正解

2Mg + O2 → 2MgO

化学反応式では、反応の前後で原子の種類と数が一致している必要があります。酸素は分子（O2）として存在するため、1つの酸素分子から2つの酸化マグネシウム（MgO）ができることになり、これに合わせてマグネシウム原子も2つ必要となります。したがって、係数は2, 1, 2の順になります。

✅ 正解

二酸化炭素（CO2）

水に溶けて弱酸性（炭酸）を示す気体は二酸化炭素であり、その化学式は炭素原子1つと酸素原子2つが結びついたCO2と表記されます。一酸化炭素は別の物質であり、炭酸は水溶液の状態を指す名称です。

✅ 正解

マグネシウムの全量が空気中の酸素と反応し、すべて酸化マグネシウムに変化したから

マグネシウムを加熱すると空気中の酸素と結びついて酸化マグネシウムが生成されます。反応するマグネシウムと酸素の質量の割合は決まっているため、用意した1.20gのマグネシウムがすべて反応しきると、それ以上は酸素と結びつくことができず、質量は増加しなくなります。

✅ 正解

銅原子は20個必要であり、酸化銅は20個生成される。

銅と酸素の反応モデルでは、銅原子2個に対して酸素分子1個が反応し、2個の酸化銅が生成されます。つまり、銅原子と酸素分子の比は2：1、酸素分子と生成される酸化銅の比は1：2となります。酸素分子が10個ある場合、その2倍の数である20個の銅原子が必要となり、生成される酸化銅も酸素分子の2倍である20個となります。

✅ 正解

湿った空気の中に置いておいた鉄の釘の表面が赤茶色に変化する現象

酸化は物質が酸素と結びつく反応を指します。鉄の釘がさびて赤茶色になるのは、鉄が空気中の酸素と結びつくためであり、酸化の代表例です。炭酸水素ナトリウムや酸化銀の加熱によって物質が分かれる現象は「分解（熱分解）」であり、塩酸と水酸化ナトリウムの反応は「中和」に該当するため、これらは酸化ではありません。

✅ 正解

試験管内に空気が入るのを防ぎ、還元された銅が再び酸素と結びつくのを防ぐため。

還元によって生成された直後の銅は非常に高温になっており、酸素と極めて結びつきやすい状態にあります。加熱終了後にピンチコックで密閉しないと、ガラス管から空気が入り込み、せっかく還元された銅が再び酸化されて酸化銅（黒色）に戻ってしまう「再酸化」が起こるため、これを防ぐ操作が不可欠です。

✅ 正解

酸素分子1個には酸素原子が2個含まれるため、これと過不足なく反応させるにはマグネシウム原子が2個必要である。

化学反応式を立てる際は、反応の前後で原子の種類と数が変化しないという原則に従います。酸素は2つの原子が結びついた酸素分子（O₂）の状態で反応に関わるため、右辺の酸化マグネシウム（MgO）に含まれる酸素原子の数と合わせるには、2つのMgOを作る必要があります。その結果、右辺のマグネシウム原子の数も2個となるため、左辺のマグネシウム（Mg）の係数を2に設定します。

✅ 正解

酸素を失う変化は「還元」、酸素と結びつく変化は「酸化」

化学変化において、物質が酸素と結びつくことを「酸化」といい、酸化物が酸素を奪われることを「還元」といいます。酸化銅と炭素の反応では、酸化銅が還元されて銅になり、炭素が酸化されて二酸化炭素になるという、酸化と還元が同時に起こっています。

✅ 正解

反応に関係する酸化鉄と炭素の質量の割合は、反応させる物質の量に関わらず常に一定である。

定比例の法則により、特定の化学反応に関与する物質同士の質量比は常に一定です。酸化鉄を炭素で還元して鉄を取り出す際も、酸化鉄、炭素、生成される鉄、および二酸化炭素の間には、物質の種類ごとに決まった質量比が成り立ちます。鉄鉱石から酸素が取り除かれるため、得られる鉄の質量は元の酸化鉄の質量よりも減少します。

✅ 正解

試験管内に空気が入るのを防ぎ、生じた銅が空気中の酸素と結びついて再び酸化されるのを防ぐため

還元によって得られたばかりの銅は非常に高温になっており、酸素と極めて結びつきやすい状態にあります。もし装置を密閉せずに放置すると、試験管内に入り込んだ空気中の酸素と銅が反応し、せっかく還元された銅が再び黒色の酸化銅に戻ってしまいます。この酸化防止のために、ゴム管をクリップで閉じて空気（酸素）の流入を遮断する必要があります。なお、石灰水の逆流を防ぐための操作は「加熱を止める前にガラス管を石灰水から抜くこと」であり、本問の操作とは目的が異なります。

✅ 正解

エタノールは酸化銅から酸素を奪うはたらきをし、酸化銅は赤色の銅に変化した。

還元反応において、相手の物質から酸素を奪う物質（ここではエタノール）は、自身が酸化される過程で相手を還元させます。黒色の酸化銅は酸素を失うことで、銅本来の色である赤色（金属光沢を持つ赤褐色）の単体へと変化します。この際、鉄などの異なる金属が生成されたり、酸化銅自体から二酸化炭素が発生したりすることはありません。

✅ 正解

粉末を薬さじなどでときどきかき混ぜながら加熱し、全体が黒色になるまで反応させる。

銅の粉末を加熱すると、空気中の酸素と接触している表面から酸化が始まります。内部の銅まで十分に反応させるためには、薬さじなどで粉末をかき混ぜて常に新しい面を空気に触れさせる必要があります。また、銅（赤褐色）は酸化されると酸化銅（黒色）に変化します。

✅ 正解

6個

アンモニア分子（NH₃）1個には3個の水素原子が含まれているため、4個のアンモニア分子には合計12個の水素原子が存在します。反応後に生成される水分子（H₂O）は1個につき2個の水素原子を持っているため、12個の水素原子をすべて水分子にするためには、12÷2＝6個の水分子が必要となります。また、反応前の酸素分子（O₂）3個に含まれる6個の酸素原子の数とも一致します。

✅ 正解

金属のすべての粒子が酸素と結びつき、これ以上反応が進まなくなったため

金属を空気中で加熱すると、金属の原子が空気中の酸素分子と結びつく「酸化」という化学変化が起こります。一定量の金属と結びつくことができる酸素の質量には限界があり、皿の中にあるすべての金属が酸素と反応して酸化物になると、それ以上加熱しても質量変化は起こらなくなります。

✅ 正解

強い光を出して激しく燃え、反応後に残った白色の物質は元のマグネシウムよりも質量が増加している。

マグネシウムの燃焼は激しい酸化反応であり、強い光を放ちながら進行します。生成された酸化マグネシウムは白色の粉末状の物質です。この変化はマグネシウムが空気中の酸素と結びつく反応であるため、結びついた酸素の分だけ、反応後の物質の質量は反応前のマグネシウムよりも大きくなります。

✅ 正解

激しい光を放って燃え続け、びんの内側に白い粉末と黒い粒が付着する

マグネシウムは二酸化炭素に対して非常に強い還元作用を持ち、二酸化炭素から酸素を奪って激しく燃焼します。この反応の結果、奪った酸素とマグネシウムが結びついて白い酸化マグネシウムができ、酸素を失った二酸化炭素は炭素となって黒い粒状の固体として残ります。一般的に二酸化炭素は消火に用いられますが、マグネシウムのような特定の金属に対しては反応を助ける働きをします。

✅ 正解

酸素の質量：1.00g、質量の比： 4：1

化学反応の前後で全体の質量が保存されるため、反応後の酸化銅の質量（5.00g）から反応前の銅の質量（4.00g）を引いた差（1.00g）が、結合した酸素の質量となります。したがって、銅と酸素の質量の比は「4.00g：1.00g」を整理して「4：1」となります。

✅ 正解

酸化マグネシウム・白色の粉末

マグネシウムを加熱すると、空気中の酸素と結びつく「酸化」という化学変化が起こります。この反応によって新しく生成される物質は酸化マグネシウムと呼ばれ、見た目は白色の粉末状になります。もとのマグネシウムは銀白色の金属ですが、反応後は全く別の性質を持つ物質に変化します。

✅ 正解

砂糖は炭素を含んでおり、燃焼によって炭素が酸素と結びついて二酸化炭素が発生した

砂糖は有機物であり、その成分として炭素や水素が含まれています。燃焼とは酸素と激しく結びつく反応であるため、砂糖に含まれる炭素が酸素と酸化反応を起こすと二酸化炭素が生成されます。石灰水が白く濁ったことは、この二酸化炭素が発生したことを証明しています。一方、食塩（塩化ナトリウム）などは加熱しても燃焼しません。

✅ 正解

鉄に酸素が結びついたため全体の質量は増加し、金属特有の性質は失われた

酸化反応によって金属に酸素が結びつくと、結びついた酸素の分だけ全体の質量が増加します。生成された酸化鉄は、元の鉄とは異なる性質を持つ別の物質（化合物）であるため、金属光沢や電気を通す性質、うすい塩酸に入れたときに水素を発生させる性質などの「金属特有の性質」は失われます。

✅ 正解

1.00g

加熱前のマグネシウムが1.20gであり、加熱後の質量が1.60gであったことから、増加した0.40g（1.60g – 1.20g）は結合した酸素の質量であることがわかる。マグネシウムと酸素が反応して酸化マグネシウムができるときの質量の比は、マグネシウム：酸素：酸化マグネシウム＝3：2：5である。結合した酸素の質量が0.40gであるとき、生成された酸化マグネシウムの質量をxとすると、「酸素：酸化マグネシウム＝2：5＝0.40g：x」という関係が成り立つ。これを解くと、x＝1.00gとなる。この質量計算により、反応量に応じた生成物の特定が可能となる。

✅ 正解

2Mg + O2 → 2MgO

化学反応式においては、反応の前後で原子の種類と数が一致している必要があります。マグネシウム原子（Mg）と酸素分子（O2）が反応して酸化マグネシウム（MgO）ができる際、酸素分子には2個の酸素原子が含まれているため、生成する酸化マグネシウムも2個必要になります。これに合わせてマグネシウム原子も2個必要となるため、係数を整えると 2Mg + O2 → 2MgO となります。

✅ 正解

試験管内の物質が赤褐色に変化し、石灰水を白く濁らせる気体が発生する

酸化銅（黒色）が還元されると、金属の銅（赤褐色）に変化する。このとき、酸化銅から奪われた酸素が炭素と結びつくことで二酸化炭素が発生する。二酸化炭素は石灰水を白く濁らせる性質を持つため、これらの一連の変化を確認することで還元反応が起きたと判断できる。

✅ 正解

メタンに含まれる炭素原子と水素原子が、それぞれ空気中の酸素原子と結びつく酸化反応である。

燃焼とは、物質が光や熱を出しながら酸素と激しく結びつく酸化反応のことです。メタン（CH₄）を構成する炭素（C）が酸化されて二酸化炭素（CO₂）になり、水素（H）が酸化されて水（H₂O）になるプロセスであるため、これは酸化反応の一種に分類されます。

✅ 正解

銅が空気中の酸素と結びついて酸化銅に変化するため、物質の色は黒色になり、全体の質量は加熱前よりも増加する。

銅を空気中で加熱すると、銅の原子が空気中の酸素分子と結びつく酸化反応が起こる。この反応によって生成される酸化銅は黒色の固体である。また、結合した酸素の質量の分だけ、反応後の物質の質量は加熱前よりも大きくなる性質がある。

✅ 正解

水素が酸素と結びつく酸化であり、光や熱を出すため燃焼といえる

水素と酸素が結びついて水ができる反応は、物質が酸素と結びつく「酸化」の一種です。この反応は、点火によって激しい音や光（熱）を伴いながら一気に進むため、酸化の中でも特に「燃焼」という定義に当てはまります。

✅ 正解

炭素は銅よりも酸素と結びつきやすい性質があるため、酸化銅から酸素を奪い取ることができるから

物質にはそれぞれ酸素との結びつきやすさに差がある。炭素は銅に比べて非常に酸素と結びつきやすいため、酸化銅と一緒に加熱することで、酸化銅から酸素を奪って二酸化炭素へと変化する。その結果、酸素を失った酸化銅が銅へと還元される。このように、目的の金属よりも酸素と結びつきやすい物質を利用するのが還元の原理である。

✅ 正解

発泡入浴剤

発泡入浴剤には炭酸水素ナトリウムとクエン酸などの酸性物質が含まれており、水に溶けることでこれらが反応し、二酸化炭素を発生させます。これは、炭酸水素ナトリウムに塩酸を加えたときに二酸化炭素が発生する原理を応用したものです。

✅ 正解

水素が酸素と結びついており、酸化されている

還元反応が起こるとき、相手の物質から酸素を奪う物質は必ず酸素と結びつくため、同時に酸化されています。この実験では、酸化銅が還元される一方で、水素は酸素を受け取って水になっているため、水素自身は「酸化」されています。

✅ 正解

反応する酸化鉄(III)（Fe2O3）1分子に対して、生成される二酸化炭素（CO2）は3分子である。

この反応の化学反応式は Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2 となります。酸化鉄(III) 1分子には3個の酸素原子があり、これらをすべて除去するために3分子の一酸化炭素が必要となり、その結果として3分子の二酸化炭素が生成されます。したがって、酸化鉄(III)と二酸化炭素の係数の比は1：3となります。

✅ 正解

3：2

マグネシウムの質量と、反応後にできた酸化マグネシウムの質量の差が、結びついた酸素の質量となります。0.30gのマグネシウムから0.50gの酸化マグネシウムができた場合、酸素の質量は 0.50 – 0.30 = 0.20g です。したがって、マグネシウムと酸素の質量比は 0.30：0.20 を簡単な整数比にして 3：2 となります。これは「定比例の法則」に基づく物質固有の値です。

✅ 正解

この試験管の中に火のついた線香を入れると、すぐに火が消える。

石灰水が白くにごったことから、発生した気体は二酸化炭素であると判断できます。二酸化炭素は、酸素のようにものを燃やすのを助ける性質（助燃性）を持たないため、火のついた線香を入れると火が消えます。二酸化炭素は水に少し溶けますが、水上置換法で集めることが可能な気体です。

✅ 正解

燃焼

物質が酸素と結びつく化学変化を酸化と呼びますが、その中でも特に光や熱を激しく出しながら反応する現象を燃焼と定義します。選択肢にある中和は酸とアルカリの反応、沸とうは状態変化、電離は水溶液中での物質の分かれ方を指すため、この現象の説明には当てはまりません。

✅ 正解

水素の係数は3、水の係数は3

化学反応式では、反応の前後で各原子の数が等しくなければなりません。酸化鉄（Fe₂O₃）1分子には3個の酸素原子が含まれています。これが水素（H₂）と反応して水（H₂O）になるとき、1分子の水には1個の酸素原子が含まれるため、3個の酸素原子をすべて水にするには3分子の水が必要です。したがって、水の係数は3となります。また、3分子の水を生成するためには、合計6個の水素原子が必要となるため、反応物の水素（H₂）の係数も3となります。このとき、鉄原子の数は左辺に合わせて2個（2Fe）となります。

✅ 正解

薬さじやガラス棒で、金属粉末をときどきかき混ぜる

金属粉末を加熱する際、表面だけでなく内部まで空気中の酸素と反応させる必要があります。ガラス棒などでかき混ぜることによって、まだ反応していない金属を空気と触れさせ、完全酸化を促すことができます。

✅ 正解

還元

酸化物から酸素が取り除かれる化学変化を還元と呼びます。この実験では、炭素が酸化銅の酸素を奪って二酸化炭素になる一方で、酸化銅は酸素を失って銅（赤色の物質）へと変化しています。このように酸化と還元は常に同時に起こる反応です。

✅ 正解

還元

物質が酸素を失う化学変化を還元と呼びます。この実験では、酸化銅が酸素を奪われて銅に変化しているため、還元が起こっています。これに対して、炭素は酸素と結びついて二酸化炭素になるため、酸化が同時に起こっています。

✅ 正解

生成される物質は水であり、青色の塩化コバルト紙につけると赤色（桃色）に変わることで確認できる。

酸化物から酸素が奪われる化学変化を還元と呼びます。水素を用いた酸化鉄の還元では、酸化鉄から奪われた酸素が水素と結びつくため、水（H₂O）が生成されます。水の検出には塩化コバルト紙が用いられ、水に反応して青色から赤色（桃色）に変化する性質を利用します。従来の炭素を用いた製鉄とは異なり、二酸化炭素を排出しない点がこの反応の特徴です。

✅ 正解

マグネシウム原子2個と酸素分子1個が反応して、酸化マグネシウムが2つ分できる

化学反応式の係数は、反応に関与する粒子の個数比を表しています。2Mgはマグネシウム原子が2個、O₂は酸素分子が1個（酸素原子が2個結合したもの）、2MgOは酸化マグネシウムという単位が2個分生成されることを示しており、反応の前後でマグネシウム原子2個、酸素原子2個という数は保存されています。

✅ 正解

還元

酸化物から酸素を取り除く化学変化を還元と呼びます。この反応は、酸素と結びつきやすい別の物質（炭素など）を一緒に加熱することで、酸化物に含まれる酸素を奪い取る仕組みを利用しています。

✅ 正解

2CuO + C → 2Cu + CO2

化学反応式では、反応の前後で原子の種類と数が一致している必要があります。生成物である二酸化炭素（CO2）の1分子には酸素原子が2個含まれているため、反応物として酸素原子を1個持つ酸化銅（CuO）は2分子必要です。これに伴い、生成される銅原子（Cu）も2個となるため、係数は2CuOおよび2Cuとなります。

✅ 正解

赤褐色の物質が残り、石灰水が白く濁る

酸化銅と炭素を加熱すると、酸化銅は酸素を奪われて赤褐色の「銅」に変化します。一方、酸化銅から奪われた酸素は炭素と結びつき、「二酸化炭素」が発生します。二酸化炭素には石灰水を白く濁らせる性質があるため、この組み合わせが正解となります。

✅ 正解

炭素は銅よりも酸素と結びつきやすい性質があるため、酸化銅から酸素を奪い、酸化銅を還元させる。

物質によって酸素との結びつきやすさは異なる。炭素は銅に比べて非常に酸素と結びつきやすいため、酸化銅と一緒に加熱すると、酸化銅から酸素を奪い取って二酸化炭素になる。このとき、酸素を奪われた酸化銅は還元されて銅になり、酸素と結びついた炭素は酸化されたことになる。このように、酸化と還元は常に同時に起こる現象である。

✅ 正解

二酸化炭素

炭酸水素ナトリウムを加熱すると、炭酸ナトリウム、水、二酸化炭素の3つの物質に分解される。このように、1種類の物質が2種類以上の別の物質に分かれる化学変化を分解といい、特に熱による分解を熱分解と呼ぶ。

✅ 正解

水素が酸化銅から酸素を奪って自身が酸化されることで、酸化銅を還元させている

水素は酸素と非常に結びつきやすい性質を持っている。加熱状態で酸化銅と接触すると、酸化銅に含まれる酸素を引き抜いて水へと変化する。このとき、水素自身は「酸化」されているが、相手である酸化銅から見れば酸素を奪われているため、水素は酸化銅を「還元」させる役割を担っていると言える。

✅ 正解

バラバラの状態にある2個の銅原子と、2個の酸素原子が結合した1個の塊を並べて描く。

金属である銅は、特定の個数で固まった分子を作らず原子が規則正しく並んでできているため、モデルでは1個ずつの独立した粒（銅原子）として表現します。対して酸素は、2個の原子が結びついた分子の状態で存在するため、2個が結合した1つの塊として描く必要があります。酸化銅（CuO）の粒子が2個できるとき、そこに含まれる酸素原子は合計2個、銅原子は合計2個となります。したがって、反応前もこれと数を合わせるために、2個の銅原子と、1つの酸素分子（原子2個分）を描くのが適切です。

✅ 正解

試験管内に空気中の酸素が入り込み、得られた銅が再び酸化されるのを防ぐため

還元によって生成された銅は、加熱を止めた直後は非常に高温の状態にあります。この状態で試験管内に空気（酸素）が入り込むと、銅が酸素と結びついて再び酸化銅に戻る「再酸化」という現象が起こってしまいます。ピンチコックでゴム管を閉じて密閉するのは、この再酸化を防ぐための重要な操作です。なお、石灰水の逆流を防ぐための操作は「加熱を止める前にガラス管を石灰水から抜くこと」です。

✅ 正解

激しく光を放って燃焼し、もとの金属とは異なる白い粉末が残る。

マグネシウムは非常に反応性が高い金属であり、加熱すると空気中の酸素と激しく反応して強い光を出しながら燃焼します。この反応は化学変化であるため、反応が終わった後には金属光沢や電気を通すといった金属特有の性質は失われ、酸化マグネシウムという白色の粉末に変化します。

✅ 正解

2.0g

酸化銅に含まれる銅と酸素の質量比が4：1であることから、酸化銅の質量は酸素の質量の5倍（4+1）にあたります。今回、酸化銅から奪われた酸素の質量が1.2gであるため、還元反応に使われた酸化銅の質量は 1.2g × 5 ＝ 6.0g と計算できます。最初にあった酸化銅8.0gから、反応した6.0gを差し引くことで、未反応の酸化銅は2.0gであると導き出せます。

✅ 正解

還元

物質から酸素が取り除かれる化学変化を還元と呼ぶ。酸化銅と炭素粉末を混ぜて加熱すると、炭素が酸化銅から酸素を奪うため、酸化銅は還元されて銅になる。同時に、酸素を受け取った炭素は酸化されて二酸化炭素となる。

✅ 正解

炭素が酸素と結びつく酸化が起こり、二酸化炭素が生成されるため、石灰水が白く濁る

物質が酸素と激しく結びついて熱や光を出す反応は、酸化の中でも特に「燃焼」と呼ばれます。炭素（C）が酸素（O2）と反応すると二酸化炭素（CO2）が生成されます。この生成された二酸化炭素が石灰水と反応して白く濁るという一連の流れは、炭素の酸化反応を証明する代表的な化学的性質です。

✅ 正解

マグネシウムは炭素よりも酸素と結びつく力が強いため、炭素を混ぜて加熱しても酸素が離れないから。

金属の酸化物から酸素を取り除いて還元するには、その金属よりも酸素と結びつく力が強い物質を利用する必要があります。炭素は銅よりも酸素と結びつく力が強いため酸化銅を還元できますが、マグネシウムは炭素よりもさらに酸素と結びつく力が強いため、炭素を用いて酸素を奪うことはできません。このため、酸化マグネシウムと炭素を加熱しても還元反応は進行しません。

✅ 正解

鉄の表面が空気中で徐々に変化し、さびが発生する現象

物質が酸素と結びついて別の物質に変わる化学変化を酸化と呼びます。鉄が空気中の酸素と反応して「鉄のさび（酸化鉄）」ができる現象は、酸化の代表的な例です。ドライアイスの昇華や、水蒸気の結露、氷の融解は、物質そのものの性質は変わらずに状態だけが変化する「状態変化」であり、酸化には該当しません。

✅ 正解

2CuO + C → 2Cu + CO2

酸化銅（CuO）から酸素を取り除いて銅（Cu）にする還元反応では、炭素（C）と酸素が結びついて二酸化炭素（CO2）が生成されます。二酸化炭素1分子には2個の酸素原子が含まれるため、これに応じた酸素を供給するには2個の酸化銅が必要です。反応前後の原子の数を合わせると、酸化銅の係数は2、炭素は1、銅は2、二酸化炭素は1となります。

✅ 正解

還元

物質が酸素と結びつく反応を酸化と呼ぶのに対し、酸化物から酸素が奪われる反応を還元と呼びます。この2つの反応は、一方の物質が酸素を離し、もう一方がその酸素を受け取るため、多くの場合同時に起こります。

✅ 正解

マグネシウム原子1個と酸素原子1個が結合したものが2組でき、炭素原子1個が単体として残る。

化学反応の前後で、原子の種類と数は変化しません。反応前にはマグネシウム原子が2個、二酸化炭素分子の中に炭素原子が1個と酸素原子が2個存在しています。酸化マグネシウムはマグネシウム原子と酸素原子が1:1の比で結びつくため、2個のマグネシウム原子は二酸化炭素に含まれていた2個の酸素原子をすべて取り込んで、2組の酸化マグネシウム（MgO）になります。その結果、酸素を失った炭素原子1個が単体としてあとに残ることになります。

✅ 正解

気体を石灰水に通すと白く濁り、炭素が酸化銅の酸素を奪っている

炭素は銅よりも酸素と結びつきやすい性質があるため、酸化銅から酸素を奪って二酸化炭素になります。この反応で発生した二酸化炭素を石灰水に通すと、白く濁る性質があるため、気体の正体を特定することができます。同時に、試験管に残った黒色の酸化銅は、酸素を失って赤色の銅へと変化します。

✅ 正解

酸化銅・黒色

銅を空気中で加熱すると、空気中の酸素と結びつく「酸化」という化学変化が起こります。この反応によって生成される物質は酸化銅と呼ばれ、もとの銅がもつ赤褐色とは異なり、黒色を呈するのが特徴です。

✅ 正解

表面が赤色に変化し、水が生成される

加熱により表面に生じた黒色の酸化銅は、水素と反応することで酸素を奪われ、元の金属光沢をもつ赤色の銅に戻ります。このとき、酸化銅から奪われた酸素は水素と結びつくため、液体（水蒸気が冷えたもの）として水が生成されます。

✅ 正解

２Ｍｇ ＋ Ｏ₂

マグネシウムの燃焼によって酸化マグネシウム（ＭｇＯ）が生成される際、酸素は空気中で分子（Ｏ₂）として存在している点に注意が必要です。化学反応式では、反応の前後で各原子の数を一致させる必要があります。右辺の酸化マグネシウムを「２ＭｇＯ」とすることで、そこに含まれる酸素原子の数は２個となります。これに対応させるため、左辺の酸素は分子１つ（Ｏ₂）とし、さらにマグネシウム原子の数も合わせるために「２Ｍｇ」と記述します。これにより、左辺と右辺でマグネシウム原子２個、酸素原子２個となり数が一致します。

✅ 正解

二酸化炭素

炭素は酸化物から酸素を奪う性質が強く、酸化銅と反応させることで二酸化炭素が発生します。二酸化炭素には、石灰水と反応して白く濁った沈殿（炭酸カルシウム）を作るという特有の性質があるため、この現象によって気体を特定できます。

✅ 正解

還元

酸化銅から酸素が奪われて銅に変化するように、物質が酸素を失う変化を還元と呼びます。この実験では、酸化銅が還元される一方で、水素が酸素を受け取って酸化され、水が発生しています。このように、酸化と還元は常に同時に起こるという性質があります。