・定比例の法則の問題が解けない
・「まだ反応していない銅は何ｇか」の問題が解けない
という人の悩みを解決します。
　こんにちは。頭文字（あたまもんじ）Ｄです。
　中学生に勉強を教えてかれこれ２５年以上になります。その経験を活かして、「授業を聞いても理科がわからない人」を「なるほど、そういうことだったのか」と納得してもらおうとこの記事を書いています。
　今回は、中学２年生理科　化学変化の単元の中から「定比例の法則」の問題の解き方を説明します。
　定比例の法則とは、「銅と酸素は４：１で化合する」「マグネシウムと酸素は３：２になる」というものです。
　この内容は定期テストや学力テスト、高校入試問題などで良く出されます。
　苦手な人が多い問題ですが、
順序だてて１つずつ計算していけば、必ず答えにたどり着きます。
　答えにたどり着くまでがんばりましょう。
　なお、今日は定比例の法則の応用編となります。
　定比例の法則の説明と基本的な問題はこちらをご覧ください。
定比例の法則～物質は決まった比で化合する　難しそうでワンパターン問題の典型～
　また、銅の酸化の様子と、質量の変化を調べる実験は、こちらをご覧ください。
https://rika-net.com/outline.php?id=00002057004g&top=1

１　例題による演習　その１

１－１　マグネシウムの酸化の問題～「もともとあったマグネシウムは何ｇか」問題を解く！～

問題１　空気中でマグネシウムを加熱して、反応前後の質量を測定した。０．３ｇ、０．６ｇ、０．９ｇ、１．２ｇのマグネシウムを加熱し、その加熱前後の全体の質量を表にまとめた。ステンレス皿は加熱しても質量は変化しなかったものとして、問に答えなさい。
マグネシウム　　　　０．３　　０．６　　　０．９　　　１．２
加熱前　　　　　　３３．３　　３２．７　　３３．６　　３３．４
加熱後　　　　　　３３．５　　３３．１　　３４．０　　３４．２
（１）　マグネシウム０．３ｇと結びついた酸素の質量は何ｇですか。
（２）　表の結果から、まだマグネシウムの粉末が完全には反応していないと考えられるのは何ｇの時ですか。
（３）　マグネシウムと酸素が化合するとき、マグネシウムの質量と酸素と化合してできた酸化マグネシウムの質量の比はいくらになりますか。最も簡単な整数の比で求めなさい。
（４）　質量の分からないマグネシウムを加熱したところ、完全に酸化できた酸化マグネシウムの質量は２．５ｇだった。もともとあったマグネシウムの質量は何ｇか。
　それでは、自分で考えてみてください。
　力をつけるために、自分で考えてから解答と解説を見るようにしましょう。
　その際、正解したかどうかは問題ではありません。
　間違っていたら、どこでどのように間違えたのかをはっきりさせるのが大切なのです。

１－２　解答と解説（マグネシウムの酸化の問題）

【解答】
（１）　０．２ｇ
（２）　０．９ｇ
（３）　マグネシウム：酸化マグネシウム＝３：５
（４）　１．５ｇ
【解説】
（１）　マグネシウムが０．３ｇのとき、加熱によって増えた質量は加熱前後の質量を比べればよい。
　　　　　　３３．３（ｇ）ー３３．５（ｇ）＝０．２（ｇ）
（２）　それぞれの質量で、質量の増加を調べると、
　　　　　　０．３ｇ　→　０．２ｇ
　　　　　　０．６ｇ　→　０．４ｇ
　　　　　　０．９ｇ　→　０．４ｇ
　　　　　　１．２ｇ　→　０．８ｇ
　　　となる。
　　　　マグネシウム０．９ｇには酸素が０．６ｇ結びつくはずなので、０．９ｇのときに十分に酸化していないことがわかる。
（３）　マグネシウム０．３ｇのときに、０．２ｇの酸素が結び付いているので、酸化マグネシウムは０．５ｇ（０．３ｇ＋０．２ｇ）となる
　　　　　　０．３：０．５＝３：５

（４）　完全に反応していることがポイントである。
　　　　　　酸化マグネシウムが２．５ｇなので、
　　　　　　　　３：５＝X：２．５
　　　　　　　　　 ５X＝３×２．５
　　　　　　　　　 ５X＝７．５
　　　　　　　　　　 X＝１．５（ｇ）
　　　となる。

２　例題による演習　その２

２－１　銅の酸化の問題～「まだ反応していない○は何ｇか」問題を解くワンパターン解法～

問題２　銅粉をよく加熱して酸化銅にする実験を、銅粉の質量を変えて行った。表は十分に加熱をしたときの結果である。
銅（ｇ）　　　２．０　　　４．０　　６．０　　　８．０　　　１０．０
酸化銅（ｇ）　２．５　　　５．０　（　A　）　　　　１０．０　　　１２．５
（１）上の表の（　A　)に入る数値はいくらか。
（２）銅の質量と、化合した酸素の質量は何：何か。
（３）銅１２．０ｇを加熱したところ、加熱が不十分だったため加熱後は１４．０ｇになった。このとき、反応しないで残っている銅は何ｇか。
ちょっと難しい問題ですが、まずは自力でやってみましょう。

２－２解答と解説（銅の酸化の問題）

【解答】
（１）　７．５（ｇ）
（２）　銅：酸素＝４：１
（３）　４．０ｇ
【解説】
（１）　酸化銅の質量が２．５→５．０→（　A　）→１０．０→１２．０と２．５ｇずつ増えているので７．５ｇと考えられる。
　　　（別解）
　　　　銅と酸化銅の質量の比は４：５なので
　　　　　　４：５＝６．０：X
　　　　　　　 ４X＝５×６．０
　　　　　　　 ４X＝３０
　　　　　　　　 X＝７．５
　　　となる。
（２）　酸素の質量は「酸化銅の質量ー銅の質量」で求められる。
　　　銅が２．０ｇのとき、
　　　　　　２．５－２．０＝０．５
　　　なので
　　　　　　銅：酸素＝２．０：０．５
　　　となり
　　　　　　銅：酸素＝４：１
　　　となる。
（３）この状況をモデルで表すと、写真のようになる。

　　　この状況から酸化銅を取り除くと、反応しなかった銅の質量を求めることができる。

　　　つまり、反応しなかった銅の質量を求めるためには、
　　　反応した銅の質量
　　を求める必要がある。
　　　さらに、反応した銅の質量を求めるには、
　　　銅に結び付いた酸素の質量
　　を求める必要がある。
　　　まとめると、次のような手順で計算を行っていけばよい。
　　　①結びついた酸素の質量を求める
　　　②酸素と反応した銅の質量を求める
　　　③最初の銅の質量から、酸素と反応した銅の質量を引く
　　という手順で問題を解けばよい。

　　　①結びついた酸素の質量を求める
　　　　反応前の銅が１２．０ｇ、反応後の物質が１４．０ｇなので、結びついた酸素の質量は
　　　　　１４．０（ｇ）ー１２．０（ｇ）＝２．０（ｇ）
　　　となる。
　　　②酸素と反応した銅の質量を求める
　　　　　銅と酸素が結びつく割合は４：１なので
　　　　　４：１＝X：２．０
　　　となり、
　　　　　　　 X=８．０
　　　つまり、８．０ｇの銅が酸素と結びついたことになる。
　　　③最初の銅の質量から、酸素と反応した銅の質量を引く
　　　　　最初に銅は１２．０ｇあり、８．０ｇの銅が酸素と反応したので、
　　　　　１２．０（ｇ）ー８．０（ｇ）＝４．０（ｇ）
　　　　　４．０ｇの銅が反応せずに残っていることになる。

　このような「反応していない銅は何ｇか」という問題はけっこう出ます。
　苦手な中学生が多いのですが、実は、解き方はワンパターンです。
　この解き方を覚えておけば、確実に得点することができます。
難しい問題はワンパターン
の典型的な例です。
　解けるようになるまで、繰り返して勉強しましょう。