銅とマグネシウムの酸化反応に関する問題を解く際、化学の基本的な法則と質量保存の法則を利用します。この問題では、加熱後に銅の粉末と混入したマグネシウムの質量を求めるものです。では、この問題をどのように解くのかを順を追って説明していきます。
1. 問題の整理
最初に、問題文にある情報を整理します。
- 銅の粉末の質量：2.0g
- 加熱後の質量：3.5g
- 銅とマグネシウムはそれぞれ全て酸化したと仮定
加熱後に質量が増えたのは、銅にマグネシウムが混入していたためです。この増えた質量がマグネシウムによるものです。
2. 反応の理解と質量保存の法則
銅とマグネシウムが酸化する際、酸素と結びついて酸化物を作ります。質量保存の法則により、反応前と反応後の総質量は等しくなります。よって、加熱前の質量（銅のみ）と加熱後の質量の差が、混入したマグネシウムの質量に相当します。
加熱後の質量が3.5g、銅の質量が2.0gですので、マグネシウムの質量は3.5g – 2.0g = 1.5gとなります。
3. マグネシウムの酸化反応
マグネシウムが酸化すると、酸素と結びついて酸化マグネシウム（MgO）を形成します。この反応で、マグネシウムが酸化されるときの質量の増加が、問題文で与えられた加熱後の質量に反映されます。
したがって、マグネシウムの質量が1.5g加わったことがわかります。この増加した質量は、マグネシウムが酸化して酸化マグネシウムに変わる際の酸素との結びつきによるものです。
4. 結論
銅の粉末と混入したマグネシウムの質量を求める問題では、質量保存の法則を用いて、加熱前後の質量の差からマグネシウムの質量を求めることができます。具体的には、加熱後の質量（3.5g）から銅の質量（2.0g）を引いた1.5gが、混入したマグネシウムの質量です。
このように、化学の問題では質量保存の法則を基本にして、与えられた情報を整理しながら問題を解いていくことが大切です。
5. まとめ
この問題では、銅の粉末と混入したマグネシウムが酸化した際の質量変化を通じて、質量保存の法則を理解しました。加熱後の質量から銅の質量を引くことで、マグネシウムの質量を求めることができました。化学の問題では、法則を活用して問題を解決する力を養うことが重要です。
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