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化合とは(鉄と硫黄を加熱する実験)

公開日: : 中学, 理科

化合とは?

「分解」は1種類の物質が2種類以上の物質に分かれることを指していましたが,その逆,2種類以上の物質が結びつき,新たに別の物質ができることを化合と言います。

鉄と硫黄を混ぜあわせて加熱すると

乳鉢と乳棒を使い,鉄と硫黄をよく混ぜ合わせ,2本の試験管に分けて入れておきます。その2本の試験管をA,Bとしておきましょう。試験管Aだけを加熱し,試験管Bは加熱しないでおきます。

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磁石にくっつくか

試験管B(そのままの方)は磁石につきましたが,試験管A(加熱した方)は磁石につきませんでした。試験管Bは鉄も残っていますので鉄の部分が磁石にくっついた、と考えられます。

塩酸を垂らすとどうなるか

うすい塩酸を数滴,試験管Aと試験管Bに垂らします。①試験管Aの方は,卵の腐った匂い(腐乱臭)が漂いました。一方の試験管Bでは,②鉄の部分だけが反応します

加熱した方は別の物質ができた→化合

試験管Aの方は試験管Bと性質が違いますし,「別の物質が出来ている」こと,何となくお分かり頂けましたでしょうか。過熱するときに化学反応が起こり「鉄と硫黄」が別の物質に変化しました。化合したというわけです。

試験管Aでは,鉄と硫黄が化合して硫化鉄ができました。これを化学反応式で書くと

Fe + S → FeS

となります。FeSは「硫化鉄」という別の物質です。また,塩酸を加える反応で,下線部①の試験管Aの中では,硫化鉄はこう変化しています。

FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S

FeCl2は塩化鉄という固体で,H2Sは硫化水素という気体です。この気体が腐乱臭を放っています。温泉独特のニオイを濃~くしたニオイです。

一方,試験管Bでは,硫黄が反応せず鉄だけ塩酸と反応して,塩化鉄とともに水素が発生します。

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

練習問題

次の文について,後の(1)~(3)に答えましょう。

鉄粉と硫黄の混合物をよく混ぜ合わせたものを2本の試験管A,Bに分けた。試験管Aはそのままにしておき,(ア)試験管Bは加熱した。磁石につくか調べてみたところ,( ① )。

次に,試験管Aと試験管Bに塩酸を加えてみたところ,(イ)試験管Aからは気体の( a )が発生した。(ウ)試験管Bからは気体の( b )が発生し,固体の( c )が残った

(1)(①)に当てはまる組み合わせを以下の1~4の中から選びましょう。

1.試験管Aのみ磁石についた
2.試験管Bのみ磁石についた
3.試験管AもBも磁石についた
4.試験管AもBも磁石につかなかった

(2)文中のカッコ( a )~( c )に当てはまる語を書きましょう。

(3)下線部(ア)~(ウ)の化学反応式を書きましょう。

確認問題の解答例

(1)1

(2)(a)水素 (b)硫化水素 (c)塩化鉄

(3)

(ア)Fe + S → FeS
(イ)Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
(ウ)FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S

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