【定期テスト対策問題】鉄と硫黄の化合

鉄と硫黄の粉末を混ぜ、加熱して化合させる問題を演習します。加熱後にできる硫化鉄の性質をしっかりと確認してください。

鉄と硫黄の化合の確認問題

1. 鉄と硫黄の混合物を加熱すると何という物質ができるか。
2. １でできた物質の色は何色か。
3. 鉄と硫黄の混合物を加熱したときの化学変化を化学反応式で書け。
4. 物質と硫黄が化合するような化学変化を何というか。
5. 加熱前の混合物にうすい塩酸を加えると、何という気体が発生するか。
6. 磁石を近づけたとき、引きつけられるのは加熱前の物質か、加熱後の物質か。
7. 加熱後にできた物質にうすい塩酸を加えると何という気体が発生するか。
8. ７で発生する気体はどんな臭いがするか。
9. 鉄と硫黄は質量比７：４で反応する。鉄21gと硫黄の粉末20gを混ぜ加熱すると、何gの硫化鉄が生じるか。

解答

1. 硫化鉄
2. 黒色
3. Fe+S→FeS
4. 硫化
5. 水素
6. 加熱前の物質
7. 硫化水素
8. 卵が腐ったような臭い（腐卵臭）
9. 33g

【練習問題】鉄と硫黄の化合

次の実験について、あとの各問いに答えなさい。

（1）実験②で、加熱をやめたあと、反応はどうなったか。簡潔に答えなさい。

（2）実験②で、加熱をやめたあと、反応が（1）のようになる理由を、簡潔に答えなさい。

（3）実験②の試験管Ｂで起こった化学変化を、化学反応式で表しなさい。

（4）実験②の試験管Ｂで起こった化学変化のように、硫黄が結びつく化学変化を何というか。また、この実験でできた物質の名称を答えなさい。

（5）実験③で、刺激臭があったのは、試験管ＡとＢのどちらで発生した気体か。記号で答えさない。また、刺激臭がする気体の名称も答えなさい。

（6）実験③を行う際に注意することは何か。試験管Bから発生する気体の性質と絡めて説明しなさい。

（7）鉄粉と硫黄の粉末が反応するとき、それぞれの物質の質量の比は一定で、7:4であることがわかっている。鉄粉5.6gと硫黄の粉末4.0gをよく混ぜ合わせて加熱し、いずれか一方の物質が完全に反応したとすると、鉄と硫黄の化合物は何gできるか。

【解答・解説】鉄と硫黄の化合

（1）反応は全体に広がっていった。

鉄と硫黄の混合物を加熱すると、熱を放出する発熱反応が起こります。反応により発生した熱で加熱をやめても全体に反応が広がります。なので、混合物の上部を加熱するだけで、反応は全体に広がります。

（2）鉄と硫黄の化合で熱が発生したから。

鉄と硫黄の化合で発生した熱により、反応が全体に広がっていきます。

（3）Fe＋S→FeS

鉄の化学式はFe、硫黄の化学式はS、硫化鉄の化学式はFeSになります。化学変化の前後（矢印の左右）で原子の個数が一致するので、化学反応式の係数はそのままで完成になります。

（4）化学変化：硫化　物質：硫化鉄

物質と硫黄が化合する化学変化を硫化といいます。また、硫化によってできる物質を硫化物といいます。

（5）試験管：B　気体：硫化水素

鉄と硫黄の混合物を加熱すると、硫化鉄という化合物ができます。硫化鉄にうすい塩酸を入れると、硫化水素という卵が腐ったような臭いがする気体が発生します。一方の、加熱していない試験管Aには、鉄が入っているので、うすい塩酸を入れると、水素が発生します。

（6）試験管Bから発生する硫化水素は有毒なので、十分に換気を行う。

硫化鉄にうすい塩酸を入れると、硫化水素が発生しますが、硫化水素は有害な気体なので、十分に換気を行う必要があります。

（7）8.8g

鉄と硫黄の反応比は7:4なので、鉄と硫黄とできる硫化鉄の比は7:4:11になります。鉄粉が5.6gしかないので、硫黄の粉末4.0gはすべて反応しません。鉄はすべて反応するので、できる硫化鉄は、
7:11＝5.6:ｘ
ｘ＝8.8
になります。