中学1年生理科-気体の性質

講師
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気体 水への溶け方 空気1の時の同体積での質量比 匂い
A 少し溶ける 1.53 なし
B 溶けにくい 1.11 なし
C 非常に溶けやすい 0.60 なし
D 溶けにくい 0.07 なし

A~Dの中で下の図のような装置で集めるのに最も適した気体はどれでしょうか?
ヒント:下の図は、空気より軽いものを集めるのに適している上方置換法です。

気体の性質

生徒
生徒
わかった!空気1に対し0.07しかない気体Dです!

講師
講師
確かに気体Dは空気より軽いですが、気体Cも0.6と空気よりも軽いようですよ。

そこで気体Cと気体Dで着目して欲しいのは、水への溶け方です。

生徒
生徒
確かにそうだなぁ。

水への溶け方でみると、気体Dは水に溶けにくい性質だから水上置換法の方が適してて、
非常に水に溶けやすい気体Cの方が上方置換法に適してるから、答えは気体Cです!

講師
講師
すばらしい!正解です。
上方置換法と水上置換法の特徴をよく理解していますね。
気体の性質と集め方をまとめると以下の表のようになります。

気体の性質 集め方
水に溶けにくい 水上置換法
水に溶けやすく空気より軽い 上方置換法
水に溶けやすく空気より重い 下方置換法

講師
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その調子で次の問題も解いてみましょう。
石灰石と薄い塩酸を使い、気体Aを発生させた。気体Aは次のア~ウのどの性質を持つでしょうか?

ア.火のついた線香を入れると線香がよく燃える
イ.マッチの火を近づけると気体に火がつく
ウ.石灰水に通すと石灰水が白く濁る

生徒
生徒
えーっと、石灰石と薄い塩酸で発生するのは二酸化炭素で、石灰水が白く濁らせる性質を持つから、
ウ.の石灰水に通すと石灰水が白く濁る です。
講師
講師
正解です!
ちなみに、アの性質を持つのは酸素、イは水素です。

それでは、気体A~Dの中で、最も密度が小さいものはどれでしょう?

生徒
生徒
最も密度が小さいもの=同じ体積で比べたときに質量が最も小さいものなので、空気1に対して質量が0.07の気体Dです。
講師
講師
正解です。よく出来ました!
気体Dは何か分かるかな?作り方を一つ答えてみましょう。
生徒
生徒
上の問題から気体Dは、空気より軽く水に溶けにくいという性質が分かるので、水素だと思います。
講師
講師
その通り!よく理解しています。
生徒
生徒
水素の作り方は、水の電気分解です。
講師
講師
正解!
ちなみに、亜鉛(鉄・マグネシウム)などの金属に薄い塩酸を加えても水素が発生します。

最後に、気体A~Dの気体は何か、それぞれ化学式で答えましょう。

生徒
生徒
今まで分かっているのが、気体Aの二酸化炭素でCO2、気体CのアンモニアNH3、気体Dの水素H2
つまり残った気体Bは酸素O2です。
講師
講師
正解!素晴らしい!
今回の解答の形式は化学式でしたが、異なる形式を求める問題もありますので問題をよく読んで答えましょう。