気体の性質
カワウソ先生見分け方は「線香が激しく燃える=酸素」「石灰水が白くにごる=二酸化炭素」「ポンと音を立てて燃える=水素」。この3つをまず押さえよう。
30秒でつかむ
- 酸素は二酸化マンガンにうすい過酸化水素(新しいタブで開きます)水を加えて発生させる。ものを燃やすはたらきがあり、火のついた線香を入れると激しく燃える。
- 二酸化炭素は石灰石にうすい塩(新しいタブで開きます)酸を加えて発生させる。石灰水を白くにごらせ、水に少し溶けて酸性を示す。空気より密度(新しいタブで開きます)が大きい。
- 水素は亜鉛にうすい塩酸を加えて発生させ、火を近づけるとポンと音を立てて燃える。アンモニア(新しいタブで開きます)は刺激臭があり、水に非常によく溶ける。
詳しく
公式
酸素は、二酸化マンガンにうすい過酸化水素水(オキシドール)を加えて発生させる。色もにおいもなく、水に溶けにくい。自分は燃えないが、ものを燃やすはたらきがある。
二酸化炭素は、石灰石にうすい塩酸を加えて発生させる。色もにおいもなく、石灰水を白くにごらせる。水に少し溶けて、その水溶液(新しいタブで開きます)は酸性を示す。空気より密度が大きい。
水素は、亜鉛や鉄にうすい塩酸を加えて発生させる。気体の中で最も密度が小さく、燃えると水ができる。アンモニアは、塩化アンモニウムと水酸化カルシウムを混ぜて加熱して発生させる。鼻をさす刺激臭があり、水に非常によく溶けてアルカリ性を示す。
例題
例題1:試験管に集めた気体に火のついた線香を入れると、線香が激しく燃えた。この気体は酸素。二酸化炭素や窒素なら、線香の火は消える。
例題2:集めた気体の入った試験管の口にマッチの火を近づけると、ポンと音を立てて燃えた。この気体は水素で、燃えたあと試験管の内側に水滴がつく。
例題3:二酸化炭素は、石灰石とうすい塩酸のほかに、炭酸水素ナトリウム(新しいタブで開きます)(重そう)に酢を加えても発生する。材料が違っても同じ気体が得られ、どちらも石灰水を白くにごらせる。
なぜそうなるか
気体はどれも目に見えにくく、色やにおいのないものが多い。そのため、ものを燃やすか、燃えるか、石灰水をにごらせるかなど、気体ごとに決まった性質を調べて見分ける。
酸素の中で線香が激しく燃えるのは、ものが燃えるのに酸素が使われるから。空気の約5分の4は窒素で、窒素は燃えずものも燃やさないため、空気中では線香はおだやかに燃える。
アンモニアの水溶液がアルカリ性、二酸化炭素の水溶液が酸性になるのは、気体が水に溶けて別の性質を示すから。フェノールフタレイン液やBTB液の色の変化で、溶けた気体を確かめられる。
確認問題
確認問題(解答用紙)
スマホやタブレットで読み取ると、この問題をその場で解けます。
https://manazoo.com/science/properties-of-gases/?from=print#quiz
火のついた線香を入れると線香が激しく燃える気体はどれか。
- ◯ 窒素
- ◯ 二酸化炭素
- ◯ 酸素
- ◯ 水素
正解:酸素
酸素にはものを燃やすはたらきがあるので、線香が激しく燃える。二酸化炭素を発生させる方法として正しいものはどれか。
- ◯ 亜鉛にうすい塩酸を加える
- ◯ 石灰石にうすい塩酸を加える
- ◯ 塩化アンモニウムと水酸化カルシウムを混ぜて加熱する
- ◯ 二酸化マンガンにうすい過酸化水素水を加える
正解:石灰石にうすい塩酸を加える
石灰石にうすい塩(新しいタブで開きます)酸を加えると二酸化炭素が出る。ほかはそれぞれ酸素・水素(新しいタブで開きます)・アンモニア(新しいタブで開きます)の発生方法。試験管の口にマッチの火を近づけるとポンと音を立てて燃えた気体はどれか。
- ◯ 水素
- ◯ 二酸化炭素
- ◯ 酸素
- ◯ アンモニア
正解:水素
水素は火を近づけるとポンと音を立てて燃え、燃えると水ができる。アンモニアの性質として正しいものはどれか。
- ◯ 石灰水を白くにごらせる
- ◯ ものを燃やすはたらきがある
- ◯ においがなく、水に溶けにくい
- ◯ 刺激臭があり、水に非常によく溶ける
正解:刺激臭があり、水に非常によく溶ける
アンモニアは鼻をさす刺激臭があり、水に非常によく溶けてアルカリ性を示す。
単元のポイント
- 酸素 ものを燃やす・線香が激しく燃える
- 二酸化炭素 石灰水を白くにごらせる・水溶液は酸性
- 水素(新しいタブで開きます) 最も密度が小さい・燃えると水ができる
- アンモニア(新しいタブで開きます) 刺激臭・水に非常によく溶けアルカリ性