解答と解説
(1)アンモニア
(2)イ 上方置換
(3)黄色
(4)ポンと音をたてて燃える
(5)1:4
(6)C A D B E(1)
5種類の気体の中で刺激臭があるのは塩素とアンモニアですね。
赤色リトマス紙が青色に変化したのは水にとけたときアルカリ性を示す気体です。
アンモニアですね。(2)
アンモニアは非常に水にとけやすいので、水上置換は使えません。
直接気体を収集しますが、空気より軽いので「イ」の上方置換を使います。(3)
「赤インクの色が消えた」という文章を見たら「塩素」を想像してください。
塩素は水にとけると酸性を示すので、BTB溶液は黄色になります。(4)
この方法で発生するのは水素ですね。
水素はとても燃えやすい性質なので、空気中で火を近づけると爆発します。
試験管に入っている程度の量なら、ふだんの実験で経験しているように「ポン」と音がする程度ですね。(5)
Bは他のものを燃やす性質から酸素ですね。
今までのことより、Aはアンモニア、Eは塩素、Cは水素だとわかっています。よって、Dは窒素です。
空気は体積で酸素約20%、窒素約80%の混合気体なので、この割合を簡単な整数比にします。
酸素:窒素=20:80=1:4 ですね。(6)
いちばん軽いのは水素(C)で空気の0.07倍、次はアンモニア(A)で空気の0.72倍、
その次は窒素(D)で空気の0.97倍、そして酸素(B)で空気の1.1倍、
いちばん重いのは塩素(E)で空気の2.5倍となります。
(1)二酸化炭素
(2)石灰石にうすい塩酸を加える など
(3)酸性(1)
石灰水が白くにごらせる性質をもつのは二酸化炭素ですね。
炭酸水素ナトリウムを加熱すると、炭酸ナトリウムと水と二酸化炭素を生じます。
参考ページ…「化学変化の種類と実験」の「分解」(2)
「石灰石とうすい塩酸」で答えるのがもっともよいと思いますが、
「貝がらとうすい塩酸」、「炭酸水素ナトリウムとうすい塩酸」「炭酸水を加熱」「ドライアイスをとかす」
として答えても、この場合はよいでしょう。(3)
二酸化炭素の水溶液は炭酸水です。酸性ですね。
参考ページ…「水溶液」の「おもな水溶液の性質」
(1)アンモニア
(2)アンモニアが水に非常にとけやすい性質だから
(3)赤くなる(1)
この方法で発生するのはアンモニアですね。「塩化アンモニウム」という物質名から想像もできます。(2)
参考ページ「気体の性質」の「アンモニアの噴水実験」の項目で紹介したとおり、
スポイトの少量の水にもアンモニアは吸収されるようにとけてしまいます。
そのため、水にとけたアンモニアが占めていた空間が真空になってしまい、フラスコ内の気圧が下がり、
ビーカーの水を吸い上げます。
アンモニアが水に非常にとけやすい性質のためですね。(3)
アンモニアが水にとけるとアルカリ性を示しますね。
フェノールフタレイン溶液はアルカリ性の水溶液に入れると赤くなります。
参考ページ…指示薬一覧
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