早覚え表 / quick_inorganic

気体の発生法・性質早覚え表

高校化学でよく出る気体について、発生法、捕集法、確認方法、性質をまとめた早覚え表です。
早覚え表
難易度:標準 目安:25分
# 早覚え表 # 無機化学 # 気体 # 発生法 # 捕集法 # 確認法

この教材で学ぶこと

到達目標

  • 代表的な気体の発生法を整理できる
  • 水上置換・上方置換・下方置換を使い分けられる
  • 気体の確認方法を覚えられる
  • 入試や定期試験でよく問われる性質をまとめて確認できる

前提知識

  • 酸と塩基
  • 酸化還元
  • 無機化学の基本反応
  • 気体の性質

早覚え表

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代表的な気体の発生法

気体 主な発生法 捕集法 確認方法 重要ポイント
H₂ Zn + 希塩酸 / 希硫酸 水上置換 火を近づけるとポンと音を立てて燃える 軽く、水に溶けにくい
O₂ 過酸化水素水 + MnO₂ 水上置換 火のついた線香が激しく燃える 助燃性がある
CO₂ CaCO₃ + 希塩酸 下方置換 / 水上置換 石灰水を白濁させる 空気より重く、水に少し溶ける
NH₃ NH₄Cl + Ca(OH)₂ を加熱 上方置換 湿った赤色リトマス紙を青色にする 水に非常に溶けやすい
Cl₂ MnO₂ + 濃塩酸を加熱 下方置換 湿った色紙を漂白する 黄緑色、有毒、酸化作用
HCl NaCl + 濃硫酸 下方置換 湿った青色リトマス紙を赤色にする 水に非常に溶けやすい
SO₂ 亜硫酸塩 + 酸 下方置換 酸性KMnO₄水溶液を脱色 刺激臭、還元作用
H₂S 硫化鉄(II) + 希塩酸 下方置換 酢酸鉛紙を黒変させる 腐卵臭、有毒
NO Cu + 希硝酸 水上置換 空気中で赤褐色のNO₂になる 無色、空気中で酸化
NO₂ Cu + 濃硝酸 下方置換 赤褐色の気体 有毒、水に溶けて酸性

捕集法の選び方

捕集法 使う条件 代表例 注意点
水上置換 水に溶けにくい気体 H₂, O₂, NO 水に溶けやすい気体には使いにくい
上方置換 空気より軽く、水に溶けやすい気体 NH₃ アンモニアは水に非常に溶けやすい
下方置換 空気より重く、水に溶けやすい気体 CO₂, Cl₂, HCl, SO₂, H₂S, NO₂ 有毒な気体は換気と安全管理が重要

確認方法の早覚え

気体 確認方法 結果 覚え方
H₂ 火を近づける ポンと音を立てて燃える 水素は燃える
O₂ 火のついた線香 激しく燃える 酸素は燃焼を助ける
CO₂ 石灰水 白濁 二酸化炭素と石灰水はセット
NH₃ 湿った赤色リトマス紙 青色になる アンモニアは塩基性
Cl₂ 湿った色紙 漂白される 塩素は漂白作用
HCl 湿った青色リトマス紙 赤色になる 塩化水素は酸性
SO₂ 酸性KMnO₄水溶液 脱色 二酸化硫黄は還元作用
H₂S 酢酸鉛紙 黒色になる 硫化鉛PbSの黒色

間違えやすい気体

比較 違い 覚えるポイント
NH₃とHCl どちらも水に非常に溶けやすい NH₃は上方置換、HClは下方置換
NOとNO₂ NOは無色、NO₂は赤褐色 NOは空気中で酸化されNO₂になる
SO₂とCO₂ どちらも酸性の気体 SO₂は還元作用、CO₂は石灰水白濁
Cl₂とH₂S どちらも有毒 Cl₂は黄緑色、H₂Sは腐卵臭
O₂とH₂ どちらも水上置換で集めやすい O₂は助燃性、H₂は可燃性

覚え方・暗記ポイント

水に溶けにくい気体は水上置換で集めやすい。
NH₃は水に非常に溶けやすく、空気より軽いので上方置換。
HClやCl₂、CO₂は空気より重いので下方置換が多い。
CO₂は石灰水を白濁させる。
NH₃は湿った赤色リトマス紙を青色にする。
HClは湿った青色リトマス紙を赤色にする。
SO₂は還元作用をもち、酸性KMnO₄水溶液を脱色する。
NOは無色だが、空気中で酸化されて赤褐色のNO₂になる。
目次

1 気体の発生法は反応の型で覚える

気体の発生法は、丸暗記だけでなく反応の型で整理すると覚えやすくなります。
金属と酸から水素、炭酸塩と酸から二酸化炭素、アンモニウム塩と強塩基からアンモニア、というように整理します。
特に、H₂、O₂、CO₂、NH₃、Cl₂、HClは定期試験でもよく出ます。
確認ポイント
  • 代表的な気体の発生法を言える
  • 反応物から発生する気体を判断できる
  • 気体の確認方法までセットで覚えられる
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2 捕集法は水への溶けやすさと密度で決める

水に溶けにくい気体は水上置換で集められます。
水に溶けやすい気体は水上置換に向かないため、空気より軽いか重いかで上方置換・下方置換を使い分けます。
NH₃は空気より軽く水に非常に溶けやすいため上方置換、HClやCl₂は空気より重く水に溶けやすいため下方置換で集めます。
確認ポイント
  • 水上置換を使う条件を説明できる
  • 上方置換と下方置換の違いを説明できる
  • NH₃とHClの捕集法を区別できる
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3 確認方法は色・におい・試験紙で整理する

気体の確認方法では、石灰水、リトマス紙、線香、火、酢酸鉛紙などがよく使われます。
ただし、実験では有毒な気体や刺激臭のある気体を直接におうのは危険です。
学習では、確認方法と結果をセットで覚えることが重要です。
確認ポイント
  • CO₂の確認方法を説明できる
  • NH₃とHClの試験紙の変化を説明できる
  • SO₂やH₂Sの確認方法を整理できる
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