早覚え表 / quick_inorganic

無機化学 実験・暗記早覚え表

無機化学でよく出る炎色反応、沈殿色、気体の発生・検出、工業的製法、過剰試薬による変化をまとめた印刷向け早覚え表です。実験問題や無機化学の識別問題の直前確認に使えます。
早覚え表
難易度:標準 目安:25分
# 早覚え表 # 無機化学 # 実験 # 炎色反応 # 沈殿 # 気体 # 工業化学

この教材で学ぶこと

到達目標

  • 代表的な炎色反応を覚えられる
  • 沈殿の色からイオンを推定できる
  • 代表的な気体の発生法・捕集法・検出法を対応させられる
  • 無機化学の工業的製法をまとめて確認できる

前提知識

  • 炎色反応の実験
  • 沈殿反応とイオン検出の実験
  • 気体の発生と性質の実験
  • 無機化学の反応式総まとめ

図・写真

※スマホで画像が見づらい場合は、画像を拡大表示するか、別タブで開くと確認しやすいです。

STEP 1 炎色反応
炎色反応によって色の異なる炎が並んでいる写真
炎色反応は金属イオンの検出で重要です。Na⁺の黄色、K⁺の淡紫色、Cu²⁺の青緑色は特によく出ます。
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Credit: Hegelrast / Wikimedia Commons License: CC BY-SA 4.0 Source
STEP 2 気体の捕集法
水上置換で気体を集める模式図
気体の捕集法は、水への溶けやすさと空気に対する密度で決まります。
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Credit: ChemStudy 自作模式図 License: Original
STEP 3 沈殿反応
塩化銀の白色沈殿が試験管内に生じている写真
Ag⁺とCl⁻が反応すると白色沈殿AgClが生じます。沈殿の色はイオン検出の重要な手がかりです。
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Credit: Luisbrudna / Wikimedia Commons License: CC BY-SA 4.0 Source

早覚え表

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炎色反応早覚え表

金属イオン 炎の色 覚え方・ポイント
Li⁺ 赤色 リチウムは赤
Na⁺ 黄色 ナトリウムは強い黄色。最重要
K⁺ 淡紫色 カリウムは紫。Naの黄色に隠れやすい
Ca²⁺ 橙赤色 カルシウムは橙赤
Sr²⁺ 紅色 ストロンチウムは赤系
Ba²⁺ 黄緑色 バリウムは黄緑
Cu²⁺ 青緑色 銅は青緑

沈殿色早覚え表

イオン・組み合わせ 沈殿 ポイント
Ag⁺ + Cl⁻ AgCl 白色 光で黒ずみやすい
Ag⁺ + Br⁻ AgBr 淡黄色 AgClより色が濃い
Ag⁺ + I⁻ AgI 黄色 ハロゲン化銀で最も黄色が強い
Ba²⁺ + SO₄²⁻ BaSO₄ 白色 硫酸イオンの検出
Cu²⁺ + OH⁻ Cu(OH)₂ 青色 NH₃過剰で深青色溶液
Fe²⁺ + OH⁻ Fe(OH)₂ 緑白色 空気中で酸化されやすい
Fe³⁺ + OH⁻ Fe(OH)₃ 赤褐色 鉄(III)イオンの確認
Al³⁺ + OH⁻ Al(OH)₃ 白色 過剰NaOHで溶ける
Zn²⁺ + OH⁻ Zn(OH)₂ 白色 過剰NaOH・過剰NH₃で溶ける
Pb²⁺ + I⁻ PbI₂ 黄色 黄色沈殿として有名

過剰NaOH・過剰NH₃の変化

沈殿 過剰NaOH 過剰NH₃ 覚えるポイント
Al(OH)₃ 溶ける 溶けにくい 両性水酸化物
Zn(OH)₂ 溶ける 溶ける Zn²⁺は両方で溶ける
Pb(OH)₂ 溶ける 溶けにくい 両性水酸化物
Cu(OH)₂ 溶けにくい 深青色溶液 [Cu(NH₃)₄]²⁺
AgCl 溶けにくい 溶ける [Ag(NH₃)₂]⁺
Fe(OH)₂ 溶けにくい 溶けにくい 緑白色から褐色へ変化しやすい
Fe(OH)₃ 溶けにくい 溶けにくい 赤褐色沈殿

気体の発生・捕集・検出

気体 発生反応の例 捕集法 検出法・性質
O₂ 2H₂O₂ → 2H₂O + O₂ 水上置換 火のついた線香の燃焼が激しくなる
H₂ Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂ 水上置換 火を近づけるとポンと燃える
CO₂ CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂ + H₂O 下方置換 石灰水を白くにごらせる
NH₃ 2NH₄Cl + Ca(OH)₂ → CaCl₂ + 2NH₃ + 2H₂O 上方置換 湿った赤色リトマス紙を青色にする
Cl₂ MnO₂ + 4HCl → MnCl₂ + Cl₂ + 2H₂O 下方置換 黄緑色。漂白作用
HCl NaCl + H₂SO₄ → NaHSO₄ + HCl 下方置換 湿った青色リトマス紙を赤色にする。NH₃と白煙
SO₂ Na₂SO₃ + 2HCl → 2NaCl + SO₂ + H₂O 下方置換 刺激臭。漂白作用・還元性
NO₂ Cu + 4HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O 下方置換 赤褐色気体。有毒

工業的製法早覚え表

物質・工程 方法・反応 ポイント
NH₃ N₂ + 3H₂ ⇄ 2NH₃ ハーバー・ボッシュ法。鉄触媒、高温高圧
HNO₃ NH₃を酸化してつくる オストワルト法
H₂SO₄ SO₂ → SO₃ → H₂SO₄ 接触法。V₂O₅触媒
NaOH 食塩水の電気分解 Cl₂、H₂も発生
Al Al₂O₃の融解塩電解 氷晶石を加えて融点を下げる
Fe Fe₂O₃をCOで還元 高炉。石灰石は不純物除去
Cu 粗銅の電解精錬 陽極泥にAgやAuを含む

覚え方・暗記ポイント

炎色反応は Na⁺黄色、K⁺淡紫色、Cu²⁺青緑色を最優先。
AgCl白、AgBr淡黄、AgI黄はセットで覚える。
BaSO₄白色沈殿はSO₄²⁻の検出。
Al(OH)₃・Zn(OH)₂・Pb(OH)₂は両性水酸化物。
Zn(OH)₂は過剰NaOHにも過剰NH₃にも溶ける。
NH₃は上方置換、O₂とH₂は水上置換。
工業製法はハーバー・ボッシュ法、オストワルト法、接触法をまず覚える。
目次

1 この早覚え表の使い方

この教材は、無機化学の実験・識別問題でよく出る知識をまとめた早覚え表です。
まず炎色反応、沈殿色、気体の検出法を優先して覚えましょう。
次に、過剰NaOH・過剰NH₃による沈殿の溶解、最後に工業的製法を確認すると効率的です。
確認ポイント
  • 炎色反応の色を答えられる
  • 沈殿の色からイオンを推定できる
  • 気体の捕集法と検出法を対応させられる
  • 工業的製法の名前と生成物を対応させられる
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