中学理科の定期テストでは、気体の集め方が毎年のように出題されます。
水上置換法・上方置換法・下方置換法の違いを理解していないと、理由説明や記号選択問題で失点しやすい単元です。
「どの気体を、どの方法で集めるのか分からない」
「重さや水への溶けやすさが混乱する」
と感じている人も多いのではないでしょうか。
この記事では、定期テストに必ず出る重要問題を中心に、
・3つの集め方のしくみ
・使い分けの判断ポイント
・よくあるひっかけ問題の考え方
を解説・解答付きで分かりやすくまとめています。
暗記ではなく「理由」で答えられる力を身につけ、気体分野を確実な得点源にしましょう。
【問題】気体の集め方の重要問題
［問題］実験などで発生する気体を集めるために、3通りの気体の集め方について調べた。下の図は気体の集め方の図である。これについて、次の各問いに答えなさい。
（1）上の図で、気体の集め方Aの名称を答えなさい。
（2）集め方Aでは、どのような気体を集めることができるか。簡潔に答えなさい。
（3）集ま方Aで、気体を集める際、水の中の集気びんはどうしておくか。簡潔に答えなさい。
（4）実験で発生した酸素を集める方法は、集め方A～集め方Cのうちどれが適当か。一つ選び記号で答えなさい。
（5）集め方Bでは、どのような気体を集めることができるか。簡潔に答えなさい。
（6）集め方Cで集めることが適当な気体を、次のア～エの中から一つ選び、きごうで答えなさい。
ア 二酸化炭素 イ 水素 ウ アンモニア エ 塩素
（7）気体を集める場合、はじめに出てくる気体は集めない。この理由を簡潔に答えなさい。
【解答・解説】気体の集め方の重要問題
（1）水上置換法
集め方Aは水上置換法、集め方Bは下方置換法、集め方Cは上方置換法になります。
（2）水に溶けにくい気体。
水上置換法では、水に溶けにくい気体を集めることができます。また、水上置換法は、発生した気体を目で確認でき、純粋な気体を集めることができます。
（3）水で満たしておく。
水上置換法で気体を集めるビンや試験管は、はじめ水槽の水で満たしておきます。
（4）集め方A
酸素は水に溶けにくい気体です。したがって、水上置換法で集めます。
（5）水に溶けやすく、空気より密度が大きい気体。
下方置換法で集める気体は、水に溶けやすく、空気よりも重いという性質があります。」
（6）ウ
集め方Cは上方置換法になります。上方置換法では、水に溶けやすく空気よりも密度が小さい（空気より軽い）気体を集めるのに適しています。
（7）実験器具内の空気が混ざっているから。
気体を集める際、最初に出てくる気体は、実験器具内の空気がたくさん混ざっているので、しばらくたってから気体を集めるようにします。
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