高校化学 要点・解法ノート
必須

気体の発生法(試薬・加熱・反応の型)

着眼点試薬を丸暗記せず反応の型(弱酸の遊離・揮発性酸の遊離・弱塩基の遊離・酸化還元・分解)で分けると、反応式が自分で書ける。

主な反応式

\ce{MnO2 + 4HCl -> MnCl2 + Cl2 ^ + 2H2O} \ce{NaCl + H2SO4 -> NaHSO4 + HCl ^} \ce{2NH4Cl + Ca(OH)2 -> CaCl2 + 2H2O + 2NH3 ^} \ce{FeS + H2SO4 -> FeSO4 + H2S ^} \ce{Cu + 2H2SO4 -> CuSO4 + 2H2O + SO2 ^} \ce{3Cu + 8HNO3 -> 3Cu(NO3)2 + 4H2O + 2NO ^} \ce{Cu + 4HNO3 -> Cu(NO3)2 + 2H2O + 2NO2 ^}
気体試薬加熱型
\ce{H2}亜鉛+希硫酸(希塩酸)不要酸化還元
\ce{O2}過酸化水素水+酸化マンガン(IV)(触媒)不要分解
\ce{O2}塩素酸カリウム+酸化マンガン(IV)(触媒)要分解
\ce{Cl2}酸化マンガン(IV)+濃塩酸要酸化還元
\ce{Cl2}高度さらし粉+塩酸不要酸化還元
\ce{HCl}塩化ナトリウム+濃硫酸要揮発性酸の遊離
\ce{HF}ホタル石 \ce{CaF2}+濃硫酸要揮発性酸の遊離
\ce{NH3}塩化アンモニウム+水酸化カルシウム要弱塩基の遊離
\ce{CO2}石灰石+希塩酸不要弱酸の遊離
\ce{H2S}硫化鉄(II)+希硫酸(希塩酸)不要弱酸の遊離
\ce{SO2}銅+濃硫酸(熱濃硫酸)要酸化還元
\ce{SO2}亜硫酸水素ナトリウム+希硫酸不要弱酸の遊離
\ce{NO}銅+希硝酸不要酸化還元
\ce{NO2}銅+濃硝酸不要酸化還元
\ce{CO}ギ酸+濃硫酸要脱水
例題
1
石灰石に希塩酸を加えたときの反応式を書き、反応の型を答えよ。
解答
\ce{CaCO3 + 2HCl -> CaCl2 + H2O + CO2 ^}強酸(塩酸)が弱酸(炭酸)の塩から弱酸を追い出す弱酸の遊離。発生する \ce{H2CO3} が \ce{H2O + CO2} に分かれる。
2
塩化ナトリウムに濃硫酸を加えて加熱すると \ce{HCl} が発生する。塩酸は強酸なのに、なぜこの反応が進むのか。
解答
硫酸は不揮発性、塩化水素は揮発性。加熱すると \ce{HCl} が気体として系外に出ていくので、平衡が生成側に移り反応が進む(揮発性酸の遊離)。
確認問題
1
\ce{NH3} の発生で、試験管の口を少し下げて加熱するのはなぜか。
答え
生じた水が加熱部に流れ戻って試験管が割れるのを防ぐため(固体どうしの加熱に共通)。
2
硫化鉄(II)に希硫酸を加えて生じる気体と、反応の型は?
答え
\ce{H2S}。弱酸の遊離(強酸が弱酸 \ce{H2S} を追い出す)。

「非金属元素」の項目

  1. 気体の発生法(試薬・加熱・反応の型)必須
  2. 捕集法と乾燥剤の選び方必須
  3. 気体の色・におい・検出法必須
  4. ハロゲン単体の性質と酸化力必須
  5. ハロゲン化水素とハロゲン化銀必須
  6. 塩素のオキソ酸の酸の強さ不要
  7. 酸化物の分類とオゾン必須
  8. 硫黄の化合物(H₂S と SO₂)差がつく
  9. 硫酸の製法(接触法)と濃硫酸の性質必須
  10. アンモニア(ハーバー・ボッシュ法)と硝酸(オストワルト法)必須
  11. リンとその化合物差がつく
  12. 炭素の同素体と CO・CO₂差がつく
  13. ケイ素・二酸化ケイ素とシリカゲル差がつく
  14. 非金属の工業的製法と触媒まとめ差がつく

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