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例 特定毒物 劇物
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演習No.503

問題25

水上置換法で集める気体として適切なものは次のうちどれか。

H2

NH3

HCl

NO2

Cl2


解  説

選択肢(1)が適切です。

気体の製法と性質・気体の捕集法からの出題です。

①水上置換(over water)

純度の高い気体(空気の混入を極力避けることができるため)を捕集でき、水による洗浄もできる)ために、水に溶けにくい(中性の気体)は、水上置換で集めます。

②上方置換(upward delivery)

水に溶ける酸性・塩基性の気体は、水上置換では捕集できないので、空気より軽い気体(気体の分子量<空気の平均分子量(約29))は、上方置換で集めます。
アンモニアNH3の分子量は17なので、アンモニアのみ上方置換となります。

③下方置換(downward delivery)

空気より重い気体(気体の分子量>空気の平均分子量(約29))は、下方置換で集めます。
結果的に、酸性の気体は、すべて下方置換となります。

まとめ

水に対する溶解性と、空気に対する比重で決める。

水上置換
一酸化窒素NO、CO、H2、O2、N2 ←中性の気体

上方置換
NH3   ←塩基性の気体

下方置換
NO2、CO2、H2S、SO2、Cl2、HCl ←酸性の気体

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