二酸化炭素の置換方

中学生です。
置換方についての疑問なのですが、二酸化炭素は下方置換でも水上置換でも集めることができるんですよね？

このような問題がありました。
【実験】
酸化銅の粉末と炭素の粉末をとり、完全に混合してから試験管に入れ、ガスバーナーに火をつけて十分に加熱した。

問１　この実験で発生する気体の採取方法として、もっともよい方法を(1)～(3)より１つ選び、記号で答えなさい。（発生する気体は熱せられていると考える）
(1)上方置換
(2)下方置換
(3)水上置換

学校のテストの問題ですので、次の理科の授業になれば答えがわかるのですが、どうしても気になるので教えてください（＞＜）
（「もっともよい方法」と「発生する気体は熱せられていると考える」という部分が少し気になるのですが）
教科書などを見ると(2)の下方置換の図が多いのですが・・・これは、何か関係あるのでしょうか？
（私は(3)の水上置換を選んでしまいました＾＾；；）

No.1 回答者： Chloto 回答日時： 2009/02/15 12:30

二酸化炭素は割と水に溶けますから、発生した気体を完全に回収しようとした場合は、下方置換になるんでしょうね。

No.2 回答者： elpkc 回答日時： 2009/02/15 12:32

発生するガスが、水に溶けやすいかどうか、

空気より重いか、軽いかで選びます。

発生する二酸化炭素は、どうなのかそれから判断してみてください。
問題なので、答えは自分で考えてみてくださいね。

No.3 回答者： tnmykfjr 回答日時： 2009/02/15 13:19

私なら水上置換にします。

水上置換なら純粋な気体を集められますので・・・

但し、二酸化炭素は水に溶けやすいのも事実なので、たくさん集めるなら下方置換にするべきですね。（二酸化炭素は空気より重いので上方置換は×です）

でも、私はできるだけ純粋な気体を集めるべきだと思うので、水上置換でいいと思います。もし×にされたら’’こちらの方が純粋な気体が集められます！！’’
と、反論してみてはいかがですか（笑）

No.4 ベストアンサー 回答者： Tacosan 回答日時： 2009/02/15 14:01

答えが割れているのは「もっともよい」の意味が不明確だからだと思う.

つまり「発生した気体をなるべく完全に取り出す」なら #1 のようになりますし, 「なるべく純粋に取り出す」なら #3 のようになります.
この辺は「次にどのような操作をするのか」にもよります.

No.5 回答者： dolphino 回答日時： 2009/02/17 05:54

>「発生する気体は熱せられていると考える」という部分

気体の温度が高いとどのようにふるまうでしょう？ということかな。
気体を暖めるとどうなりますか？

これは温度のせいで失敗するかも、という意味でしょうね。
じゃあ、出てくるガスを途中で冷やせばいいとも言える。実験器具の絵は載っていましたか？試験管を加熱してそれを～置換法で回収するには当然、試験管の口が管につながっている必要がありますよね。その長さも重要ですし、絵がないと不親切な問題です。

繰り返しになりますが、気体を暖めるとどうなりますか？という問題だと思ったらいいと思います。そうそう、選んだ理由を書かないでいいならやはり中途半端な問題です。