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中1のものです。いま学校の理科の授業で気体の発生方法について調べ学習をしています。
しかし、どうしても「窒素」と「一酸化炭素」の発生方法がみつかりません。
いいサイトを知っている方や、理科に詳しい方お願いいたします。

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A 回答 (3件)

 気体の発生・製法は,それを実験室でやるのか,工業的にやるのかで違う場合があります。



【窒素の製法】
 工業的には,空気の分留です。空気は窒素約 8 割,酸素約 2 割,残りがいろいろ,なのですが,成分それぞれで沸点が違いますから,この沸点の違いで各成分を分けられます。
 実験室では,亜硝酸アンモニウムを加熱して得ます。
  NH4NO2 → N2 + 2H2O
このとき,水が発生しますから,「炭酸水素ナトリウムの加熱分解」の実験と同じように,亜硝酸アンモニウムを試験管に入れたら,試験管の口を下げて加熱します。
 窒素は,水に溶けにくいので,水上置換で集めます。

【一酸化炭素の製法】
 工業的には,コークスと水を高温で反応させて得ていました。
  C + H2O → CO + H2O
この,一酸化炭素と水素の混合気体は,「水性ガス」と呼ばれます。
 実験室では,ギ酸と呼ばれる酸に,濃い硫酸を加えて分解します。
  HCOOH → CO + H2O
このとき,硫酸は反応の前後で変化しません。
 一酸化炭素も,水に溶けにくいので,水上置換で集めます。
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中1には少し難しいですが、高校生向けの良いサイトがありますので紹介します。


ただし、窒素の発生法は書かれていませんので、これまでのご回答を参照して下さい。
窒素は空気の主成分ですので、現実問題として、化学反応を利用して窒素を製造することはすくないと思います。窒素を発生する反応は多いですが・・・

http://homepage2.nifty.com/organic-chemistry/

http://homepage2.nifty.com/organic-chemistry/ino …
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ネットで検索するときには「気体名 製法」でいいものが出ると思いますよ。



一酸化炭素の製法
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%80%E9%85%B8% …
家で使うガスは今はプロパン等ですが、昔は↑の「工業的」方法で作って各家庭に配給していたそうです。
一酸化炭素を吸うと、独特の顔色になって死ぬそうですが、昔は配給していたので、ガス自殺ができたわけです。


窒素の製法
空気の主成分であることはご存知ですか?
中1ではエタノールと水の混ざった液体から、エタノールを取り出す実験(「蒸留」といいます)をやると思いますが、それと似た方法で、分留というのがあります。
サウジアラビアなどから運んできた原油を、灯油やガソリン、アスファルトなどに分けるのも分留で行うのですが、空気を冷やして液体にしたところで分留をすることによって窒素を取り出すこともできます。
理科室などでは、そのような大げさな装置を使えないので、亜硝酸アンモニウムの濃い溶液を70℃程度に加熱する、という方法でやります。高校化学の参考書には載っているものがあるかもしれません。
窒素は「何もしない」気体であるため、最近は車のタイヤに入れることがあるみたいですね。
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Q実験室的塩素の発生方法について。

理科の実験では、塩素を発生させるのになぜ過マンガン酸カリウムと濃塩酸を使うのでしょか。

もっと簡単に、さらし粉と塩酸または硫酸でいいじゃないですか。

何故、危険な過マンガン酸カリウムと濃塩酸を使うのですか?

Aベストアンサー

理科の先生をしていますが、塩酸と過マンガン酸カリウムを使うこともあります。
特別に危険性は感じませんでした。
過マンガン酸カリウムは酸化力が強く危険な物質ですが、それだけが理由であると
酸化・還元の実験はほとんどができなくなります。

濃塩酸とさらし粉を使うのが一番楽です。
常温反応なのでトラップの必要性も少ないです。
しかし、現在ではさらし粉はほとんど販売されていません。
何より入試にはほとんど出ません。

酸化マンガン(IV)と濃塩酸を使うのには理由があります。
加熱により、塩化水素が発生するのでトラップが必要になるからです。
受験では発生装置自体よりもトラップの方を重視することが多いのです。
今年のセンター試験や2008年のセンター追試もそうでした。

Qどうやってヘリウムを集めるのですか?

こんにちは。
大学の実験で純粋ヘリウムを使うことがあり疑問に思ったのですが
どうやってヘリウムを集めているのか疑問に思いました。

窒素や酸素などは還元などにより
簡単に得ることが出来そうなのですが
希ガスなのでその方法は不可能ですよね。。

僕に考えられる方法としては
大気を冷却して残った気体を抽出する方法ですが
~50 K?とかなり温度を下げる必要がありそうで・・・
実際にはどのように抽出されているのでしょう?
よろしくお願い致します。

Aベストアンサー

#4です。
ヘリウムを地上の大気から圧縮や冷却で作るのは経済的に無理がありますね。ヘリウムは空気より軽いのではるか上空に逃げていってしまいますので、地上付近の大気に存在しても極めて希薄ですね。
ガス田(地下の褶曲した岩盤に石油層やその上に色々なガスが閉じ込められて溜ったところ)のガス層でもヘリウムガスは軽いのでガス層の上部に濃くたまります。ただガス田の天然ガスの成分が変わりますので、ヘリウムガスの含有%にも差がでます。日本にも天然ガスは出ますが採算にあうガス田はわずかで、その天然ガスに含まれるヘリウムガスの%も極めてわずかで採算ベースではないですね。
ヘリウムガスは、かってドイツが飛行船を軍事的(爆弾投下)に利用したことから、戦略物質とされ、米国では国家管理となっています。一番多く採算ベールでヘリウムガスが採掘生成できるのは米国で、それが半導体産業や液晶出来スプレイの製造や携帯の製造に欠くことが出来ませんね。日本のIT産業も米国に依存しているということですね。

>α崩壊でヘリウムは生成されるのでしたね。
太陽はヘリウムガスの核融合反応でヘリウムが大量に存在しますが、そこからヘリウムを入手することは今の人類の科学レベルでは到底不可能ですね。
木星~海王星までの惑星は水素とヘリウムを主成分とするガス状惑星ですね。凍ったヘリウムガスの惑星ですね。まだそこまで行って持って来る科学力は人類は持ち合わせていません。
http://www.geocities.jp/milkyway_hiduki/_geo_contents_/index.html

また惑星間にも惑星間物質が存在しヘリウムガスの濃い部分が偏在します。

参考URL:http://www.geocities.jp/milkyway_hiduki/_geo_contents_/index.html

#4です。
ヘリウムを地上の大気から圧縮や冷却で作るのは経済的に無理がありますね。ヘリウムは空気より軽いのではるか上空に逃げていってしまいますので、地上付近の大気に存在しても極めて希薄ですね。
ガス田(地下の褶曲した岩盤に石油層やその上に色々なガスが閉じ込められて溜ったところ)のガス層でもヘリウムガスは軽いのでガス層の上部に濃くたまります。ただガス田の天然ガスの成分が変わりますので、ヘリウムガスの含有%にも差がでます。日本にも天然ガスは出ますが採算にあうガス田はわずかで、そ...続きを読む

Q一酸化窒素、二酸化窒素の性質

化学の宿題で一酸化窒素と、二酸化窒素に関する宿題が出されました。資料集めをしていたんですが、二酸化窒素はまずまずあるものの、一酸化窒素に関するものがほとんどなくて、とても困っています。

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みんなにもわかりやすいように書くために、できれば許容濃度とか、密度とかではなく、燃やしたらこうなるとかのわかりやすい性質のものにしたいと思うので、教えてください。

ちなみにどうも情報が一酸化窒素、二酸化窒素のどちらかが少ないようなので、無理して書かなくても大丈夫です。

二酸化窒素のことも知っていらしたら、いくつか教えてください。

Aベストアンサー

ああそうか, 一酸化窒素は血管拡張作用がある (→狭心症の病状緩和に役立つ) んだった.
ニトログリセリンが狭心症の緩和に使えることは 100年以上前から知られていた (ノーベルも使ったと言われるくらい) んですが, その薬理作用が一酸化窒素にあることがわかったのはわりと最近です.
と斜めの方向から入れてみる.

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ビーカーに水をいれ,ガラス棒付きのゴム栓をした丸底フラスコを立てておく。ゴム栓のガラス棒の脇に小さなスポイトがあって,その中にも少量の水が入っている。
で,スポイトの水をフラスコの中に押し出すとビーカーの水が噴水になってフラスコ内に上がってくる。
ここで,このフラスコの中にはあらかじめアンモニアという気体が充満していないとだめなんですよね。
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おわかりいただけましたか?

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Qなぜ空気中に窒素あ80%もあるのか

 なぜ空気中には窒素が80%近くもあるか。

 酸素が多すぎ(60%以上)ると酸素中毒になるとか、窒素が多すぎると、文字通り窒息死する、というところまでは分かったのですが、なぜ、地球上には窒素がこんな(約80%)にも多いのでしょうか。
 もっと酸素の割合が多くてもよさそうなものですが。

 『酸素が約20%+窒素約80%』前後というのが、生態系において、最も快適あるいは都合のいいバランスなのでしょうか。


 どうか教えてください。

Aベストアンサー

たぶん、ですが窒素の量は最初から決まっているんでしょうね。
堆積岩などに閉じ込められる分も多少はあるのかもしれませんけど。

で、酸素のほうですが、何億年というスパンで見ると酸素濃度はそれなりに上下しているようです。
古生代は酸素が現在の2倍近くあって、昆虫や動物は現代より活発に動き回っていたなんて話も聞きます。現代では考えられないような巨大なムカシトンボなどが飛べたのも、ひとえに生体が豊富な酸素を使えたから‥という話です。
逆に火山活動や気候変動の影響で酸欠気味の時代もあったようです。

窒素はどうか分かりませんが、酸素・炭素については、海に溶けたり、鉱物に形を変えたり、空気中の炭酸ガスになったり、いろいろなので生態系・気候・太陽活動などのバランスで酸素や二酸化炭素の濃度は上下してもおかしくはないはずです。
いずれにせよその都度適応した生物が栄えた訳でしょう。

あと酸素が多すぎると何でもかんでも燃えやすくなるので、山火事などで酸素が消費されて、結局それほど濃度はあがらない‥という話も聞いたような気がします。

何だか自信なさげな回答で恐れ入りますが。

たぶん、ですが窒素の量は最初から決まっているんでしょうね。
堆積岩などに閉じ込められる分も多少はあるのかもしれませんけど。

で、酸素のほうですが、何億年というスパンで見ると酸素濃度はそれなりに上下しているようです。
古生代は酸素が現在の2倍近くあって、昆虫や動物は現代より活発に動き回っていたなんて話も聞きます。現代では考えられないような巨大なムカシトンボなどが飛べたのも、ひとえに生体が豊富な酸素を使えたから‥という話です。
逆に火山活動や気候変動の影響で酸欠気味の時代もあ...続きを読む

Qどうしてオキシドールで酸素が発生するの?

大根やにんじん、ごぼうを大根おろしですったものに、
オキシドールをかけると酸素が発生する理由を
教えてください。

他の質問の回答にあった、「カタラーゼ」という酵素は
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Aベストアンサー

オキシドール(過酸化水素)は
2H2O2 → 2H2O + O2
つまり2分子のオキシドールが分解して水と酸素になります。カタラーゼというのは酵素(こうそ)の一種で生物の中で化学反応を触媒しています。触媒というのは反応を行い易くしていると考えて下さい。カタラーゼは上にあるような反応式で分解しますが。カタラーゼがあるとこの反応が更に行きやすくなり、酸素が泡となって見えるほど出てきます。
簡単に説明するとこんな感じです。詳しいことは下のホームページなどでお調べ下さい。

http://kilkhor.cc.iwate-u.ac.jp/e-haku/kokabou/1998honbun.html

参考URL:http://www3.justnet.ne.jp/~konan/waku/a-0720.htm

Q磁石につく金属とつかない金属

磁石に鉄、コバルト、ニッケルなどはつきますがアルミニウム、金、銀、銅などはつかないのはなぜか理由を知っている方は教えてください。

Aベストアンサー

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スピンとは電子の自転運動に相当し、スピンによって電子そのものが磁石としての性質を持ちます。
電子のスピン同士はお互いを打ち消し合う性質を持ちますが、鉄、コバルト、ニッケルはすべて打ち消し合わずに3d軌道と呼ばれる電子軌道にスピンが余ります。
このような物質が強い磁界に入り込むと、余ったスピンにより、強磁性体(磁石)に吸い寄せられます。
すべてのスピンが打ち消し合う物質の場合は、スピンが余っていないので、強磁性体(磁石)に吸い寄せられる事はありません。

Q液体窒素の作り方

突然にきになったのですが、液体窒素はどのようにしてつくっているのですか?

Aベストアンサー

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この様にして酸素をとった残りのものが液化窒素です。

Q電気を通すもの

電気を通すものって何がありましたか?あんまり浮かばなくって…。子供が明日持って行かないといけないので、早めに回答いただけると幸いです。

Aベストアンサー

よく通す物から順に・・・。
 銀・アルミニウム・銅・鉄・・・。
 黄銅も概ね鉄と同じくらい。
 ステンレスは鉄よりちょっと下。

 水(ただし純水以外)

 身の回りにある物だと・・・。

 アルミ箔(これはアルミニウムだから当然。)
 ガムや飴がくるんである銀紙
(銀色の面は、アルミニウムの薄い皮膜だから通ります。)
 銀色のプラスチックフィルムも、物によっては。
(これもアルミニウムの皮膜。)
 乾いたタオルや雑巾は通らないけど、ひたひたに濡らすと通ります。
(水が導体になる。)
 日本で流通している硬貨はみんな通ったと思います。

 通りそうで通らないのはアルマイト
(アルマイト皮膜が剥がれたところ同士ならアルミニウムだから通ります。)
 ビールや缶ジュースの空き缶も、通らない。
(表面にビニールコーティングがしてあるため。)

 こんなものかな?

 おっと、一つ忘れてました。
 人体。
 ちょっと抵抗が大きめですけど、テスターの針が触れるくらいには通ります。
 汗をかいたり、濡れていると、もう少し通り易くなります。

よく通す物から順に・・・。
 銀・アルミニウム・銅・鉄・・・。
 黄銅も概ね鉄と同じくらい。
 ステンレスは鉄よりちょっと下。

 水(ただし純水以外)

 身の回りにある物だと・・・。

 アルミ箔(これはアルミニウムだから当然。)
 ガムや飴がくるんである銀紙
(銀色の面は、アルミニウムの薄い皮膜だから通ります。)
 銀色のプラスチックフィルムも、物によっては。
(これもアルミニウムの皮膜。)
 乾いたタオルや雑巾は通らないけど、ひたひたに濡らすと通ります。
(水が導...続きを読む

QAr(アルゴン)とHe(ヘリウム)の製法

アルゴン、ヘリウムの工業的な製造法を詳しく教えてください

Aベストアンサー

siegmund です.

放射性元素の崩壊には主にα崩壊,β崩壊,γ崩壊の3種があります.
そのとき出る放射線が,α線,β線,γ線です.
α線の正体はヘリウム(原子量4)の原子核,
β線は電子,あるいは陽電子,
γ線は電磁波です.

α線はヘリウムの原子核ですから,
周囲から電子を奪ってくればヘリウム原子のできあがりです.


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