第２９問　「ちょっとしたクイズ」その１４・解答

　まずは、問題のおさらいから。

　試験管に入っている５種類の気体Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅについて次のことが分かっています。

① Ｅの気体だけ色がついている。

② ＡとＢは水に溶けにくかったが、ＣとＤとＥは水に溶けた。

③ ②でできた３種類の水溶液にＢＴＢ溶液を加えると、ＣとＥは黄色、Ｄは青色だった。

④ マッチの火を近付けると、Ａはポッと音がし、Ｂはマッチの炎が大きくなった。

　５種類の気体は「CO2」「H2」「O2」「NH3」「Cl2」のどれでしょう？

　※数字は本来下付きなのですが、「環境依存文字」なので念のため使用を避けました。

　それでは、解説。

　まず、「CO2」は「二酸化炭素」、「H2」は「水素」、「O2」は「酸素」、「NH3」は「アンモニア」、「Cl2」は「塩素」です。

　このうち、色がついている気体は「塩素」で、「黄緑色」。

　よって①より、Ｅは「塩素」となります。

　次に②。水に溶かしたとき、溶けにくいのは「水素」と「酸素」。溶けるのは「二酸化炭素」「アンモニア」「塩素」です。

　③で使っているＢＴＢ溶液は「酸性」「アルカリ性」「中性」を識別する試薬で、「酸性」のとき「黄色」、「アルカリ性」のとき「青色」、中性のとき「緑色」になります。

　「二酸化炭素」を水に溶かすと

　　　CO2 + H2O → 2H+ + (CO3)2-

となり、水素イオンが発生しますので「酸性」。

　「アンモニア」を水に溶かすと

　　　NH3 + H2O → NH4+ + OH-

となり、水酸化物イオンが発生しますので「アルカリ性」。

　ちなみに、「塩素」については中学知識を越えるので調べてみました。

　　　Cl2 + H2O → HCl+HClO

ということで、塩化水素と次亜塩素酸というものが発生して、酸性を示す、ということですね。

　次に④。

　「水素」と「酸素」にマッチの火を近づけたとき、「水素」は空気中の酸素と反応し

　　　2H2 + O2 → 2H2O

　このような化学反応式になります。

　このように、光や熱を出しながら酸素と化合することを「燃焼」といいます。

　マッチの火により、「水素」が「燃焼」して「水」になった、ということですね。

　また「酸素」は「助燃性」があるため、炎が大きくなる、という訳です。

　以上より、正解は

　　Ａ：H2　Ｂ：O2　Ｃ：CO2　Ｄ：NH3　Ｅ：Cl2

となります。