実験で発生させた気体をびんに集めるとき、集め方は気体の種類によって使い分けます。 集め方には水上置換法（すいじょうちかんほう）・下方置換法（かほうちかんほう）・上方置換法（じょうほうちかんほう）の3つがあり、 「その気体が水にとけるかどうか」「空気より重いか軽いか」の2つの性質だけで、どの方法を選ぶかが決まります。
最重要ポイント：判断の順番は①水にとけるか、とけないかを先に見る。 ②とける場合だけ、空気より重いか軽いかを見て方法を選ぶ。順番を逆にしないこと！
酸素は色もにおいもなく（無色無臭）、水にほとんどとけない気体です。 水にとけにくいので、集め方は水上置換法が基本になります。 また、空気に比べるとほんの少しだけ重い気体でもあります。
酸素の性質まとめ：無色・無臭／水にとけにくい／空気より少し重い／ 物が燃えるのを助けるはたらき（助燃性〈じょねんせい〉）がある。
酸素そのものが燃えるわけではありませんが、酸素の中で物を燃やすと、ふつうの空気の中よりも激しく燃えます。 この性質を利用して、火のついた線こう（せんこう）を気体の中に入れたとき、 線こうが炎をあげて燃えれば、その気体は酸素だと確認できます。
📝 このセクションのまとめ
実験で発生させた気体をびんに集めるとき、集め方は気体の種類によって使い分けます。 集め方には水上置換法（すいじょうちかんほう）・下方置換法（かほうちかんほう）・上方置換法（じょうほうちかんほう）の3つがあり、 「その気体が水にとけるかどうか」「空気より重いか軽いか」の2つの性質だけで、どの方法を選ぶかが決まります。
最重要ポイント：判断の順番は①水にとけるか、とけないかを先に見る。 ②とける場合だけ、空気より重いか軽いかを見て方法を選ぶ。順番を逆にしないこと！
酸素は色もにおいもなく（無色無臭）、水にほとんどとけない気体です。 水にとけにくいので、集め方は水上置換法が基本になります。 また、空気に比べるとほんの少しだけ重い気体でもあります。
酸素の性質まとめ：無色・無臭／水にとけにくい／空気より少し重い／ 物が燃えるのを助けるはたらき（助燃性〈じょねんせい〉）がある。
酸素そのものが燃えるわけではありませんが、酸素の中で物を燃やすと、ふつうの空気の中よりも激しく燃えます。 この性質を利用して、火のついた線こう（せんこう）を気体の中に入れたとき、 線こうが炎をあげて燃えれば、その気体は酸素だと確認できます。
📝 このセクションのまとめ
3つの集め方は、それぞれ「気体がびんの中のどこにたまるか」がちがいます。 しくみを図で確認しましょう。
水を満たしたびんを水そうの中でさかさまにし、気体を送りこむ方法です。 気体は水を外へおし出しながら、びんの上部（さかさまなので、実際はびんの奥）にたまっていきます。
びんの口を上にしたまま、ガラス管をびんのおくの方まで深く入れて気体を送りこみます。 気体が空気より重いので、びんの下の方からたまっていき、もとからあった空気は口の方からおし出されていきます。
びんをさかさまにして、ガラス管を口から入れてびんのおく（＝実際は上の方）まで深く入れます。 気体が空気より軽いので、びんのおく（上）の方からたまっていき、空気は口（下）の方からぬけていきます。
間違えやすい！下方置換法・上方置換法では、ガラス管をびんのおくまで深く入れるのがポイント。 浅いままだと、たまった気体がまだ少ないうちに管の先から空気が入ってきて、うまく集まりません。
二酸化炭素も無色無臭の気体ですが、酸素とちがい水に少しとける性質があります。 二酸化炭素がとけた水は弱い酸性になり、これが炭酸水（たんさんすい）です。 また、二酸化炭素は空気よりはっきりと重い気体で、酸素とはちがって物が燃えるのを助けるはたらきはありません。
二酸化炭素の性質まとめ：無色・無臭／水に少しとける（酸性の炭酸水になる）／空気よりはっきり重い／ 物を燃やすはたらきはない。
集め方の使い分け：二酸化炭素は空気より重いので、ふつうは下方置換法で集めます。 ただし水にとける量はごく少しなので、発生の様子を目で見て確かめたいときは水上置換法で集めることもできます。 「少しとける」気体は、目的によって集め方を選べる場合がある、と覚えておきましょう。
どちらも無色無臭の気体ですが、水へのとけやすさ・空気との重さくらべ・確認方法がまったくちがいます。 表でいっしょに整理しましょう。
| 項目 | 酸素 | 二酸化炭素 |
|---|---|---|
| 色・におい | 無色・無臭 | 無色・無臭 |
| 水へのとけやすさ | とけにくい | 少しとける（炭酸水） |
| 空気との重さくらべ | 少し重い | はっきり重い |
| 物を燃やすはたらき | ある（助燃性） | ない |
| 確認方法 | 火のついた線こうが炎をあげる | 石灰水が白くにごる |
| ふつうの集め方 | 水上置換法 | 下方置換法（水上置換法も可） |
覚え方のコツ：「少しとける・重い」の二酸化炭素は下方置換法（水上置換法でも集められる）、 「とけにくい」の酸素は水上置換法。とけやすさをまず見る、という基本にもどって考えれば迷いません。
酸素と二酸化炭素は、それぞれの性質を利用して身の回りのいろいろな道具に使われています。
Q. 二酸化炭素は水にとけるから、水上置換法は使えない？
A. 使えます。二酸化炭素は水に少しだけとけるので、 ふつうは下方置換法を使いますが、発生量を目で見て確かめたいときなどは水上置換法で集めることもできます。
Q. 石灰水が白くにごれば、必ず二酸化炭素と言える？
A. 入試レベルでは「白くにごる＝二酸化炭素」と考えて問題ありません。 石灰水にふきこんで白くにごる気体の代表が二酸化炭素だからです。
Q. 酸素は物を燃やす気体だから、酸素自身も燃える？
A. 燃えません。酸素はほかの物が燃えるのを助ける（助燃性）だけで、 酸素という気体そのものが炎をあげることはありません。
Q. 火のついた線こうを使う確認方法は、二酸化炭素にも使える？
A. 使えません。二酸化炭素の中では物が燃えるのを助けるはたらきがないため、 線こうの火は逆に消えてしまいます。線こうの確認方法は酸素専用と覚えましょう。
ここまで学んだ「集め方の選び方」と「酸素・二酸化炭素の確認方法」を、実際の問題形式で使ってみましょう。
気体Yの性質を調べたところ、水にとけやすく、空気より軽いことがわかりました。 この気体を集めるのに適した方法を答え、その理由も説明しなさい。
とき方
理由：水にとけやすい気体を水上置換法で集めると、気体が水にとけて量が減ってしまう。 また、空気より軽いので、びんの口を上にする下方置換法では気体がうきあがって出ていってしまう。 だから、びんをさかさまにしてとらえる上方置換法を使う。
試験管に入れた石灰水に、気体Zをふきこんだところ、白くにごりました。
(1) 気体Zは何であると考えられますか。
(2) さらに気体Zをふきこみ続けると、にごりはどうなりますか。
(3) 白いにごりの液にうすい塩酸を加えると、どのようなことが起こりますか。
とき方
入試ポイント：「石灰水→白くにごる→さらに送るととう明に→塩酸で気体再発生」の一連の流れは、 二酸化炭素の確認問題として形をかえてよく出題される。3つの変化を順番でセットで覚えておこう。
集気びんに集めた気体に、火のついた線こうを入れたところ、線こうが炎をあげて燃えました。
(1) この気体は何であると考えられますか。
(2) そのように確認できる理由を説明しなさい。
とき方
📝 気体の集め方・確認 3つの手順