炭酸水素ナトリウム熱分解の化学反応式｜頻出理由と実験の注意点

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熱分解によって発生する3つの物質は、それぞれ異なる実験操作で性質を特定します。入試では「どの試薬がどう変化したか」という対比が定番の出題パターンです。

まず発生した気体は、水上置換法または下方置換法で集め、二酸化炭素 石灰水に通すと白く濁る反応によって同定します。これは水酸化カルシウムと二酸化炭素が反応し、水に溶けにくい炭酸カルシウムの沈殿が生じるためです。

試験管の内側に付着した無色透明の液体に対しては、塩化コバルト紙 変色（青色から赤色・桃色への変化）を確認することで、生成物が「水（H₂O）」であることを証明します。

そして最も差がつくポイントが、加熱前の「炭酸水素ナトリウム」と、加熱後に試験管に残った白い固体「炭酸ナトリウム」の性質の違いです。どちらも一見すると同じ白い粉末ですが、水への溶解度とアルカリ性の強さに明確な差があります。

比較項目加熱前：炭酸水素ナトリウム加熱後：炭酸ナトリウム教育現場・作問者の着眼点化学式NaHCO₃Na₂CO₃Hの有無とNaの原子比率の把握水への溶けやすさ水に溶けにくい（少し溶ける）水に非常によく溶ける溶解度の差による物質の区別フェノールフタレイン反応うすい赤色（弱いアルカリ性）濃い赤色（強いアルカリ性）色の濃淡による液性の識別日常生活での主な用途重曹、胃腸薬、膨張剤工業用原料、ガラス製造、強アルカリ洗浄剤安全性と用途の関連性

水溶液にフェノールフタレイン溶液を加えた際、フェノールフタレイン溶液 反応の色の濃淡は記述試験の格好の標的です。炭酸水素ナトリウム水溶液はpH8〜9前後の弱アルカリ性を示すため「うすい赤色」にとどまりますが、炭酸ナトリウム水溶液は加水分解によって強アルカリ性（pH11以上）に達するため「濃い赤色」を呈します。この「炭酸水素ナトリウム 炭酸ナトリウム 違い」を定量的に説明できるかどうかが合否を分けます。