質問

中学理科の実験です。
「炭酸水素ナトリウムを加熱し、そうして出てきた気体を水上置換法で3本の試験管に集める。1本は石灰水を入れて振り、1本は火のついた線香を入れ、1本は火のついたマッチを近づけた。
また、加熱した試験管の口についた液体に塩化コバルト紙をつけた。
そして、炭酸水素ナトリウムと加熱後の白い物質を2gずつ、水5立方cmにとかし、溶け方の違い、フェノールフタレイン溶液の反応、触った感触を比べた。」
そしてこれが上記の実験結果です。
実験結果(1)
石灰水・・・白くにごった
火のついた線香・・・消えた
火のついたマッチ・・・消えた
塩化コバルト紙・・・青→赤
実験結果(2)
溶け方・・・炭酸水素ナトリウムはとけ残り、
      白い物質はきれいにとけた
フェノールフタレイン・・・炭酸水素ナトリウムはピンク色
             白い物質は紫色
触った感触は、あまり覚えていないのですが、
確か白い物質の水溶液はぬるぬるしていたような・・・
違っていたら教えて下さい!

上記の実験での考察(実験から言える事、実験で気づける事、この実験で応用できる事)とは何でしょうか??
理科、化学が得意な方、是非教えて下さい!!

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回答 (2件)

石灰水・・・二酸化炭素なら白くにごる
火のついた線香・・・酸素なら炎を出して燃える
火のついたマッチ・・・水素なら爆発する(ポンという音がする)
実験結果から言えるのは、二酸化炭素、酸素、水素のうちどれか1つが発生し、あとの2つは発生していなかったということです。(どれなのかは自分で考えてくださいね。)

本当は、この実験からは「発生していなかった」とした2つの気体がごくわずかに発生した可能性は否定できません。
2つの気体は全く発生していないことを確かめるにはどうしたらよいかがレポートに書いてあれば、僕が先生ならレポートに満点をあげます。
(書くとしたら、「気づける事」に書いてください。)


塩化コバルト紙・・・水で青→赤
実験結果から言えるのは、発生した液体が水だということです。


フェノールフタレイン・・・アルカリ性で無色→赤紫色
皮膚がぬるぬる・・・強いアルカリ性だとたんぱく質が溶ける
実験結果から言えるのは、
・加熱後の白い物質は炭酸水素ナトリウムではない
・加熱後の白い物質の方が水に溶けやすく、強いアルカリ性を示す
ということです。


「気づける事」には、白い物質にはナトリウムが含まれているだろうということを書いてもいいかもしれませんし、教科書で調べたら白い物質は炭酸ナトリウムという物質だとわかったと書いてもいいかもしれません。


「応用」は前の回答にもあったように、ふくらし粉(ベーキングパウダー)です。加熱すると二酸化炭素が発生するので、これで蒸しパンやホットケーキなどがスポンジ状のふわふわになります。
あと、実験の趣旨とは異なるかもしれませんが、炭酸水素ナトリウムが意外と水に溶けにくいので、磨き粉(クレンザー)代わりに使うことがあります。

自分で考えることが大切です。
実験1 で出て来たガスは、二種類の分子を含んでいます。
石灰水の反応と、塩化コバルトの反応でそれが分ります。

実験2 の白い物質は非常に強いアルカリです。
さらに加熱していくと酸化ナトリウムにまでなってしまいます。

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