Q1：加熱実験の最初に発生した気体を試験管に集めてはいけないのはなぜですか？
A1：加熱を始めた直後に最初に出てくる気体には、試験管やガラス管の中に最初から入っていた空気が多く混ざっているためです。純粋な二酸化炭素の性質を正確に調べるため、気泡が連続して安定して出始めてから水上置換で集めます。
Q2：炭酸水素ナトリウムの熱分解で、水上置換法を使う理由は何ですか？
A2：二酸化炭素は水に少し溶ける性質がありますが、空気より少し重いため下方置換法でも集められます。しかし水上置換法を使うことで、「気体が試験管に溜まった様子を目で見て確認できる」「他の気体（空気）の混入を防ぎ純粋な気体を集められる」という大きなメリットがあるため、中学校の実験では水上置換法が標準とされています。
Q3：なぜ炭酸ナトリウムは加熱してもこれ以上熱分解しないのですか？
A3：炭酸水素ナトリウムは構造中に水素原子（$\text{H}$）を含んでおり比較的熱に不安定ですが、炭酸ナトリウム（$\text{Na}_2\text{CO}_3$）は化学的に非常に安定したイオン結合で結ばれているため、学校のガスバーナーの火力（数百℃程度）ではそれ以上分解しないためです。
