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この問題のポイント

（１）アンモニアソーダ法とは、$\ce{NH3}$を飽和食塩水に溶かして、$\ce{CO2}$（$\ce{H2CO3}$）と$\ce{NH3}$を中和させて$\ce{NaHCO3}$をつくり、これを加熱分解して$\ce{Na2CO3}$にする方法のことで、ソルベーが開発しました。

化学反応式の説明とてらしあわせながら読むと、どの空欄に何の化学式が入るかがわかるはずです。

（２）①まず、$\ce{CO2}$が$\ce{H2O}$に溶けて$\ce{H2CO3}$になり、それが$\ce{NH3}$と中和します。すると、陽イオンと陰イオンに分かれるので、

$\ce{NH3 + CO2 + H2O -> NH4+ + HCO3- }$

となります。そこに、もう一つの原料である食塩水（$\ce{NaCl}$）を両辺に加えると、食塩水なので、$\ce{Na+}$と$\ce{Cl-}$に分かれているので、

\( \small{\ce{NaCl + NH3 + CO2 + H2O -> NH4Cl + NaHCO3 }} \)

という反応式になります。これで、①の反応式が完成です。

②$\ce{NaHCO3}$を熱分解して$\ce{Na2CO3}$を作る際に、$\ce{CO2}$が発生します。また、$\ce{NaHCO3}$の$\ce{H}$原子は、酸素と結びついて$\ce{H2O}$となります。
すなわち、熱分解してできるのは、$\ce{Na2CO3}$，$\ce{CO2}$，$\ce{H2O}$の３つです。そして、それを化学反応式にするので、係数も合わせていくと

$\ce{2NaHCO3 -> Na2CO3 + H2O + CO2 }$

ちなみに、ここで発生した$\ce{CO2}$は、リサイクルして、アンモニアソーダ法の原料としてまた使うことができるのです。

（３）いきなりキログラムを求めるのは難しそうですから、化学でよく使われるモル数を使って考えることにしましょう。すると、$\ce{Na}$に注目すると、（２）でつくった反応式より、$\ce{NaCl}$のモル数は、$\ce{Na2CO3}$のモル数の2倍必要であることがわかります。

問題文では、炭酸ナトリウムの質量が与えられていますから、それをモル数に置き換えてみましょう。$\ce{Na2CO3}$の物質量は、
23×2+12+16×3 = 106
そして、実際は0.53×1000 = 530gあるのですから、
530÷106 = 5molあるわけです。

ということは、必要な$\ce{NaCl}$は10molのはずです。$\ce{NaCl}$の物質量は、23+35.5 = 58.5なので、必要な$\ce{NaCl}$を$x$グラムとすると、
\( \displaystyle x×\frac{20}{100}×\frac{1}{58.5} = 10 \)
解くと、\( x = 2925 \)

2925gと求まりましたが、問題文では、何kgかと聞かれているので、答えは、2.925kgですね。

答え．
（１）
ア
$\ce{Na2CO3}$
ウ
$\ce{NaHCO3}$
エ
$\ce{NH4Cl}$
イ
ソルベー
（２）
①
\( \small{\ce{NaCl + NH3 + CO2 + H2O -> NH4Cl + NaHCO3 }} \)
②
$\ce{2NaHCO3 -> Na2CO3 + H2O + CO2 }$
（３）
2.925kg