[위험물산업기사 필기] 20년 3회차 기출문제 해설 페이지

이상기체 방정식 $PV=nRT$을 이용해 몰수를 구한 뒤 분자량을 계산한다. $P=\dfrac{740}{760}\text{atm}$, $V=0.08L$, $T=370K$($97+273$)이므로 $n=\dfrac{PV}{RT}=\dfrac{0.974\times0.08}{0.0821\times370}\approx 0.00256\text{mol}$이다. 분자량은 $M=\dfrac{w}{n}=\dfrac{0.2}{0.00256}\approx 78$이므로 ① 78이 정답이다.

금속 $M$의 몰수는 $\dfrac{1.12}{56}=0.02mol$이고, 산화물 중 산소의 질량은 $1.60-1.12=0.48g$이므로 산소의 몰수는 $\dfrac{0.48}{16}=0.03mol$이다. $M:O=0.02:0.03=2:3$이므로 실험식은 $M_2O_3$이 되어 ② x=2, y=3이 정답이다.

물의 전기분해에서 (+)극에서는 산소, (-)극에서는 수소가 발생하며 그 부피비는 $H_2 : O_2 = 2 : 1$이다. (+)극(산소)의 부피가 $5.6L$이므로 (-)극(수소)의 부피는 그 2배인 11.2L이 되어 정답은 ③ 11.2L이다.

${}^{238}_{92}U \rightarrow {}^{234}_{90}Th + {}^{4}_{2}He$에서 질량수가 4 감소하고 원자번호가 2 감소했는데, 이는 헬륨 원자핵(질량수4·원자번호2에 해당하는 $\alpha$입자)이 방출되는 α 붕괴의 특징과 일치한다. 따라서 정답은 ① α 붕괴이다. 참고로 β붕괴는 질량수 변화 없이 원자번호만 1 증가하고, γ붕괴는 질량수·원자번호 모두 변화가 없다.

방향족 탄화수소는 벤젠고리를 포함하는 탄화수소로, 아닐린·톨루엔·안트라센은 모두 벤젠고리를 가진 방향족 화합물이다. 반면 에틸렌($CH_2=CH_2$)은 벤젠고리가 없는 사슬형(지방족) 불포화 탄화수소이므로 방향족이 아니다. 따라서 정답은 ① 에틸렌이다.

전자배치 $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^5$에서 주양자수 $n=3$인 M껍질에 해당하는 오비탈은 $3s^2 3p^5$이며, 여기에 들어있는 전자 수는 $2+5=7$개이다. 따라서 정답은 ① 7이다.

황산($H_2SO_4$, 분자량 $98$)은 2가산이므로 노르말농도는 몰농도의 2배가 된다. 순황산의 몰수는 $\dfrac{98g}{98g/mol}=1mol$이고 당량수는 $1mol\times 2=2eq$이므로, 노르말농도는 $N=\dfrac{2eq}{0.4L}=5N$이다. 따라서 정답은 ④ 5이다.

벤젠의 치환반응(할로겐화·설폰화 등)으로는 $-Cl$(할로겐화)과 $-SO_3H$(설폰화)를 직접 도입할 수 있다. 반면 $-OH$가 결합된 페놀은 벤젠의 직접 치환반응으로는 얻기 어렵고, 클로로벤젠의 가수분해나 큐멘법 등 간접적인 경로를 통해 제조된다. 따라서 벤젠의 치환반응으로 직접 유도할 수 없는 것은 ② ⓑ(-OH)이다.

각 화합물의 완전연소 반응식에서 필요한 산소의 몰수를 비교한다. $CH\equiv CH + 2.5O_2 \rightarrow 2CO_2+H_2O$(산소 2.5mol), $C_6H_6+7.5O_2\rightarrow 6CO_2+3H_2O$(산소 7.5mol), $CH_3-CH_3+3.5O_2\rightarrow 2CO_2+3H_2O$(산소 3.5mol), $CH_2=CH_2+3O_2\rightarrow 2CO_2+2H_2O$(산소 3mol)이다. 따라서 1mol 연소에 정확히 3mol의 산소가 필요한 것은 ④ $CH_2=CH_2$(에틸렌)이다.

원자번호 7인 질소(N)는 주기율표에서 15족(질소족)에 속하며, 같은 족의 원소로는 인(P, 원자번호 15)·비소(As)·안티모니(Sb)·비스무트(Bi) 등이 있다. 따라서 같은 족에 해당되는 원소는 ③ 15(인)이다.

물의 전기분해에서 산화 전극(양극) 반응은 $2H_2O \rightarrow O_2 + 4H^+ + 4e^-$이므로 전자 4mol(=4Faraday)당 산소 1mol이 발생한다.
따라서 $1$ Faraday(전자 1mol)로는 산소 $\dfrac{1}{4}$mol이 생성되며, 0℃, 1기압(표준상태)에서 기체 1mol의 부피는 $22.4\rm L$이므로 발생 부피는 $22.4 \times \dfrac{1}{4} = 5.6\rm L$이다. 따라서 정답은 ② $5.6$이다.

결합각은 중심원자의 혼성 궤도함수와 비공유 전자쌍 유무에 따라 결정된다. ② $BeCl_2$는 sp 혼성으로 180°, ③ $BF_3$는 sp2 혼성으로 120°이며, ④ $NH_3$는 sp3 혼성이지만 비공유 전자쌍 1개가 결합각을 압축시켜 약 107°로 가장 작다. ① $H_2$는 원자가 2개뿐인 직선형 분자로 결합각 개념 자체가 적용되지 않는다. 따라서 실제 결합각을 비교할 때 가장 작은 것은 ④ $NH_3$이다.

지방(트리글리세리드)은 물 분자가 첨가되면서 에스테르 결합이 끊어져 글리세린과 지방산으로 분해되는데, 이처럼 물이 첨가되어 화합물이 분해되는 반응을 가수분해라 한다. 반대로 글리세린과 지방산이 물을 잃으며 결합해 지방(에스테르)을 생성하는 반응은 에스테르화이므로 ④와는 방향이 반대이다. 따라서 정답은 ② 가수분해이다.

$[OH^-] = 1 \times 10^{-5}$mol/L 이므로 $\rm pOH = -\log(1\times10^{-5}) = 5$이고, $\rm pH + pOH = 14$이므로 $\rm pH = 14 - 5 = 9$이다. pH가 7보다 크므로 알칼리성(염기성)이다. 따라서 정답은 ④ pH=9, 알칼리성이다.

비휘발성·비전해질 용질이 녹은 묽은 용액에서 증기압 내림이 용질의 몰 수(몰분율)에 비례한다는 법칙은 라울의 법칙이다. 보일-샤를의 법칙은 기체의 압력·부피·온도 관계, 아보가드로의 법칙은 기체의 부피와 몰수 관계, 헨리의 법칙은 기체의 용해도와 압력 관계를 다루는 법칙으로 증기압 내림과는 무관하다. 따라서 정답은 ③ 라울의 법칙이다.

중성 원자의 전자수는 원자번호와 같으므로 크롬(원자번호 24)의 전자수는 24개이다. 중성자수는 질량수에서 원자번호(양성자수)를 뺀 값이므로 $52 - 24 = 28$개이다. 따라서 정답은 ④ 중성자수 28, 전자수 24이다.

물이 산으로 작용한다는 것은 물이 $H^+$를 내어주는(양성자를 주는) 반응을 의미한다. ① $CH_3COO^- + H_2O \rightarrow CH_3COOH + OH^-$에서 물이 아세트산이온에 양성자를 주고 자신은 $OH^-$가 되므로 물이 산으로 작용한다. 반면 ② HCl, ③ $NH_4^+$, ④ HCOOH과의 반응에서는 물이 오히려 양성자를 받아 $H_3O^+$가 되므로 염기로 작용한다. 따라서 정답은 ①이다.

반응속도식을 $v = k[A]^m[B]^n$이라 하면, A의 농도만 2배로 할 때 속도가 2배가 되므로 $2^m = 2$에서 $m=1$이고, B의 농도만 2배로 할 때 속도가 4배가 되므로 $2^n = 4$에서 $n=2$이다. 따라서 반응속도식은 $v = k[A][B]^2$이며, 정답은 ②이다.

빙점강하도는 몰랄농도, 즉 용매 일정량에 녹아 있는 용질의 몰수에 비례한다. 같은 질량(1g)을 녹였을 때 몰수는 분자량에 반비례하므로 분자량이 작을수록 몰수가 많아져 빙점강하가 커진다. 보기의 분자량은 $C_3H_5(OH)_3$(글리세린) 약 92, $CH_3OH$(메탄올) 32, $C_6H_{12}O_6$(포도당) 180, $C_2H_5OH$(에탄올) 46으로, 분자량이 가장 작은 ② $CH_3OH$의 몰수가 가장 많아 빙점강하가 가장 크다.

각 화합물에서 O의 산화수를 $-2$로 두고 전체 산화수 합이 0이 되도록 계산한다. ① $Na_2Cr_2O_7$: $2(+1) + 2x + 7(-2) = 0$에서 Cr의 산화수는 $+6$이다. ② $CrO_3$: $x + 3(-2) = 0$에서 Cr은 $+6$이다. ③ $KNO_3$: $(+1) + x + 3(-2) = 0$에서 N은 $+5$이다. ④ $K_2SO_4$: $2(+1) + x + 4(-2) = 0$에서 S는 $+6$이다. 따라서 산화수가 $+5$인 것은 ③ $K\underline{N}O_3$이다.

위험물안전관리법령상 이동탱크저장소로 위험물을 운송하는 위험물운송자는 재해발생 시 응급조치를 위해 위험물안전카드를 휴대해야 하지만, 제4류 위험물 중 특수인화물과 제1석유류를 제외한 위험물은 이 의무에서 제외된다.
과산화수소(제6류), 벤조일퍼옥사이드(제5류), 휘발유(제4류 제1석유류)는 모두 위험물안전카드 휴대 대상이나, 경유는 제4류 제2석유류에 해당하여 휴대 의무가 없으므로 정답은 ③ 경유이다.

탄산수소나트륨($NaHCO_3$)의 열분해 반응식은 $2NaHCO_3 \rightarrow Na_2CO_3+H_2O+CO_2$이다.
몰질량이 $84\ g/mol$이므로 $10kg$은 $\dfrac{10000}{84}\approx119.05\ mol$이고, 반응식에서 $CO_2$는 $NaHCO_3$의 $\dfrac{1}{2}$이므로 $59.52\ mol$이 생성된다.
이상기체상태방정식 $V=\dfrac{nRT}{P}$에 $T=543K(=270+273)$, $R=0.082$, $P=1atm$을 대입하면 $V=59.52\times0.082\times543\approx2.65\ m^3$이 되어 정답은 ③ $2.65$이다.

분해연소는 고체 가연물이 가열되어 열분해로 발생한 가연성 가스가 연소하는 형태로, 목재·석탄·종이·플라스틱 등이 대표적이다.
금속분은 표면연소, 피크르산과 같은 니트로화합물은 자기연소(내부연소), 유황은 융해된 후 증기가 타는 증발연소에 해당하므로 정답은 ③ 목재이다.

포 소화약제는 단백포·불화단백포·합성계면활성제포·수성막포·내알코올형(알코올형)포로 분류되며, "액표면포소화약제"라는 명칭의 약제는 존재하지 않는다.
수성막포, 단백포, 합성계면활성제포는 모두 실제 존재하는 포 소화약제의 종류이므로 정답은 ① 액표면포소화약제이다.

할로겐화물소화설비의 화재안전기준상 전역방출방식 분사헤드의 방사압력은 하론2402가 $0.1\ MPa$ 이상(가압식은 $0.2\ MPa$ 이상), 하론1211이 $0.2\ MPa$ 이상, 하론1301은 $0.9\ MPa$ 이상으로 규정되어 있다.
따라서 정답은 ③ $0.9\ MPa$이다.

드라이아이스는 고체 상태의 이산화탄소($CO_2$)이며 몰질량은 $44\ g/mol$이다.
$1kg(=1000g)$을 몰수로 환산하면 $\dfrac{1000}{44}\approx22.7\ mol$이 되어 정답은 ① $22.7$이다.

위험물안전관리법령상 분말소화설비의 기준에서 가압식의 분말소화설비에는 가압용가스용기 등에 $2.5\ MPa$ 이하의 압력으로 조정할 수 있는 압력조정기를 설치하여야 한다.
따라서 정답은 ② $2.5\ MPa$이다.

$Na_2O_2$(과산화나트륨)는 제1류 위험물 중 무기과산화물로 물과 접촉하면 $2Na_2O_2+2H_2O \rightarrow 4NaOH+O_2$ 반응을 일으켜 산소를 발생시키고 발열하므로 주수소화가 금지되며 마른모래 등으로 질식소화해야 한다.
$NaNO_3$, $NaBrO_3$, $NaClO_3$는 물과 위험하게 반응하지 않는 산화성고체로 주수에 의한 냉각소화가 가능하므로 정답은 ② $Na_2O_2$이다.

이산화탄소($CO_2$)는 탄소가 이미 산소와 결합하여 최종 산화물을 이룬 상태이므로 더 이상 산소와 반응(연소)할 수 없어 불연성을 나타낸다.
따라서 이산화탄소가 불연성인 이유를 옳게 설명한 것은 ① 산소와 반응하지 않기 때문이다이다.

위험물안전관리법령상 소요단위는 위험물의 경우 지정수량의 10배를 1소요단위로 한다.
특수인화물의 지정수량은 $50L$이므로 1소요단위 용량은 $50L\times10=500L$이 되어 정답은 ① $500L$이다.

이산화탄소는 전기 절연성(비전도성)이 있어 통전 중인 전기설비 화재(C급)에도 안전하게 사용할 수 있는 소화약제이다. 따라서 ④ 전도성이어서 전류가 통하는 장소에서의 사용은 위험하다는 설명은 사실과 반대이므로 틀린 설명이며 이것이 정답이다. 나머지 ① 질식 위험, ② 자체 증기압에 의한 방출, ③ 소화 후 오손이 없다는 점은 모두 CO2 소화기의 실제 장단점에 해당한다.

질산(HNO3)은 강산화성 액체로서 그 자체는 가연성이 아니지만, 목분·종이 등 유기물질과 혼합·접촉하면 산화반응으로 발화·폭발할 위험이 있다. 따라서 ② 유기물질과 혼합하면 발화의 위험성이 있다가 옳은 설명이다. 질산은 인화점을 갖는 가연성 물질이 아니고(①), 공기 중에서 스스로 자연발화하지도 않으며(③), 강산화제로서 화재 위험성을 가지므로 화상만 문제된다는 설명(④)도 틀리다.

분말소화약제는 제1종 $NaHCO_3$(탄산수소나트륨), 제2종 $KHCO_3$(탄산수소칼륨), 제3종 $NH_4H_2PO_4$(인산암모늄), 제4종 $KHCO_3$+요소 반응물로 구성되며, $Na_2SO_4$(황산나트륨)는 이들 어느 종류의 주성분에도 해당하지 않는다. 따라서 ③ $Na_2SO_4$가 분말소화약제 주성분이 아닌 것으로 정답이다.

연소 중인 마그네슘은 이산화탄소를 강하게 환원시켜 $Mg + CO_2 \rightarrow MgO + CO$ 반응으로 유독한 일산화탄소(CO)를 생성할 수 있어, Mg 화재에는 CO2 소화약제 사용이 금지된다. 일산화탄소의 분자량은 $12+16=28$이므로 ④ 28이 정답이다.

알칼리금속의 과산화물(예: Na2O2)은 물과 반응하면 발열하면서 산소를 발생시켜 오히려 화재를 조장하므로, 위험물안전관리법령상 이 유형의 화재에는 주수(물)에 의한 소화설비의 적응성이 없다. 탄산수소염류 분말소화설비·팽창질석·건조사는 질식소화 방식으로 적응성이 인정되지만, ④ 물통은 주수소화에 해당하여 적응성이 없으므로 정답이다.

위험물제조소의 환기설비 기준상 급기구는 낮은 곳에 설치하고 가는 눈의 구리망 등으로 인화방지망을 설치해야 하며, 급기구를 높은 곳에 설치한다는 것은 기준과 반대되는 설명이다. 따라서 ③ 급기구는 높은 곳에 설치하고 인화방지망을 설치할 것이 옳지 않은 설명으로 정답이다. 급기구 바닥면적당 개수(①), 환기구 설치 높이(②), 자연배기방식(④)은 실제 기준에 부합한다.

위험물제조소등에 설치하는 옥외소화전설비의 옥외소화전함은 해당 옥외소화전으로부터 보행거리 $5\text{m}$ 이하의 장소에 설치하도록 기준에서 정하고 있으므로 ④ 5가 정답이다.

화재는 가연물의 종류에 따라 A급(일반화재)·B급(유류·가스화재)·C급(전기화재)·D급(금속화재)으로 분류된다. 이 중 ④ C급화재-전기화재만 올바르게 연결되어 있고, 플라스틱화재는 A급, 섬유화재는 A급, 유류화재는 B급에 해당하여 ①·②·③은 잘못 연결되었다.

수성막포(AFFF)소화약제는 불소계 계면활성제를 사용하여 유류 표면 위에 수성의 막을 형성함으로써 질식·냉각 효과를 내는 포소화약제이므로 ① 일반적으로 불소계 계면활성제를 사용한다가 옳은 설명이다. 물보다 비중이 작은 유류 화재에도 사용 가능하며(②는 틀림), 고온에서는 수성막이 파괴되어 내열성이 우수하다고 볼 수 없고(③은 틀림), 계면활성제 없이 막을 형성한다는 설명(④)도 사실과 다르다.

발화점(자연발화온도)은 점화원 없이도 가연물이 스스로 발화하는 최저온도를 의미하며, 외부 점화원에 의해 발화하는 인화점·연소점과 구별되는 개념이다. 따라서 ① 외부에서 점화하지 않더라도 발화하는 최저온도가 발화점에 대한 가장 옳은 설명으로 정답이다.

황린은 발화점이 약 34℃로 매우 낮고 공기 중 산소와의 친화력이 강해 상온에서도 서서히 산화되며 반응열이 축적되어 자연발화하기 쉽다. 이러한 성질 때문에 황린은 물 속에 저장하여 공기와의 접촉을 차단한다. 따라서 ① 산소와 친화력이 강하고 발화온도가 낮기 때문에가 정답이다.

칼륨은 고체이지만 트리에틸알루미늄은 상온에서 액체이므로 ⓐ는 공통 성질이 아니다. 물과 반응 시 칼륨은 $2K+2H_2O \rightarrow 2KOH+H_2$로 수소를 발생시키지만, 트리에틸알루미늄은 물과 격렬히 반응하여 에탄($C_2H_6$)을 발생시키므로 ⓑ도 공통 성질이 아니다. 두 물질 모두 제3류 위험물로 지정수량이 10kg이며 위험물안전관리법령상 위험등급 Ⅰ에 해당하므로 공통 성질은 ⓒ뿐이다. 따라서 ③ ⓒ가 정답이다.

탄화칼슘(카바이드, $CaC_2$)은 물과 반응하여 $CaC_2+2H_2O \rightarrow Ca(OH)_2+C_2H_2$의 반응식에 따라 아세틸렌($C_2H_2$) 가스를 발생시킨다. 아세틸렌은 연소범위가 넓고 폭발성이 강해 탄화칼슘 저장 시 물과의 접촉을 피해야 한다. 따라서 ② 아세틸렌이 정답이다.

황($S$)은 물에 녹지 않고 상온에서 물과 반응하지 않는 안정한 물질로 물 접촉 시 위험성이 가장 작다. 반면 $MgO_2$와 $Na_2O_2$는 무기과산화물로 물과 반응하여 산소를 발생시키며 발열하고, $Na$는 물과 격렬히 반응하여 수소를 발생시키며 발화·폭발 위험이 크다. 따라서 물과의 반응성이 가장 작은 ② $S$가 정답이다.

질산($HNO_3$)은 제6류 위험물로 햇빛(자외선)에 의해 분해되어 갈색의 이산화질소($NO_2$)를 발생시키므로 직사광선을 피하고 갈색병에 보관하여야 한다. 따라서 ② 질산이 정답이다.

디에틸에테르의 연소범위는 약 1.9~48%로 가솔린(약 1.4~7.6%)보다 오히려 훨씬 넓으며, 인화점(약 -45℃)과 착화온도도 낮아 취급에 주의해야 한다. 따라서 연소범위가 가솔린보다 좁다고 서술한 ③이 틀린 설명이다. 디에틸에테르는 화재 시 $CO_2$ 소화설비가 적응성이 있고, 정전기 발생과 장시간 공기 접촉에 따른 과산화물 생성에 유의해야 한다는 나머지 설명은 옳다.

산화프로필렌($CH_3CHOCH_2$)은 인화점이 약 $-37℃$로 매우 낮고, 구리·은·마그네슘·수은 등의 금속과 접촉하면 폭발성의 아세틸라이드를 생성하므로 이들 금속과의 접촉을 피해야 한다. 디에틸에테르($C_2H_5OC_2H_5$)는 인화점이 약 -45℃이지만 아세틸라이드를 생성하지 않는다는 점에서 구분된다. 따라서 ② $CH_3CHOCH_2$가 정답이다.

그림은 원통부 양 옆 경판이 곡면으로 볼록한 형태의 타원형 탱크로, 이러한 양쪽이 볼록한 타원형 탱크의 내용적은 $V=\dfrac{\pi ab}{4}\left(\ell+\dfrac{\ell_1+\ell_2}{3}\right)$로 계산한다. 여기서 a, b는 타원 단면의 장반경·단반경, ℓ은 원통부 길이, $\ell_1, \ell_2$는 양쪽 경판부의 길이이다. 따라서 ④가 정답이다.

셀룰로이드는 니트로셀룰로오스를 주성분으로 하는 자기반응성 물질로, 온도와 습도가 높은 장소에서 서서히 분해되며 발생하는 열이 축적되어 자연발화하기 쉽다. 질산나트륨은 자체 발화 위험이 없는 산화성 고체이고, 황화린과 아닐린도 온습도 조건에 의한 자연발화 위험은 셀룰로이드에 비해 크지 않다. 따라서 ④ 셀룰로이드가 정답이다.

위험물안전관리법령상 위험물 소비 기준에서 버너를 사용하는 경우에는 버너의 역화를 방지하고 위험물이 넘치지 아니하도록 하여야 하는데, ①은 이를 반대로 서술하여 틀린 설명이다. 열처리·담금질 작업을 위험한 온도에 이르지 않도록 실시하고 분사도장 작업을 방화상 유효한 격벽 등으로 구획한 장소에서 하여야 한다는 나머지 기준은 옳은 설명이다.

니트로셀룰로오스는 제5류 위험물(자기반응성물질)로 건조 상태에서는 열·타격·마찰에 매우 민감하여 자연발화·폭발 위험이 크므로 저장·운반 시 물 또는 알코올로 습면(습윤)시켜 취급한다. 따라서 정답은 ① 니트로셀룰로오스이다. ② 에틸렌글리콜, ③ 과산화벤조일, ④ 글리세린은 이러한 습면 저장 규정의 대표 사례로 다루어지는 물질이 아니다.

위험물안전관리법령상 이동탱크저장소의 이동저장탱크는 그 내부에 4,000L 이하마다 3.2mm 이상의 강철판 등으로 칸막이를 설치하여 구획하여야 한다. 탱크 용량이 $19000\text{L}$이므로 $\dfrac{19000}{4000}=4.75$가 되어 각 구획이 4,000L를 넘지 않으려면 최소 5개 구획이 필요하고, 이는 칸막이 4개를 설치해야 함을 의미한다. 따라서 정답은 ③ $4$이다.

위험물안전관리법령상 제4류 위험물 옥외저장탱크에 설치하는 통기관 중 대기밸브부착 통기관은 5kPa 이하의 압력차이로 작동할 수 있어야 하며, 이는 밸브 없는 통기관(직경 30mm 이상)과 함께 옥외저장탱크 통기관 설치기준으로 규정되어 있다. 따라서 정답은 ④ $5$이다.

위험물안전관리법령상 위험물제조소의 건축물은 벽·기둥·바닥 등을 원칙적으로 불연재료로 할 수 있으나, 연소의 우려가 있는 외벽은 출입구 외의 개구부를 두지 않는 내화구조로 하여야 한다. 이는 인접 건축물로의 화재 확산을 막기 위한 규정이므로 정답은 ③ 연소의 우려가 있는 외벽이다. 계단·바닥·기둥은 이러한 반드시 내화구조 규정의 대상이 아니다.

이황화탄소($CS_2$)는 비중이 약 1.26으로 물보다 무겁고 물에 녹지 않으며, 인화점이 낮고 증기가 유독·가연성이므로 증기 발생을 억제하기 위해 물이 채워진 수조(물탱크) 속에 위험물탱크를 잠기게 하여 저장한다. 따라서 정답은 ① 이황화탄소이다. 아세트알데히드·디에틸에테르·에탄올은 물보다 가볍고 물과도 섞이거나 반응성이 달라 수조 저장 방식과 무관하다.

금속나트륨(Na)은 반응성이 매우 커서 물과 격렬히 반응하여 수소가스를 발생시키며, 알코올과도 서서히 반응하여 수소를 발생시키므로 알코올 속에 저장하는 것은 위험하다. 실제로는 공기 중 수분과의 반응을 막기 위해 등유·경유 등 석유류(보호액) 속에 저장한다. 따라서 옳지 않은 설명은 ② 알코올 속에 저장한다이다. 물보다 비중이 작고, 은백색의 무른 금속이며, 물과 반응해 수소를 발생시킨다는 나머지 설명은 모두 맞는 내용이다.

보기 물질의 인화점을 비교하면 스티렌($C_6H_5CHCH_2$) 약 32℃, 메탄올($CH_3OH$) 약 11℃, 톨루엔($C_6H_5CH_3$) 약 4℃인 반면, 아세트알데히드($CH_3CHO$)는 약 -39℃로 보기 중 인화점이 가장 낮다. 아세트알데히드는 낮은 인화점과 발화점 때문에 특수인화물로 분류되므로 정답은 ④ $CH_3CHO$이다.

과염소산칼륨은 제1류 위험물(산화성고체)로서 강한 산소공급원이고, 적린은 제2류 위험물(가연성고체)로서 가연물에 해당한다. 이처럼 산화제와 가연물이 혼합되면 가열·충격·마찰 등의 작은 에너지에 의해서도 급격한 연소·폭발 반응이 일어날 수 있어 서로 혼재·혼합이 금지된다. 따라서 정답은 ④ 산화제인 과염소산칼륨과 가연물인 적린이 혼합하면 가열, 충격 등에 의해 연소·폭발할 수 있기 때문에이다.

아세톤($CH_3COCH_3$)의 분자량은 $58$이므로 $58\text{g}$은 $1$몰에 해당한다. 이상기체 상태방정식 $PV=nRT$에 $P=1$기압, $n=1$몰, $R=0.082$, $T=27+273=300\text{K}$을 대입하면
$V=\dfrac{nRT}{P}=\dfrac{1\times0.082\times300}{1}\approx24.6$가 되어 부피는 약 24.6L이다. 따라서 정답은 ② $24.6$이다.

염소산칼륨($KClO_3$)은 촉매(이산화망간 등) 없이 가열하면 약 400℃ 부근에서 분해되어 산소를 방출하는 불연성 고체이다. 그러나 냉수와 알코올에는 잘 녹지 않으며 온수에는 비교적 잘 녹는 성질을 가지므로, ③ 물, 알코올, 에테르에 잘 녹는다는 설명은 틀린 내용이다. 따라서 정답은 ③이다.