18-2(제64회)분해온도가 400℃이고 물과 글리세린에 잘 녹으며 흑… | 2018년 위험물기능장실기(필답형) 제64회 기출문제 상세 페이지

㉮ $\mathrm{2KNO_3 \rightarrow 2KNO_2 + O_2}$

㉯ Ⅱ등급

㉰ 약 110.89 L

[해설]

① 물질의 확인

흑색화약(질산칼륨 + 황 + 숯)의 원료이고 물·글리세린에 잘 녹으며 분해온도가 400℃인 제1류 위험물은 질산칼륨 $\mathrm{KNO_3}$ 이다. 품명은 질산염류, 지정수량 300kg, 위험등급은 Ⅱ다(제1류 중 지정수량 50kg인 것이 Ⅰ등급, 300kg인 것이 Ⅱ등급).

② 분해반응식

가열하면 아질산칼륨과 산소로 분해된다.

$\mathrm{2KNO_3 \rightarrow 2KNO_2 + O_2 \uparrow}$

③ 산소의 부피

질산칼륨의 분자량은 $39 + 14 + 48 = 101$ 이고, 질산칼륨 2몰에서 산소 1몰이 나온다. 표준상태에서 기체 1몰의 부피는 22.4L이므로

$V = 1{,}000\,\mathrm{g} \times \dfrac{1\,\mathrm{mol}}{101\,\mathrm{g}} \times \dfrac{1\,\mathrm{mol\ O_2}}{2\,\mathrm{mol\ KNO_3}} \times 22.4\,\mathrm{L/mol} = \mathbf{110.89}\,\mathrm{L}$

여기서 22.4L/mol을 쓸 수 있는 것은 표준상태(0℃, 1atm)라는 조건이 있기 때문이다. 조건이 다른 온도·압력이라면 $PV = nRT$ 로 풀어야 한다.