15-2(제58회)표준상태에서 탄화칼슘 500[g]에 충분한 양의 물을… | 2015년 위험물기능장실기(필답형) 제58회 기출문제 상세 페이지

(1) $\mathrm{CaC_2} + 2\mathrm{H_2O} \rightarrow \mathrm{Ca(OH)_2} + \mathrm{C_2H_2}$

(2) 175[L]

(3) 31.4

[해설]

탄화칼슘(카바이드)은 제3류 위험물 중 칼슘 또는 알루미늄의 탄화물로 지정수량 300[kg]이다. 분자량 64, 비중 2.22, 융점 약 2,300[℃]이며 순수한 것은 무색투명하지만 보통은 흑회색 괴상 고체다.

(1) 물과 반응하면 수산화칼슘과 함께 아세틸렌($\mathrm{C_2H_2}$)이 발생한다.

$\mathrm{CaC_2} + 2\mathrm{H_2O} \rightarrow \mathrm{Ca(OH)_2} + \mathrm{C_2H_2}$

(2) 반응식에서 탄화칼슘 1[mol](64[g])이 아세틸렌 1[mol](표준상태 22.4[L])을 만든다. 비례식을 세우면

$64\,\mathrm{g} : 22.4\,\mathrm{L} = 500\,\mathrm{g} : V$

$V = \dfrac{500 \times 22.4}{64} = 175\,\mathrm{L}$

따라서 발생하는 아세틸렌의 부피는 175[L]이다.

(3) 위험도는 연소범위의 폭을 연소하한값으로 나눈 값이다.

$H = \dfrac{U - L}{L}$

아세틸렌의 연소범위는 2.5~81[%]이므로

$H = \dfrac{81 - 2.5}{2.5} = 31.4$

위험도는 31.4이다. 아세틸렌은 연소범위가 극단적으로 넓어 위험도가 매우 큰 기체로, 이 값 자체를 외워 두면 유용하다.

탄화칼슘은 물과 만나면 가연성 가스를 내므로 주수소화가 금지되며, 저장 시에는 질소 등 불연성 가스를 봉입한다.