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25-2아래 [보기] 가운데 칼륨과 반응하여 가연성 기체를 만드는 것을… | 2025년 위험물기능사실기(필답형) 2회차 기출문제 상세 페이지

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25-2

아래 [보기] 가운데 칼륨과 반응하여 가연성 기체를 만드는 것을 두 가지 골라, 각각의 반응식을 쓰시오.

[보기] 물, 에틸알코올, 등유, 이산화탄소, 산소

해설

물 : 2K+2H2O2KOH+H2\mathrm{2K + 2H_2O \rightarrow 2KOH + H_2}

에틸알코올 : 2K+2C2H5OH2C2H5OK+H2\mathrm{2K + 2C_2H_5OH \rightarrow 2C_2H_5OK + H_2}


[해설]

칼륨은 제3류 위험물로 자연발화성과 금수성을 함께 가지며, 지정수량은 10 kg · 위험등급은 I 이다. 반응성이 워낙 커서 [보기]의 다섯 가지 가운데 넷과 반응하지만, 발문이 요구한 것은 그냥 반응하는 것이 아니라 가연성 ‘기체’를 내놓는 것이다. 이 조건으로 걸러 내면 둘만 남는다.

상대 물질반응가연성 기체가 나오는가
2K+2H2O2KOH+H2\mathrm{2K + 2H_2O \rightarrow 2KOH + H_2}수소 H2\mathrm{H_2} — 해당
에틸알코올2K+2C2H5OH2C2H5OK+H2\mathrm{2K + 2C_2H_5OH \rightarrow 2C_2H_5OK + H_2}수소 H2\mathrm{H_2} — 해당
등유반응하지 않는다없음(그래서 보호액으로 쓴다)
이산화탄소4K+3CO22K2CO3+C\mathrm{4K + 3CO_2 \rightarrow 2K_2CO_3 + C}탄소는 고체 — 기체가 아니다
산소4K+O22K2O\mathrm{4K + O_2 \rightarrow 2K_2O}산화물만 남는다

물과 알코올이 같은 결과를 내는 것은 둘 다 하이드록시기(–OH)의 수소를 칼륨에게 내주기 때문이다. 물에서는 그 자리에 KOH\mathrm{KOH} 가, 에틸알코올에서는 칼륨에틸레이트 C2H5OK\mathrm{C_2H_5OK} 가 남고 수소가 떨어져 나온다. 이때 나는 열이 그 수소에 곧바로 불을 붙일 만큼 커서, 칼륨에 물을 부으면 폭발적으로 반응한다.

등유·경유·유동파라핀처럼 물기 없는 석유류 속에 칼륨을 담가 두는 것은 이 반응을 막기 위해서다. 한편 이산화탄소와도 반응해 탄소를 내놓으므로 이산화탄소 소화기 역시 쓸 수 없다. 칼륨 화재에는 마른모래나 탄산수소염류 분말을 쓴다.

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