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25-11 mol 의 염소산칼륨이 완전히 분해될 때 나오는 산소는 30… | 2025년 위험물기능사실기(필답형) 1회차 기출문제 상세 페이지

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25-1

1 mol 의 염소산칼륨이 완전히 분해될 때 나오는 산소는 30 ℃, 740 mmHg 에서 몇 L 를 차지하는지 구하시오.

해설

38.28 L


[해설]

염소산칼륨은 가열하면 염화칼륨과 산소로 갈라진다.

2KClO32KCl+3O22KClO_3 \rightarrow 2KCl + 3O_2

계수비가 2:32 : 3 이므로 염소산칼륨 1 mol 이 분해되면 산소는 1.5 mol 이 나온다. 문제가 준 것은 염소산칼륨의 몰수이지 산소의 몰수가 아니라는 점이 첫 관문이다.

압력을 기압으로 고쳐 쓰면

P=740760=0.9737 atmP = \dfrac{740}{760} = 0.9737\ \mathrm{atm}

이상기체 상태방정식 PV=nRTPV = nRT 를 부피에 대해 풀어 대입한다.

V=nRTP=1.5×0.082×(273+30)0.9737=38.28 LV = \dfrac{nRT}{P} = \dfrac{1.5 \times 0.082 \times (273 + 30)}{0.9737} = 38.28\ \mathrm{L}

따라서 산소의 부피는 38.28 L 다. 기체상수를 0.082050.08205 로 잡으면 38.30 L 가 나오는데, 이는 상수를 몇 자리까지 쓰느냐에 따른 반올림 차이일 뿐 어느 쪽으로 답해도 된다.

염소산칼륨은 제1류 위험물(산화성 고체) 중 염소산염류로 지정수량은 50 kg 이며, 400 ℃ 부근에서 분해가 시작된다. 분해로 내놓는 산소가 주위 가연물의 연소를 거들기 때문에 산화성 고체로 규제한다.

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