24-3금속나트륨 57.5 g 을 표준상태에서 남김없이 태우려 한다. … | 2024년 위험물기능사실기(필답형) 3회차 기출문제 상세 페이지
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금속나트륨 57.5 g 을 표준상태에서 남김없이 태우려 한다. 나트륨의 원자량은 23이고 공기 중 산소는 부피로 21 % 를 차지한다고 할 때, 다음을 구하시오.
(1) 필요한 산소의 부피는 몇 L 인가?
(2) 필요한 공기의 부피는 몇 L 인가?
해설
(1) 14 L
(2) 66.67 L
[해설]
나트륨은 공기 중에서 타 산화나트륨이 되며, 반응식의 몰비(Na 4 : O2 1)와 표준상태 기체 1몰 = 22.4 L로 푼다.
4Na + O2 → 2Na2O
산소 부피는 나트륨 몰수에 1/4을 곱한 뒤 22.4 L를 곱해 구한다.
nNa = 57.5 ÷ 23 = 2.5 mol
VO2 = 2.5 × 1/4 × 22.4 = 14 L
공기 부피는 산소가 공기 부피의 21 %뿐이므로 산소 부피를 0.21로 나눈다.
V공기 = 14 ÷ 0.21 ≈ 66.67 L
혼동 주의: 0.21을 곱하면 공기가 산소보다 적어지는 모순이 생기므로 반드시 나눈다.
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