24-2과산화칼륨 1 mol 이 이산화탄소와 반응하면 산소가 몇 L 만… | 2024년 위험물기능사실기(필답형) 2회차 기출문제 상세 페이지

11.2 L

[해설]

과산화칼륨은 제1류 위험물 중 무기과산화물로, 이산화탄소와 만나면 탄산칼륨이 되면서 산소를 내놓는다.

$\mathrm{2K_2O_2 + 2CO_2 \rightarrow 2K_2CO_3 + O_2}$

반응식에서 과산화칼륨 2 mol 마다 산소 1 mol 이 생기므로, 1 mol 이 반응하면 산소는 그 절반인 0.5 mol 이다. 표준상태에서 기체 1 mol 의 부피가 22.4 L 이므로

$22.4 \times 0.5 = \mathbf{11.2\ \mathrm{L}}$

가 된다. 비례식으로 세우면 $2\ \mathrm{mol} : 22.4\ \mathrm{L} = 1\ \mathrm{mol} : x$ 에서 같은 값이 나온다.

여기서 산소는 반응으로 만들어지는 생성물이지 반응에 쓰이는 것이 아니다. 과산화칼륨은 스스로 산소를 품고 있어 이산화탄소·물·산과 만날 때마다 산소를 내주며, 그래서 무기과산화물의 화재에 이산화탄소 소화약제를 쓰면 오히려 산소를 더 공급하게 된다. 소화에는 마른모래나 탄산수소염류 분말소화약제를 쓰고 주수는 피한다.

물과의 반응식 $\mathrm{2K_2O_2 + 2H_2O \rightarrow 4KOH + O_2}$, 아세트산과의 반응식 $\mathrm{K_2O_2 + 2CH_3COOH \rightarrow 2CH_3COOK + H_2O_2}$ 도 함께 묶어 익혀 두면 좋다.