20-4표준상태에서 과산화칼륨 1 mol 을 이산화탄소와 남김없이 반응… | 2020년 위험물기능사실기(필답형) 4회차 기출문제 상세 페이지

(1) $\mathrm{2K_2O_2 + 2CO_2 \rightarrow 2K_2CO_3 + O_2}$ 에서 $\mathrm{K_2O_2 : O_2 = 2 : 1}$ 이므로 $1\,\mathrm{mol} \times \dfrac{1}{2} \times 22.4 = 11.2$

(2) 11.2 L

[해설]

과산화칼륨은 제1류 위험물 중 무기과산화물(알칼리금속의 과산화물)로, 이산화탄소와 만나면 탄산칼륨이 되면서 산소를 내놓는다.

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

반응식에서 과산화칼륨과 산소의 몰 비는 2 : 1 이다. 따라서 과산화칼륨 1 mol 이 반응하면 산소는 0.5 mol 이 생긴다.

표준상태(0 ℃, 1기압)에서 기체 1 mol 의 부피는 22.4 L 이므로

$V = 0.5 \times 22.4 = 11.2\,\mathrm{L}$

곧 발생하는 산소의 부피는 11.2 L 다. 몰 비를 1 : 1 로 잘못 보면 22.4 L 가 나오므로 계수를 반드시 확인해야 한다.

과산화칼륨은 물과도 반응해 산소를 낸다 — $\mathrm{2K_2O_2 + 2H_2O \rightarrow 4KOH + O_2}$. 물과 이산화탄소 모두와 반응해 조연성 기체인 산소를 내놓으므로 주수소화와 이산화탄소 소화는 금지이며, 마른 모래나 탄산수소염류 분말로 질식소화한다.