과산화칼륨이 다량의 물과 완전 반응하여 표준상태(0℃, 1기압)에서 112m 3 의 산소가 발생하였다면 과산화칼륨의 반응량(kg)은? (단, K 2 O 2 1mol의 분자량은 110g이다.)

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1[소방시설관리사 1차] 20년 1회차

과산화칼륨이 다량의 물과 완전 반응하여 표준상태(0℃, 1기압)에서 112m³의 산소가 발생하였다면 과산화칼륨의 반응량(kg)은? (단, K₂O₂ 1mol의 분자량은 110g이다.)

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해설

과산화칼륨은 물과 반응해 산소를 발생시키며, 반응식은  $2\mathrm{K_2O_2} + 2\mathrm{H_2O} \rightarrow 4\mathrm{KOH} + \mathrm{O_2}$ 로 K₂O₂와 O₂의 몰비는 2:1이다.
표준상태에서 기체 1몰의 부피는 22.4L이므로 발생한 산소의 몰수는
 $n(\mathrm{O_2}) = \dfrac{112{,}000\,\mathrm{L}}{22.4\,\mathrm{L/mol}} = 5{,}000\,\mathrm{mol}$ 
몰비에 따라 반응한 과산화칼륨의 몰수는  $5{,}000 \times 2 = 10{,}000\,\mathrm{mol}$ 이고, 분자량 110g/mol을 곱하면 반응한 과산화칼륨의 질량은
 $10{,}000\,\mathrm{mol} \times 110\,\mathrm{g/mol} = 1{,}100{,}000\,\mathrm{g} = 1{,}100\,\mathrm{kg}$ 이다.

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