危険物取扱者 乙種第4類 / 基礎物理化学 / 問題 No.100
乙4 過去問 基礎物理化学 No.100 ― 燃焼の基礎理論燃焼範囲及び完全・不完全燃焼に関する総合的…
問題文
燃焼の基礎理論、燃焼範囲、及び完全・不完全燃焼に関する総合的な記述として、誤っているものはどれか。
選択肢
- 燃焼の三要素は可燃物、酸素供給源、点火源であり、これらが同時に存在しなければ原則として燃焼は起こらない。
- 燃焼範囲の爆発下限界の値が高い可燃性ガスほど引火の危険性が大きく、酸素が不足した不完全燃焼では主に無毒な二酸化炭素が発生する。
- 可燃性ガスの燃焼範囲は、下限界の値が低く、かつ上限界との幅が広い物質ほど、引火や爆発の危険性が大きくなる。
- 有機化合物の燃焼において、酸素が十分に供給されない不完全燃焼となると、有毒な一酸化炭素やすすなどが発生する。
- 燃焼とは、一般に熱と光の発生を伴う急激な酸化反応のことをいい、炭化水素の完全燃焼では主に二酸化炭素と水が発生する。
解答・解説
正解: 2
爆発下限界は値が低いほど少量の蒸気で燃える濃度に達するため危険性が高いです。上限界と下限界の差(燃焼範囲の幅)が広いほど危険です。ガソリン(下限界1.4%)は少量の蒸気で引火するため危険です。
関連論点
燃焼の基礎と形式
【ポイント】
燃焼とは「熱と光を伴う急激な酸化反応」であり、可燃物・酸素供給源・点火源の三要素が同時に揃って初めて起きる。消火はこの三要素のどれかを取り除くことで実現する。
【よく問われること】
・燃焼は「酸化反応」(分解反応は誤り)
・燃焼範囲は「下限界が低いほど」「幅が広いほど」危険性が大きい
・燃焼形式の区別:液体=蒸発燃焼/木や紙=分解燃焼/コークス・木炭=表面燃焼/第5類=内部(自己)燃焼
・第5類は分子内に酸素を含むため外部の酸素なしに燃焼でき、窒息消火は無効
【数値・例外】
・ジエチルエーテルの燃焼範囲:1.9〜48vol%(幅が非常に広く危険)
・ガソリンの燃焼範囲:1.4〜7.6vol%
・不完全燃焼で発生するのは一酸化炭素(CO)/完全燃焼では二酸化炭素(CO₂)
・上限界が「高い」ほど燃焼範囲が広くなり危険(「上限界が高いと安全」は誤り)
ひっかけパターン解説
手続き・制度の混同
【どう騙されるか】
制度の条件や手続きの適用範囲をこっそり変える。「どの施設に」「どんな条件で」適用されるかを正確に覚えていないと見抜けない。
【含まれるパターン】
・手続き種別のすり替え:燃焼範囲の下限界について「値が高いほど危険」「上限界が低いほど安全」と論理を逆転させる。不完全燃焼の生成物を「CO₂」にすり替える(正しくはCO=一酸化炭素)。
・保有空地の要否ひっかけ:「保安距離・保有空地ともに不要な施設」の組み合わせを問う問題で、簡易タンク(屋外設置の場合は保有空地が必要)や屋内貯蔵所(保有空地必要)を混入させる。
・免状書換えの条件ミス:書換えが必要な変更を「住所変更」に拡大する(正しくは氏名・本籍地の都道府県のみ)。新規交付申請先に「居住地の知事」を追加する(正しくは試験を受けた都道府県知事のみ)。
・予防規程の作成義務:「すべての製造所等に予防規程が必要」とする全称命題の嘘。作成義務がない施設(屋内タンク・移動タンク・地下タンクなど)も含めてくる。
【見破り方】
・保安距離・保有空地が両方不要な施設は「屋内タンク・地下タンク・移動タンク」の3つをセットで覚える(簡易タンクは屋外設置の場合は保有空地が必要)。
・免状の書換えが必要なのは「氏名」と「本籍地の都道府県」の2つだけ。住所(居住地)は不要と断言できるようにしておく。
・不完全燃焼でできるのは「CO(一酸化炭素)」。CO₂(二酸化炭素)が出てきたら完全燃焼の選択肢。
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