危険物取扱者 乙4「基礎的な物理学・化学」一問一答(全15問)

正解：a. 可燃物・酸素供給源・点火源(熱源)

燃焼の3要素は可燃物・酸素供給源(酸素供給体)・点火源(熱源)であり、これに連鎖反応を加えて燃焼の4要素とすることもある。他の選択肢は窒素・二酸化炭素・水分・不燃物など燃焼を助けない(むしろ抑制する)要素を含むため誤り。

正解：b. ニトロセルロースやセルロイドが分子内の酸素で燃えるのは自己(内部)燃焼である

ニトロセルロース・セルロイドなどは分子内に酸素を含み、その酸素で燃焼するため自己燃焼(内部燃焼)と呼ぶ。木炭・コークスは表面燃焼(分解燃焼ではない)、引火性液体は蒸発した蒸気が燃える蒸発燃焼(表面燃焼ではない)、木材・石炭は熱分解して生じる可燃性ガスが燃える分解燃焼(蒸発燃焼ではない)ため他は誤り。

正解：c. 引火点とは、点火源を近づけたとき燃え出すのに十分な蒸気を液面上に生じる最低の液温である

引火点は、点火源を近づけたとき引火するのに十分な濃度(燃焼範囲下限)の蒸気を液面上に発生する最低液温である。点火源なしで自然発火する温度は発火点であり、発火点は一般に引火点より高い。よって選択肢1・2・4は誤り。

正解：a. 濃度1.0vol%では下限未満のため点火源があっても燃焼(爆発)しない

燃焼範囲は下限値〜上限値の間でのみ燃焼が起こる。1.0vol%は下限1.4vol%未満なので燃焼しない(正しい)。5.0vol%は範囲内なので燃焼する、10vol%は上限7.6vol%を超えるため燃焼しない、燃焼範囲は広いほど(かつ下限が低いほど)危険が大きい、ため他は誤り。

正解：b. 固体が液体を経ずに直接気体になる変化を昇華という

固体が液体を経ずに直接気体になる(またはその逆)変化を昇華という。液体→気体は蒸発(気化)、気体→液体は凝縮(液化)、固体→液体は融解、液体→固体は凝固である。よって選択肢1・3・4は用語が誤り。

正解：b. 蒸気比重が1より大きい可燃性蒸気は低所に滞留しやすく危険である

蒸気比重が1より大きい(空気より重い)蒸気は低所・床面付近に滞留しやすく、離れた点火源にも達して引火の危険がある。第4類危険物の蒸気の多くは空気より重く(蒸気比重>1)、ガソリン蒸気も空気より重い。蒸気比重と液比重は別の値である。よって他は誤り。

正解：a. ガソリンや灯油は水より比重が小さく、水に浮く

ガソリン・灯油は比重が水より小さく(約0.65〜0.8)水に浮く(正しい)。二硫化炭素は比重約1.26で水より重く水に沈む、第4類には二硫化炭素など水より重いものもある、水に浮く油に注水すると油が水面に広がり火災が拡大するため注水は不適、よって他は誤り。

正解：d. 導電性の低い(絶縁性の高い)床材や履物を用いる

導電性の低い絶縁材を用いると静電気が逃げず蓄積しやすくなるため防止策として誤り。流速を遅くする・接地する・湿度を高く保つ(空気中の水分で電荷が逃げやすくなる)はいずれも正しい静電気防止策である。

正解：c. 酸化剤とは相手を酸化し、自身は還元される物質である

酸化剤は反応で相手を酸化し、自身は酸素を与える(または電子を受け取る)ため還元される物質である(正しい)。物質が酸素と化合するのは酸化、水素を失うのは酸化、還元剤は相手を還元し自身は酸化される、ため他は誤り。

正解：c. 比熱とは、物質1gの温度を1K(1℃)上げるのに必要な熱量である

比熱は物質1gの温度を1K(1℃)上げるのに必要な熱量である(正しい)。物体中を順次伝わるのは伝導(放射ではない)、真空を隔てて届くのは放射(対流ではない)、流体が移動して熱を運ぶのは対流(伝導ではない)、ため他は誤り。

正解：c. 約840kJ

熱量Q=質量×比熱×温度差=5000g×4.2J/(g・K)×(60−20)K=5000×4.2×40=840000J=840kJ。よって約840kJが正しく、他は計算が合わない。

正解：c. 燃焼の連鎖反応を化学的に止めて消火するのは抑制(負触媒)消火である

燃焼の連鎖反応を化学的に断ち切る消火は抑制(負触媒)消火である(正しい)。燃焼物を取り除くのは除去消火(窒息ではない)、酸素供給を断つのは窒息消火(冷却ではない)、水で温度を下げるのは冷却消火(除去ではない)、ため他は誤り。

正解：b. 窒息作用が主で、電気設備の火災(電気火災)にも使用できる

二酸化炭素消火剤は空気中の酸素濃度を下げる窒息作用が主で、電気を通さないため電気火災にも有効である(正しい)。油火災(第4類)にも使える、放射すると酸素濃度が下がり密閉室では酸欠の危険がある、酸化させて消火することはない、ため他は誤り。

正解：c. 棒状の水(注水)は液面を冷却するので最も有効である

第4類の非水溶性液体に棒状注水すると、水より軽い油が水面に浮いて燃え広がり火災を拡大させるため不適で、この記述は誤り。泡・粉末・二酸化炭素はいずれも第4類火災に適応する有効な消火剤である。

正解：c. 一般に可燃性で、燃焼すると二酸化炭素と水を生じるものが多い

有機化合物は主に炭素・水素などからなり可燃性で、完全燃焼すると二酸化炭素と水を生じるものが多い(正しい)。一般に水に溶けにくく無機化合物より融点・沸点が低い、燃えやすい、構成元素は炭素が主体で金属元素ではない、ため他は誤り。