危険物の性質と消火

解説: 第3類危険物の多くの品名は自然発火性と禁水性の両方を持ちますが、黄りん（P₄）は例外的に自然発火性のみを持ち、禁水性はありません。黄りんは水中に保存し、消火には水・泡が使用できます。一方、カリウム・ナトリウム・アルキルアルミニウム等は禁水性を持つため水・泡は厳禁です。第3類危険物…

解説: カリウムは銀白色の軟らかい金属で、空気中では即座に酸化されるため、石油（灯油・軽油）中に保存する必要があります。水と激しく反応して水素（H₂）を発生し、発生した水素が引火・爆発する危険があります（2K + 2H₂O → 2KOH + H₂↑）。硬くて重い金属ではなく（ナイフで切れ…

解説: ナトリウムは空気中の酸素・水分と激しく反応するため、灯油または軽油中に沈めて保存します。これにより空気・水との接触を遮断できます。水中保存は黄りんの保存方法であり、ナトリウムは水と激しく反応して水素を発生するため厳禁です（2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂↑）。窒素封…

解説: 黄りんは第3類危険物の中で唯一「自然発火性のみ」の品名であり、禁水性はありません。水と反応して水素を発生する（選択肢4）のはカリウムやナトリウムなど禁水性物質の性状です。黄りんは空気中で約50℃以下で自然発火し（1）、暗所で青白い燐光を発し（2）、強い毒性があり（3）、水中保存に…

解説: アルキルアルミニウムは有機金属化合物で、空気中で自然発火し、水と激しく反応してエタン等の可燃性ガスを発生するため、禁水性かつ自然発火性を併せ持ちます。「乾燥砂・膨張ひる石等で窒息消火する」が正しい消火方法で、これらに加えて膨張真珠岩等の不燃性固体による窒息消火のみが有効です。「水…

解説: カリウムは禁水性・自然発火性を持つアルカリ金属であり、消火には膨張ひる石（バーミキュライト）・膨張真珠岩・乾燥砂による窒息消火が有効です。泡消火剤（1）・強化液（2）は水分を含み、カリウムと反応して水素が発生するため厳禁。CO₂（3）・ハロゲン化物（5）は第4類危険物には有効です…

解説: カリウムと水の反応式は 2K + 2H₂O → 2KOH + H₂↑ です。発生するのは水素（H₂）であり、この水素が引火・爆発する危険があります。ナトリウムも同様に 2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂↑ で水素を発生します。ホスフィン（PH₃）はリン化カルシウム等の…

解説: ナトリウムとカリウムはどちらもアルカリ金属ですが、水との反応性はカリウムの方がナトリウムよりも高く、危険性が大きいとされます。選択肢5は誤りです。ナトリウムは銀白色の軟らかい金属（1）で、空気中では即座に酸化され（2）、水と激しく反応して水素を発生し（3）（2Na + 2H₂O …

解説: カリウムおよびナトリウムは、灯油または軽油（石油）中に沈めて保存します。これにより空気（酸素・水分）との接触を防ぎ、酸化や水との反応を防止します。ガソリンは揮発性が高く適切ではありません。重油は粘度が高く、保存には用いられません。潤滑油・シリコーンオイルも規定の保存方法ではありま…

解説: カリウム・ナトリウムは禁水性物質であり、水と激しく反応して水素（H₂）を発生します（2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂↑）。発生した水素が燃焼中の炎や静電気等の点火源で引火し、爆発する危険があります。このため水による消火は厳禁です。ホスフィンはリン化カルシウムと水の反…

解説: アルキルアルミニウムは空気中で自然発火し、水と激しく反応するため、窒素等の不活性ガスを封入した密閉容器で保存します。水中保存は黄りんの保存方法です（アルキルアルミニウムは禁水性があり水中保存は厳禁）。灯油中保存はカリウム・ナトリウムの保存方法です。アルキルアルミニウムは有機金属化…

解説: アルキルリチウムはリチウムと炭化水素基が結合した有機金属化合物で、空気中で自然発火し、水と激しく反応して可燃性ガスを発生する自然発火性・禁水性の両性質を持ちます。水中保存は黄りんの保存方法であり、アルキルリチウムは禁水性があるため水中保存は厳禁です。消火にはCO₂は不適であり、乾…

解説: 黄りんは自然発火性のみの品名（禁水性なし）であり、空気中で約50℃以下で自然発火します。そのため水中に沈めて空気との接触を遮断して保存します。禁水性がないため水中保存が可能であり、これが他の第3類危険物と大きく異なる点です。灯油・軽油中保存はカリウム・ナトリウムの保存方法、窒素封…

解説: 黄りんは第3類危険物の中で唯一、水・泡消火剤による消火が有効な品名です。これは黄りんが自然発火性のみを持ち、禁水性がないためです。他の第3類禁水性物質（カリウム・ナトリウム・アルキルアルミニウム等）の火災では水・泡は厳禁ですが、黄りんには有効です。ただし黄りん自体に強い毒性がある…

解説: 第3類禁水性物質の消火には、乾燥砂・膨張ひる石（バーミキュライト）・膨張真珠岩による窒息消火が有効です。CO₂消火剤（1）は第4類（引火性液体）の消火には有効ですが、第3類禁水性物質の消火には基本的に不適です。ハロゲン化物（2）も第4類には有効ですが第3類には不適です。泡消火剤（…

解説: アルキルアルミニウムの指定数量は10kgです（選択肢3が正しい）。カリウムの指定数量は10kgであり「50kg」とする選択肢1は誤りです。ナトリウムの指定数量は10kgであり「50kg」とする選択肢2は誤りです。黄りんの指定数量は20kgであり「50kg」とする選択肢4は誤りです…

解説: 第3類危険物の主な指定数量は次のとおりです。カリウム：10kg（①正しい）、ナトリウム：10kg（②正しい）、黄りん：20kg（③正しい）、アルキルアルミニウム：10kg（④正しい）。したがって①②③④すべて正しいです。これらの指定数量は消防法に基づく値であり、試験では各品名と指…

解説: アルキルアルミニウムは有機アルミニウム化合物であり、水と反応するとエタン等の炭化水素ガスを発生します。たとえばトリエチルアルミニウム（(C₂H₅)₃Al）は水と反応してエタン（C₂H₆）を発生します。水素のみが発生するのはカリウム・ナトリウムなどの禁水性アルカリ金属です。ホスフィ…

解説: 黄りんは暗所で青白い燐光（phosphorescence）を発し、強い毒性を持ちます（3が正しい）。黄りんは無毒ではなく有毒です（1は誤り）。黄りんが自然発火する温度は約50℃以下であり（300℃以上ではなく非常に低温）（2は誤り）。黄りんは自然発火性のみで禁水性はなく、水中で保…

解説: CO₂消火剤は第4類（引火性液体）の消火に有効ですが、第3類の禁水性物質には基本的に不適です。その主な理由は、カリウム等の活性金属はCO₂と反応して爆発的に燃焼する可能性があるためです（2K + CO₂ → K₂O + C のような反応が起こりうる）。CO₂は水を含むわけではなく…

解説: 第3類危険物の火災予防の基本は、自然発火性物質は空気（酸素）との接触を避けること、禁水性物質は水との接触を避けることです（2が正しい）。なお、黄りんは自然発火性のみで禁水性はないため、水中保存で空気との接触を遮断します。すべての品名を水から遠ざけるわけではありません（1は誤り）。…

解説: 第3類危険物の中で「自然発火性のみ」を持ち「禁水性がない」品名は黄りん（P₄）だけです。カリウム（1）・ナトリウム（2）は自然発火性と禁水性の両方を持ちます。アルキルアルミニウム（3）・アルキルリチウム（5）も自然発火性と禁水性の両方を持ちます。黄りんだけが例外的に水を使った消火…

解説: カリウム（原子量約39）はナトリウム（原子量約23）より原子量が大きく、反応性も高いです（5が誤り）。アルカリ金属の反応性は周期表で下にいくほど（原子番号が大きくなるほど）高くなります（Li < Na < K < Rb < Cs）。カリウムとナトリウムはともに銀白色の軟らかい金属…

解説: アルキルアルミニウムは空気中で自然発火し、水と激しく反応するため、取扱い時は空気・水との接触を完全に避け、窒素等の不活性ガス雰囲気下で作業を行う必要があります。空気中での作業は自然発火の危険があります（1は誤り）。水による希釈は水との反応で爆発的に燃焼する危険があります（2は誤り…

解説: 黄りんは自然発火性のみで禁水性がないため、乾燥砂はもちろん水・泡消火剤も有効です（2が正しい）。カリウムへの棒状放水は水との反応で水素が発生し爆発の危険があるため厳禁（1は誤り）。アルキルアルミニウムへの泡消火剤使用は水分を含むため厳禁（3は誤り）。ナトリウムへのCO₂消火剤使用…

解説: カリウム・ナトリウム・黄りん・アルキルアルミニウムのすべてにおいて乾燥砂による消火（窒息消火）が有効です（2が正しい）。禁水性はカリウム・ナトリウム・アルキルアルミニウムが持ちますが、黄りんは禁水性がないためすべてが禁水性を持つわけではありません（1は誤り）。水中保存は黄りんのみ…

解説: カリウムは禁水性物質であり、水と激しく反応して水素（H₂）を発生します（2K + 2H₂O → 2KOH + H₂↑）。水中保存をすると爆発の危険があります（3が正しい）。黄りんは禁水性がなく、水消火が可能です（1は誤り：黄りんは禁水性なし）。アルキルアルミニウムの消火にはCO₂…

解説: 水素化ナトリウム (NaH) は白色または灰白色の固体で、強力な還元剤である。水と激しく反応して水酸化ナトリウムと水素ガスを発生する: NaH + H₂O → NaOH + H₂↑。発生した水素は可燃性ガスであり、爆発の危険がある。常温では固体であり (選択肢3は誤り)、水に接触…

解説: 水素化ナトリウムは水と次の式で反応する: NaH + H₂O → NaOH + H₂↑。ナトリウムイオンと水酸化物イオンが結合してNaOHを生成し、水素 (H₂) が発生する。発生した水素は可燃性ガスであり、空気と混合すると爆発の危険がある。酸素ガス (O₂) は発生しない (選…

解説: 水素化リチウム (LiH) は白色の固体で、強い還元性を持つ禁水性物質である。水と反応して水酸化リチウムと水素ガスを発生する: LiH + H₂O → LiOH + H₂↑。水と接触すると水素が激しく発生し、爆発の危険があるため「水と反応しても安全に溶解する」(選択肢4) は誤り…

解説: 水素化カルシウムが水と反応する正しい式は: CaH₂ + 2H₂O → Ca(OH)₂ + 2H₂↑ である。カルシウムは2価の陽イオンを形成するため、2つの水分子と反応して水酸化カルシウム Ca(OH)₂ と2分子の水素ガスを生成する。CaH₂ 1モルに対し水素は2モル発生する…

解説: 金属の水素化物 (NaH・LiH・CaH₂) はいずれも固体で、水と反応すると水素ガス (H₂) を発生する。アセチレン (C₂H₂) を発生するのは炭化カルシウム (CaC₂) であり、金属水素化物とは全く異なる物質である (選択肢4が誤り)。金属水素化物はいずれも強い還元性を…

解説: 金属の水素化物 (NaH・LiH・CaH₂等) は禁水性物質であるため、密閉容器に入れ乾燥した場所で保管することが基本である。不活性ガス (窒素・アルゴン等) を封入して保管する場合もある。水中保存 (選択肢1) は禁水性物質に禁忌であり、水と接触すると水素が発生して爆発の危険が…

解説: リン化カルシウムが水と反応する式は: Ca₃P₂ + 6H₂O → 3Ca(OH)₂ + 2PH₃↑ である。発生するホスフィン (PH₃、リン化水素) は有毒ガスであり、空気中でも自然発火する性質を持つため非常に危険である。水素は金属水素化物 (NaH等) の水反応で発生し (…

解説: リン化カルシウムと水の正しい反応式は: Ca₃P₂ + 6H₂O → 3Ca(OH)₂ + 2PH₃↑ である。Ca₃P₂ 1モルに対し水6モルを消費し、水酸化カルシウム3モルとホスフィン2モルが生成される。この化学量論的な比率が試験頻出ポイントである。ホスフィン (PH₃) は…

解説: ホスフィン (PH₃、リン化水素) はリン化カルシウムが水と反応して発生する気体で、有毒ガスであり空気中で自然発火する性質を持つ。純粋なホスフィンは常温では自然発火しにくいが、不純物として高次のリン化水素を含む場合には空気中で自然発火することがある。毒性が強く、低濃度でも吸入する…

解説: 金属のリン化物 (Ca₃P₂等) は禁水性物質であるため、消火には乾燥砂・膨張ひる石・膨張真珠岩を使用して窒息消火することが唯一有効な方法である。水 (選択肢1) や強化液 (選択肢5) を使用すると、Ca₃P₂ + 6H₂O → 3Ca(OH)₂ + 2PH₃↑ の反応が進み、…

解説: 炭化カルシウム (CaC₂、カーバイド) は淡黄色または灰色の固体で、純粋なものは無色に近い。常温では固体であり (選択肢2は誤り)、水と反応してアセチレン (C₂H₂) を発生する (選択肢3は誤り: メタンを発生するのは炭化アルミニウム)。反応式: CaC₂ + 2H₂O →…

解説: 炭化カルシウムが水と反応する式は: CaC₂ + 2H₂O → Ca(OH)₂ + C₂H₂↑。発生するアセチレン (C₂H₂) の爆発限界は 2.5〜81% という非常に広い範囲であり、第3類危険物の中でも特に爆発の危険性が高い理由の一つである。爆発上限81%は「ほぼどんな濃度…

解説: 炭化カルシウムと水の正しい反応式は: CaC₂ + 2H₂O → Ca(OH)₂ + C₂H₂↑ である。CaC₂ 1モルに対し水2モルを消費し、水酸化カルシウムとアセチレンが各1モル生成される。生成するアセチレン (C₂H₂) は可燃性が非常に高く、爆発限界が2.5〜81%とい…

解説: 炭化アルミニウムが水と反応する式は: Al₄C₃ + 12H₂O → 4Al(OH)₃ + 3CH₄↑。発生するのはメタン (CH₄) である。アセチレンを発生するのは炭化カルシウム (CaC₂) であり (選択肢1)、ホスフィンはリン化カルシウム (Ca₃P₂) から (選択肢…

解説: 炭化アルミニウムと水の正しい反応式は: Al₄C₃ + 12H₂O → 4Al(OH)₃ + 3CH₄↑ である。Al₄C₃ 1モルに対し水12モルを消費し、水酸化アルミニウム4モルとメタン3モルを生成する。アルミニウムは3価の陽イオンであるため Al(OH)₃ を生成し (Al…

解説: 炭化カルシウム (CaC₂) は水と反応してアセチレン (C₂H₂) を発生する: CaC₂ + 2H₂O → Ca(OH)₂ + C₂H₂↑。炭化アルミニウム (Al₄C₃) は水と反応してメタン (CH₄) を発生する: Al₄C₃ + 12H₂O → 4Al(OH)₃ + …

解説: 炭化カルシウム (CaC₂) は禁水性物質であるため、密閉した乾燥容器に入れて湿気を避けて貯蔵することが正しい方法である。水中保管 (選択肢1) は黄りんなど自然発火性だが禁水性でない物質に用いる方法であり、禁水性の炭化カルシウムには絶対禁止である。水と接触すると CaC₂ + …

解説: 炭化カルシウムは禁水性物質であるため、消火には乾燥砂・膨張ひる石・膨張真珠岩を使用した窒息消火が唯一の有効な手段である。水 (選択肢1) や泡消火剤 (選択肢2) を使用すると CaC₂ + 2H₂O → Ca(OH)₂ + C₂H₂↑ の反応が促進され、爆発限界2.5〜81%の…

解説: 第3類危険物が水と反応して発生するガスの対応関係は次のとおり整理する。 ・炭化カルシウム CaC₂ → アセチレン C₂H₂（CaC₂ + 2H₂O → Ca(OH)₂ + C₂H₂） ・炭化アルミニウム Al₄C₃ → メタン CH₄（Al₄C₃ + 12H₂O → 4Al(O…

解説: CO₂消火剤やハロゲン化物消火剤は第4類危険物 (引火性液体) に対しては有効であるが、第3類危険物 (禁水性物質) には基本的に不適とされている。「CO₂やハロゲン化物は第3類禁水性物質と反応する可能性があり、安全性が確保できない」が正答である。具体例として、カリウム・ナトリウ…

解説: 炭化カルシウム (CaC₂) の火災に「使用してはいけない消火剤」を問う問題で、選択肢4の乾燥砂は「使用してよい消火剤」であるため誤りの選択肢に該当する。乾燥砂は禁水性物質の消火に最も有効な消火剤である。水 (選択肢1)、泡消火剤 (選択肢2)、強化液 (選択肢3) は水分を含む…

解説: CO₂消火剤は第4類危険物 (ガソリン・アルコール等の引火性液体) の消火には有効であり、乙4試験でも「有効な消火剤」として学習する。しかし第3類危険物の禁水性物質に対しては、CO₂が物質と反応する可能性があるため不適切とされている。具体例として、カリウム・ナトリウム等のアルカリ…

解説: 炭化カルシウムの危険性が特に高い最大の理由は、水と反応して発生するアセチレン (C₂H₂) の爆発限界が 2.5〜81% という非常に広い範囲にあることである。この爆発限界の広さは可燃性ガスの中でも特に危険なレベルであり、ほぼどんな濃度でも爆発し得ることを意味する (上限81% …

解説: バリウム (Ba) は第2族のアルカリ土類金属で、銀白色の軟らかい固体金属である。水と激しく反応して水酸化バリウムと水素ガスを発生する: Ba + 2H₂O → Ba(OH)₂ + H₂↑。常温では固体であり (選択肢2は誤り)、空気中の水分や酸素と反応するため不安定であり (選…

解説: ジエチル亜鉛 ((C₂H₅)₂Zn) は有機金属化合物の一種で、常温で無色の液体である。空気中で自然発火する「自然発火性」と、水と激しく反応して可燃性ガスを発生する「禁水性」の両方の性質を持つ。第3類危険物の中でも特に危険な部類に入る物質である。空気との接触および水との接触を完全…

解説: 第3類危険物の禁水性物質 (NaH・CaC₂・Ca₃P₂等) の消火には、乾燥砂・膨張ひる石・膨張真珠岩を用いた窒息消火が有効かつ安全である。微量でも水は禁忌であり (選択肢1は誤り)、水との反応で水素・アセチレン・ホスフィン等の危険ガスが発生する。泡消火剤は水分を多く含むため禁…