2010년03월07일 12번

[일반화약학]
옥분 2kg을 완전 연소시킬 때 960L 의 산소가 부족하여 산소공급제를 사용하고자 한다. 이 때 첨가할 산소공급제의 양은 약 몇 kg인가? (단, 산소공급제 1kg 당 산소는 277L 발생한다.)

① 0.51
② 1.02
③ 2.42
④ 3.47

(정답률: 알수없음)

문제 해설

옥분 2kg을 완전 연소시키면 다음과 같은 반응식이 일어납니다.

4KNO3 + C12H22O11 → 4CO2 + 6H2O + 4N2 + 2K2CO3

이 반응식에서 산소(O2)는 4분의 1의 계수로 나타나므로, 필요한 산소의 양은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

2kg 옥분 → 4mol 옥분 → 4mol O2 필요
4mol O2 → 4 × 22.4L = 89.6L O2 필요

하지만 문제에서는 960L의 산소가 부족하다고 하였으므로, 실제로는 960L + 89.6L = 1049.6L의 산소가 필요합니다.

산소공급제 1kg 당 산소는 277L 발생하므로, 필요한 산소의 양을 산소공급제의 양으로 나누어 계산하면 다음과 같습니다.

1049.6L ÷ 277L/kg ≈ 3.78kg

따라서, 첨가할 산소공급제의 양은 약 3.78kg입니다. 이 값은 보기 중에서 "3.47"에 가장 가깝습니다.

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