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【過去問】無機過酸化物とは?第1類(酸化性固体)の代表例を解説|危険物取扱者【甲、乙1】

【過去問】無機過酸化物とは?第1類(酸化性固体)の代表例を解説|危険物取扱者【甲、乙1】

A出題ランク:甲種で頻出のAランク(重要)

第1類(酸化性固体)の無機過酸化物は、前回学んだ塩素酸塩類・過塩素酸塩類と決定的に違う性質を持ちます。水と反応すると激しく発熱し、酸素を発生するという性質です。この違いが消火方法にも直結する、試験の頻出テーマです。

この記事では過酸化カリウム・過酸化ナトリウム・過酸化カルシウム・過酸化マグネシウム・過酸化バリウムの無機過酸化物5種をまとめて整理します。

強欲な青木

前回の塩素酸塩と同じ第1類なんすよね?消火方法も同じでいいんすか?

消防設備士

そこが最大のひっかけです。無機過酸化物は水をかけると激しく反応してしまうため、注水消火は厳禁。乾燥砂などで消火します。同じ第1類でも、水との相性がまったく違うんです。

このページを見たら危険物取扱者甲種・乙1の性質に出てくる「第1類(酸化性固体)無機過酸化物」に関する問題が得点源となるはず!

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目次

🔰基礎教養学習

1. 無機過酸化物に共通する性状

過酸化カリウムの分子モデル
過酸化カリウム K₂O₂

無機過酸化物は第1類(酸化性固体)のなかでも、水と反応すると激しく発熱し、酸素を発生するという共通の危険性を持ちます。可燃物と混合すると発火・爆発のおそれもあり、消火には注水を避け、乾燥砂などを用いるのが原則です。

無機過酸化物の性状
無機過酸化物の性状
物質名 化学式 特徴
過酸化カリウム K₂O₂ 橙色または淡黄色の粉末。水と反応して酸素と熱を発生する(水素ではない)
過酸化ナトリウム Na₂O₂ 黄白色の粉末。水と反応して酸素を発生。二酸化炭素吸収剤として潜水艦・宇宙船の空気再生装置にも利用される
過酸化カルシウム CaO₂ 白色粉末。他の無機過酸化物と比べて水にほとんど溶けない
過酸化マグネシウム MgO₂ 白色粉末。水にほとんど溶けない
過酸化バリウム BaO₂ 灰白色粉末。水に少し溶ける。バリウムイオンに毒性がある
強欲な青木

「水と反応して水素発生」ってひっかけ、前回の乙4でも見た気がするっす……

消防設備士

鋭いですね。「水と反応して水素を発生する」という選択肢は、無機過酸化物・次亜塩素酸塩のどちらでも定番の誤答パターンです。無機過酸化物が水と反応して出すのは、あくまで酸素。水素が出るのは金属ナトリウムなど別のグループなので、混同しないようにしましょう。

上記の内容をふまえて、さっそく過去問に挑戦してみましょう!

【過去問】無機過酸化物

【問1】 次に掲げる危険物とその性状の組合せとして、正しいものはどれか。

  1. 塩素酸カリウム………加熱すると分解して酸素を発生する。
  2. 過塩素酸ナトリウム………水には溶けない。
  3. 過酸化カリウム………水と反応して水素と熱を発生する。
  4. 過マンガン酸カリウム………無色または白色の粉末である。
  5. 硝酸ナトリウム………潮解性はない。
解答と解説を見る

正解:1

3が誤りである点に注目してください。過酸化カリウムは水と反応すると酸素と熱を発生します。水素ではありません。この選択肢は、無機過酸化物の性質を問う定番のひっかけです。

無機過酸化物の性状 図解
無機過酸化物の性状

【問2】 次の文の【 】内のA〜Dに当てはまるものの組合せとして、正しいものはどれか。「過酸化ナトリウムは、【 A 】と激しく発熱反応し、多量の【 B 】を発生する。また【 C 】との混合物は、発火・爆発するおそれがある。従って、消火作業には【 D 】などを使用する。」

  1. A:水 B:水素 C:二酸化炭素 D:窒素
  2. A:可燃物 B:可燃性ガス C:水 D:二酸化炭素
  3. A:水 B:酸素 C:可燃物 D:乾燥砂
  4. A:二酸化炭素 B:酸素 C:可燃物 D:水
  5. A:可燃物 B:水素 C:水 D:二酸化炭素
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正解:3

過酸化ナトリウムはと激しく発熱反応し、多量の酸素を発生します。可燃物との混合物は発火・爆発のおそれがあるため、消火作業には乾燥砂などを使用します。水をかけると反応を助長してしまうため厳禁です。

【問3】 次の危険物が可燃物と混触して火災となった場合、水による消火が適当でないものはどれか。

  1. 塩素酸バリウム
  2. 過塩素酸アンモニウム
  3. 過酸化カルシウム
  4. 亜塩素酸ナトリウム
  5. 硝酸カリウム
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正解:3

選択肢のなかで無機過酸化物は過酸化カルシウムだけです。無機過酸化物は水と反応して発熱・酸素発生するため、注水消火は不適当です。他の塩素酸塩・過塩素酸塩・亜塩素酸塩・硝酸塩は、一般に水による冷却消火が有効です。

チェック1(4択)

無機過酸化物が水と反応したときに発生する気体として、正しいものはどれか。

  1. 水素
  2. 酸素
  3. 二酸化炭素
  4. 窒素
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正解:2

無機過酸化物は水と反応すると酸素を発生し、同時に激しく発熱します。

チェック2(○✕)

次の記述の正誤を答えなさい。

無機過酸化物の火災には、大量の水による注水消火が最も適している。

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正解:✕

無機過酸化物は水と反応して発熱・酸素を発生するため、注水消火は不適当です。乾燥砂などによる消火が原則です。

チェック3(穴埋め)

次の( )に当てはまる語句を答えなさい。

  1. 無機過酸化物は水と反応すると( ① )と( ② )を発生する。
  2. 過酸化カルシウム・過酸化マグネシウムは、他の無機過酸化物と比べて水に( ③ )という違いがある。
  3. 過酸化ナトリウムは( ④ )吸収剤として、潜水艦や宇宙船の空気再生装置にも利用される。
解答と解説を見る

 ② 酸素(①②は順不同) ③ ほとんど溶けない ④ 二酸化炭素

🪏深掘り解説

① 「第1類=水で消火」は思い込み

前回学んだ塩素酸塩類・過塩素酸塩類は、水による冷却消火が有効でした。そのため「第1類はとりあえず水で消せばいい」と思い込んでしまいがちですが、無機過酸化物だけは例外です。

試験では「第1類の危険物に共通する消火方法」を問う形ではなく、「この物質にはどの消火方法が適切か」を個別に問う形で出題されます。同じ第1類でも品名グループごとに水との相性が違うことを、必ずセットで覚えてください。

② 過酸化ナトリウムが宇宙船で使われる理由

過酸化ナトリウムは、二酸化炭素と反応して酸素を放出する性質があり、この性質を利用して潜水艦や宇宙船の閉鎖空間での酸素供給・空気再生に実際に使われてきました。危険物であると同時に、有用な化学的性質を持つ物質でもあるという実例です。

試験対策としては、「Na₂O₂=CO₂吸収剤の用途がある」という一点を覚えておけば、用途を問う出題にも対応できます。

まとめ

  • 無機過酸化物はいずれも第1類(酸化性固体)で、水と反応すると激しく発熱し酸素を発生する

  • 「水と反応して水素を発生する」は定番の誤答パターン。発生するのは酸素

  • 可燃物との混合物は発火・爆発の危険があり、消火には注水を避けて乾燥砂などを用いる

  • 過酸化カルシウム・過酸化マグネシウムは水にほとんど溶けないという点で他と異なる

強欲な青木

同じ第1類でも消火方法が真逆になるって、奥が深いっすね。次も楽しみっす!

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この記事を書いた人

高専から大学院まで9年間にわたり化学を専攻。
消防整備士として10年の実務経験を積み、独立・起業。

消防設備士全類、危険物取扱者全類をはじめ、第二種電気工事士、AI・DD総合種、第三種電気主任技術者など、多数の国家資格を保有。

神戸高等技術専門学院にて危険物取扱者 乙種第4類およびDO第3種の講師を担当。
また、月刊誌「電気と工事(オーム社)」にてコラムを連載中。

実務・教育・執筆の三軸から、専門性と実践力を兼ね備えた情報発信を行っている。

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