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【過去問】カリウム・ナトリウムとは?第3類(自然発火性・禁水性物質)を解説|危険物取扱者【甲、乙3】

【過去問】カリウム・ナトリウムとは?第3類(自然発火性・禁水性物質)を解説|危険物取扱者【甲、乙3】

A出題ランク:甲種で頻出のAランク(重要)

ここから第3類(自然発火性物質及び禁水性物質)に入ります。最初に押さえるべきは、アルカリ金属の代表格カリウム・ナトリウムです。

どちらも空気や水と激しく反応する「自然発火性」かつ「禁水性」の危険物で、危険等級はいずれも最も高いランクに区分されます。

強欲な青木

ナトリウムって水に入れたら消火できそうな気がするんすけど、ダメなんすか?

消防設備士

絶対にダメです。ナトリウムは「禁水性物質」で、水と激しく反応して可燃性の水素ガスを発生します。消火どころか火災を拡大させてしまいます。だから灯油などの保護液中で保管するんです。

このページを見たら危険物取扱者甲種・乙3の性質に出てくる「第3類(自然発火性物質及び禁水性物質)カリウム・ナトリウム」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. 第3類(自然発火性物質及び禁水性物質)とは

第3類は「空気に触れると自然に発火するおそれがある」または「水と接触すると発火・可燃性ガスを発生するおそれがある」物質のグループです。カリウム・ナトリウムはその代表例で、いずれも危険等級Ⅰ(最高ランク)に区分されます。

要注意:黄りんは第2類ではなく第3類(「第2類=硫黄、黄りん等」という組合せは誤り。黄りんは自然発火性物質として第3類に分類される)

カリウム・ナトリウムの性状
カリウム・ナトリウムの性状

2. カリウム・ナトリウムの性状

物質名 特徴
カリウム(K) 銀白色の軟らかい金属。ナトリウムより反応性が大きく、水と反応すると発生した水素に着火し、炎を上げて燃えることがある。炎色反応は赤紫色。灯油等の保護液中に貯蔵
ナトリウム(Na) 銀白色の軟らかい金属。水と反応して水酸化ナトリウムと水素を発生(発熱)。炎色反応は黄色危険等級Ⅰ。灯油等の保護液中に貯蔵
強欲な青木

じゃあ、もしナトリウムが燃えちゃったら何で消せばいいんすか?

消防設備士

乾燥砂・膨張ひる石・膨張真珠岩・金属火災用の消火粉末など、窒息効果を持つものだけです。水・強化液・泡・二酸化炭素はすべて厳禁。CO₂もナトリウムに還元されて燃焼が続いてしまいます。

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】カリウム・ナトリウム

【問1】 ナトリウムに関する火災で初期消火に適応する消火器具として、次のA~Eのうち妥当なものはいくつあるか。

A 霧状の水を放射する消火器  B 二酸化炭素を放射する消火器  C 泡を放射する消火器  D 水バケツ  E 膨張ひる石

1 1つ  2 2つ  3 3つ  4 4つ  5 5つ

解答と解説を見る

正解:1(1つ)

妥当なのはE(膨張ひる石)のみです。A・Dの水はナトリウムと反応して水素を発生し危険、Bの二酸化炭素はナトリウムにより還元されて燃焼が継続、Cの泡は水を含むためいずれも不適応です。

【問2】 法に定める各類の危険物の性質、品名について、次のうち誤っているものはどれか。

  1. 第1類の危険物は酸化性固体で、塩素酸塩類、亜塩素酸塩類等がある。
  2. 第2類の危険物は可燃性固体で、硫黄、黄りん等がある。
  3. 第3類の危険物は自然発火性物質及び禁水性物質で、カリウム、アルキルアルミニウム等がある。
  4. 第5類の危険物は自己反応性物質で、硝酸エステル類、ジアゾ化合物等がある。
  5. 第6類の危険物は酸化性液体で、硝酸、過酸化水素等がある。
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正解:2

黄りんは第2類ではなく第3類(自然発火性物質)に分類されます。硫黄は第2類で正しいですが、黄りんとの組合せが誤りです。

【問3】 炎色反応の組合せとして、次のうち誤っているものはどれか。

  1. 銅………………青緑色
  2. ストロンチウム…黄緑色
  3. ナトリウム……黄色
  4. カリウム………赤紫色
  5. カルシウム……橙赤色
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正解:2

ストロンチウムの炎色反応は紅(深赤)色で、「黄緑色」はバリウムの炎色反応です。ナトリウム=黄色、カリウム=赤紫色は正しい組合せとして頻出です。

チェック1(4択)

カリウム・ナトリウムの貯蔵方法として、正しいものはどれか。

  1. 水中に沈めて貯蔵する。
  2. 灯油などの保護液中に貯蔵する。
  3. 容器を開放し、風通しの良い場所に貯蔵する。
  4. 乾燥した空気中にそのまま貯蔵する。
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正解:2

カリウム・ナトリウムは空気中の水分や酸素とも反応するため、灯油やパラフィンなどの保護液中に貯蔵し、水や空気との接触を断ちます。

チェック2(○✕)

次の記述の正誤を答えなさい。

水との反応性は、カリウムよりナトリウムの方が激しい。

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正解:✕

アルカリ金属の水との反応性は、周期表で下にいくほど激しくなります。カリウムの方がナトリウムより反応性が大きく、水と接触すると発生した水素に着火して炎を上げて燃えることがあります。

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. カリウム・ナトリウムはいずれも第3類( ① )に分類され、危険等級( ② )である。
  2. ナトリウムの炎色反応は( ③ )色、カリウムの炎色反応は( ④ )色である。
  3. ナトリウム火災の消火には、水や泡ではなく( ⑤ )などの窒息効果を持つものを用いる。
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自然発火性物質及び禁水性物質 ②  ③  ④ 赤紫 ⑤ 乾燥砂(または膨張ひる石)

🪏深掘り解説

① アルカリ金属の反応性は周期表の下ほど激しい

アルカリ金属(Li・Na・K…)の水との反応性は、周期表を下にいくほど激しくなるという規則性があります。

  • リチウム(Li):常温の水と反応するが、比較的穏やか
  • ナトリウム(Na):水と反応して発熱、水素を発生
  • カリウム(K):ナトリウムより激しく反応し、発生した水素に引火して炎を上げて燃えることがある

試験では「水との反応は、ナトリウムよりカリウムの方が激しい/リチウムの方が激しい」といった反応性の大小関係を問う設問が繰り返し出題されています。

② 「第2類=黄りん」は定番のひっかけ

黄りんは名前に「りん」とつくため、硫化りん・赤りんと同じ第2類(可燃性固体)と混同されがちですが、黄りんは自然発火性を持つため第3類に分類されます。

「第2類=硫黄、黄りん等がある」という組合せ文は法令科目・性質科目どちらでも出題される定番の誤り選択肢なので、必ず押さえておきましょう。

まとめ

  • カリウム・ナトリウムは第3類(自然発火性物質及び禁水性物質)で危険等級Ⅰ

  • いずれも灯油などの保護液中に貯蔵し、水・空気との接触を断つ

  • 水との反応性はカリウム>ナトリウム>リチウムの順に激しい

  • ナトリウム火災には乾燥砂・膨張ひる石などの窒息系消火剤を用いる(水・泡・CO₂は厳禁)

  • 炎色反応はナトリウム=黄色、カリウム=赤紫色

  • 黄りんは第2類ではなく第3類(定番のひっかけ)

強欲な青木

次はアルキルアルミニウム・アルキルリチウムっすね!第3類、いってみましょう!

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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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