【過去問】比重・密度とは？水との比較と蒸気比重を解説｜危険物取扱者【甲、乙、丙】

解説

正しいのは２。二硫化炭素は液比重が約1.26と１より大きく、水より重いので水に沈む（この性質を利用して水中保存する）。１の軽油（約0.85）、３のトルエン（約0.9）、４のメタノール（約0.8）、５のエチルメチルケトン（約0.8）は、どれも液比重が１より小さく水より軽い。

解説

妥当なのは３。比重は水を基準にした密度の比なので、比重が同じなら密度も同じで、同じ体積の物体の質量は等しい。１は、分子式が同じでも構造が違う物質（異性体）があり、性質も異なる。２の黄リンと赤リンは同じリンからできた同素体だが、性質は大きく異なる（黄リンは空気中で自然発火する）。４は、体積が同じでも密度（比重）が違えば質量は違う。５は、沸点が同じでも別の物質であることがある。

解説

正しいのは３。第４類の危険物は引火点をもつ液体（A）で、固体はない。液比重は１より小さい（B）ものが多く水に浮き、蒸気比重は１より大きい（C）ものが多く低い所にたまる。また電気を通しにくい不導体（D）が多く、流動などで発生した静電気がたまりやすい。１・２はBとCが逆。２・４はAが誤り。４・５はDを導体としている点が誤り（導体なら静電気は逃げてたまりにくい）。

解説

正しいのは５。沸点は、液体の蒸気圧が外圧（標準大気圧）と等しくなる温度なので、沸点80℃の液体は80℃で蒸気圧が標準大気圧と等しくなる。１は、引火するのに十分な濃度の蒸気を出す最低の液温が引火点なので、「－11℃以上」が正しい。２の蒸気比重は空気を基準にした値で、蒸気の重さは空気の2.77倍。３の500℃は発火点（火源なしで燃え出す温度）で、炎を近づければ引火点の－11℃以上で燃焼する。４は、比重0.88なので１Lは約0.88kg。体積＝質量÷比重＝2÷0.88≒2.3Lで、1.76Lではない（1.76は2×0.88と掛け算した誤り）。

解説

正しいのは３。水１gで考える。①水の体積：密度1.0g/cm³なので、１g÷1.0g/cm³＝１cm³。②水の物質量：水（H₂O）の分子量は１×２＋16＝18なので、１gは18分の１mol。③水蒸気の体積：標準状態の気体は１molあたり22.4L＝22,400cm³なので、22,400÷18≒1,244cm³。④倍率：1,244cm³÷１cm³≒1,244倍。１の124倍・２の224倍・５の2,240倍は桁や数値の取り違え、４の1,700倍は100℃の水蒸気を目安にした値で、標準状態の条件に合わない。