危険物取扱者 乙種1類「基礎的な物理学・化学」の一問一答
📖 危険物取扱者 乙種1類「基礎的な物理学・化学」の全42問と解説(一覧)
危険物取扱者 乙種1類の基礎的な物理学・化学に関する一問一答(全42問)の正解と解説の一覧です。上の一問一答で実際に解いてから、ここで復習・確認できます。
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問1.酸化とは、ある物質が酸素と結合する反応または水素を失う反応である。
正解:○(正しい)
解説:酸化は酸素との結合または水素の喪失で定義され、電子の喪失とも表現されます。第1類危険物は他物質を酸化させる物質です。
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問2.酸化性固体は、それ自体は燃焼しないが、他の可燃物の燃焼を著しく促進する性質がある。
正解:○(正しい)
解説:第1類危険物(酸化性固体)の重要な特徴。自身は不燃ですが、含有酸素を放出して可燃物の燃焼を激しくします。
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問3.吸熱反応とは、外部に熱を放出して進行する反応である。
正解:×(誤り)
解説:誤り。吸熱反応は「外部から熱を吸収」して進行する反応です。熱を放出するのは発熱反応。
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問4.比重1未満の物質は水に沈む。
正解:×(誤り)
解説:誤り。比重1未満は水より軽いため水に浮きます。沈むのは比重1超の物質です。
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問5.熱の伝わり方には、伝導・対流・放射の3つがある。
正解:○(正しい)
解説:熱伝達には伝導(直接接触)・対流(流体の流れ)・放射(電磁波による)の3つの方式があります。
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問6.静電気の蓄積は、可燃物への引火源とならない。
正解:×(誤り)
解説:誤り。静電気の放電火花は十分な点火エネルギーを持ち、引火源となります。粉体の取扱い時には特に注意が必要です。
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問7.混合物のpHが7のとき、その溶液は中性である。
正解:○(正しい)
解説:pHは水素イオン濃度の指標で、pH=7が中性、7未満が酸性、7超がアルカリ性です。
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問8.一般に金属は熱伝導率が小さく、絶縁体は熱伝導率が大きい。
正解:×(誤り)
解説:誤り。金属は熱伝導率が「大きい」(熱を伝えやすい)、絶縁体は「小さい」(熱を伝えにくい)。記述が逆。
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問9.熱化学方程式における発熱反応では、生成物の持つエネルギーが反応物より高い。
正解:×(誤り)
解説:誤り。発熱反応では生成物のエネルギーは反応物より低くなり、その差が熱として放出されます。
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問10.次のうち、燃焼の三要素に含まれないものはどれか。
- ア.触媒
- イ.点火源
- ウ.酸素供給源
- エ.可燃物
正解:ア.触媒
解説:燃焼の三要素は可燃物・酸素供給源・点火源です。触媒は反応を促進しますが三要素ではありません。
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問11.酸化性物質の説明として正しいものはどれか。
- ア.他の物質を還元する物質
- イ.他の物質を酸化させる物質
- ウ.常に水素を放出する物質
- エ.燃焼しない代わりに液化しやすい物質
正解:イ.他の物質を酸化させる物質
解説:酸化性物質は他の物質に酸素を与えて酸化させる物質です。第1類危険物(酸化性固体)はその固体版です。
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問12.次のうち、誤っているのはどれか。
- ア.酸素は燃焼を支える支燃性物質である
- イ.窒素は不活性ガスで一般には燃焼を支えない
- ウ.酸素は可燃物を急速に冷却する
- エ.二酸化炭素は窒息消火剤として使われる
正解:ウ.酸素は可燃物を急速に冷却する
解説:酸素は支燃性物質であり、可燃物を冷却する性質はありません。むしろ酸化反応の進行に寄与します。
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問13.消火方法のうち、燃焼の連鎖反応を化学的に断ち切る方法はどれか。
- ア.冷却消火
- イ.窒息消火
- ウ.除去消火
- エ.抑制消火(負触媒消火)
正解:エ.抑制消火(負触媒消火)
解説:抑制(負触媒)消火は燃焼の連鎖反応を化学的に断ち切る方法。粉末消火剤やハロン剤がこれにあたります。
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問14.物質が酸化されるとき、その物質は電子を失う。
正解:○(正しい)
解説:酸化の現代的定義は「電子を失うこと」。酸素との結合や水素の喪失も電子の喪失を伴います。
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問15.可燃物の比表面積が大きいほど、燃焼速度は遅くなる。
正解:×(誤り)
解説:誤り。比表面積が大きいほど酸素との接触面が増え、燃焼速度は速くなります。粉塵爆発はその典型例です。
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問16.一般に金属は熱を伝えやすく、絶縁体は熱を伝えにくい。
正解:○(正しい)
解説:金属は自由電子により熱を効率よく伝えます(高い熱伝導率)。絶縁体(プラスチック・ガラス等)は熱伝導率が小さい。
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問17.固体から直接気体になる現象を凝縮という。
正解:×(誤り)
解説:誤り。固体→直接気体は「昇華」。凝縮は気体→液体への変化。
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問18.気体の体積は、圧力一定では絶対温度に反比例する。
正解:×(誤り)
解説:誤り。気体の体積は絶対温度に「比例」します(シャルルの法則)。反比例するのは圧力との関係です(ボイルの法則)。
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問19.酸化剤は他の物質を酸化させ、自身は還元される物質である。
正解:○(正しい)
解説:酸化剤は他物質に酸素を与えて酸化させる過程で、自身は酸素を失って還元されます。第1類危険物は強力な酸化剤です。
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問20.pHが7の水溶液は酸性である。
正解:×(誤り)
解説:誤り。pH=7は中性。pH<7が酸性、pH>7がアルカリ性です。
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問21.熱化学方程式における発熱反応では、生成系のエンタルピーが反応系より低い。
正解:○(正しい)
解説:発熱反応ではエネルギーが熱として放出されるため、生成物のエンタルピーは反応物より低くなります。
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問22.導体は静電気を蓄積しやすく、不導体は静電気を蓄積しにくい。
正解:×(誤り)
解説:誤り。逆です。導体は電気を逃がすため静電気を蓄積しにくく、不導体(絶縁体)は蓄積しやすい性質があります。
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問23.気体定数Rを使った理想気体の状態方程式は、PV=R/(nT) で表される。
正解:×(誤り)
解説:誤り。理想気体の状態方程式は「PV=nRT」(圧力×体積=モル数×気体定数×絶対温度)。
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問24.次のうち、化学変化に該当しないものはどれか。
- ア.鉄が錆びる
- イ.塩酸と水酸化ナトリウムを反応させる
- ウ.木が燃える
- エ.水が氷になる
正解:エ.水が氷になる
解説:水→氷は状態変化(物理変化)であり化学変化ではありません。他はすべて化学変化です。
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問25.塩素酸カリウムが分解する際の反応として正しいものはどれか。
- ア.酸素を放出する
- イ.水素を発生する
- ウ.酸素を吸収する
- エ.塩素ガスを発生する
正解:ア.酸素を放出する
解説:塩素酸カリウムは加熱で2KClO3 → 2KCl + 3O2と分解し、酸素を放出します。第1類の典型反応。
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問26.次のうち、可燃性ガスでないものはどれか。
- ア.水素
- イ.窒素
- ウ.プロパン
- エ.メタン
正解:イ.窒素
解説:窒素は不活性ガスで燃焼しません。水素・メタン・プロパンは可燃性ガスです。
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問27.熱の伝わり方の組み合わせとして正しいものはどれか。
- ア.金属棒の片端を熱して反対側まで熱が伝わる:対流
- イ.お湯がやかんの中で循環する:伝導
- ウ.太陽の熱が地球まで届く:放射
- エ.冷蔵庫が部屋を冷やす:放射
正解:ウ.太陽の熱が地球まで届く:放射
解説:太陽熱は電磁波(赤外線)で伝わるため放射。金属棒は伝導、お湯は対流、冷蔵庫は対流が中心です。
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問28.燃焼範囲の上限値の説明として正しいものはどれか。
- ア.可燃性蒸気濃度がこれ以上低いと燃焼しない
- イ.物質が自然発火する濃度
- ウ.点火源が消えても燃焼が継続する温度
- エ.可燃性蒸気濃度がこれ以上高いと酸素不足で燃焼しない
正解:エ.可燃性蒸気濃度がこれ以上高いと酸素不足で燃焼しない
解説:上限値を超えると蒸気濃度過剰・酸素不足で燃焼しません。下限値未満は蒸気不足で燃焼しません。
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問29.蒸気圧は温度の上昇とともに減少する。
正解:×(誤り)
解説:誤り。蒸気圧は温度上昇とともに指数関数的に増大します(クラウジウス・クラペイロン式)。沸点では大気圧に等しくなります。
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問30.気体の体積は、絶対温度の上昇に反比例して減少する(圧力一定)。
正解:×(誤り)
解説:誤り。圧力一定下で気体体積は絶対温度に「比例」(シャルルの法則)。反比例ではない。
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問31.熱量は、温度差がある物体間で高温側から低温側へ自発的に移動する。
正解:○(正しい)
解説:熱力学第二法則:熱は自発的には高温→低温に移動。逆方向の移動には外部仕事が必要です(冷蔵庫等)。
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問32.可燃性物質と酸素の反応において、酸素濃度が高いほど燃焼速度は速い。
正解:○(正しい)
解説:酸素濃度が高い環境では酸化反応の進行が早まり、燃焼速度も速くなります。純酸素中ではさらに激しく燃焼します。
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問33.気化熱(蒸発熱)とは、液体が気体になる際に吸収する熱である。
正解:○(正しい)
解説:気化熱は液体→気体の状態変化で吸収される熱。蒸発冷却の原理(汗の冷却効果)です。
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問34.酸化数の変化を伴う反応はすべて酸化還元反応である。
正解:○(正しい)
解説:酸化数の増減は電子の授受を意味します。酸化数増加=酸化、減少=還元。両方が必ず同時に起こります。
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問35.物質の溶解度は、温度のみで決まり圧力には依存しない。
正解:×(誤り)
解説:誤り。気体の水への溶解度は圧力に大きく依存(ヘンリーの法則)。固体・液体の溶解度は主に温度依存ですが、圧力の影響は完全にゼロではありません。
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問36.燃焼反応は急激な発熱反応であり、エンタルピー変化(ΔH)は負の値をとる。
正解:○(正しい)
解説:燃焼は発熱反応のため ΔH < 0。生成物(CO2、H2O等)のエネルギーが反応物より低くなります。
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問37.中和反応では、酸と塩基から水と塩が生成される。
正解:○(正しい)
解説:酸 + 塩基 → 塩 + 水。例:HCl + NaOH → NaCl + H2O。
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問38.次のうち、酸化反応の例として正しいものはどれか。
- ア.CO2 + H2O → 炭酸
- イ.Mg + O2 → MgO
- ウ.NaCl → Na+ + Cl-(水中)
- エ.H2O → 氷
正解:イ.Mg + O2 → MgO
解説:Mgが酸素と結合してMgOを生成 = 酸化。他は酸塩基反応・電離・状態変化です。
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問39.物質の状態変化のうち、エネルギーを放出する変化はどれか。
- ア.融解
- イ.蒸発
- ウ.凝縮
- エ.昇華(固→気)
正解:ウ.凝縮
解説:凝縮(気体→液体)は分子の運動エネルギーが減少しエネルギー放出。融解・蒸発・昇華(固→気)は吸熱です。
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問40.次のうち、不導体に該当するものはどれか。
- ア.銅
- イ.金
- ウ.アルミニウム
- エ.ガラス
正解:エ.ガラス
解説:ガラス・プラスチック・ゴム等は不導体(絶縁体)。金属(銅・金・アルミ等)は導体です。
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問41.熱の放射(輻射)について正しいものはどれか。
- ア.高温物体から電磁波として低温物体に移動
- イ.高温物体から低温物体に空気を通じて移動
- ウ.高温物体から液体の流動で移動
- エ.低温物体から高温物体への直接移動
正解:ア.高温物体から電磁波として低温物体に移動
解説:放射は電磁波(赤外線等)による熱伝達。媒体不要で真空中でも伝わります(太陽熱の地球到達)。
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問42.可燃性蒸気と空気の混合気が爆発する条件として誤っているものはどれか。
- ア.蒸気濃度が燃焼範囲内であること
- イ.蒸気の比重が空気より小さいこと
- ウ.酸素が供給されていること
- エ.点火源があること
正解:イ.蒸気の比重が空気より小さいこと
解説:蒸気比重と爆発の有無は無関係。比重が大きいと低所に滞留して引火しやすくなりますが、爆発条件には直接含まれません。