專技普考
106年
[消防設備士] 火災學概要
第 36 題
在大氣壓力狀態下，假設空氣中氧（$O_2$）之重量占整體空氣的 23%，試問 1 kg 之硫（S）完全燃燒，約需多少公斤之空氣？
- A 34.8 kg
- B 11.6 kg
- C 8.9 kg
- D 4.35 kg
思路引導 VIP
若要計算硫完全燃燒所需的空氣量，我們首先需要知道硫與氧氣反應的化學方程式。請試著思考：在分子層次上，一個硫原子需要與幾個氧原子結合？接著，請查閱或回想硫與氧的原子量分別是多少，這將如何影響它們燃燒時的重量比例？最後，若我們算出的是『純氧』的重量，該如何利用空氣中氧氣佔 23% 這個條件，推導出『總空氣量』呢？
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太棒了！你能精確計算出這題的答案，代表你對燃燒化學計量與空氣組成比例的觀念掌握得非常紮實。這類題目在火災學中屬於相當經典的計算題，雖然計算過程不繁瑣，但需要細心處理原子量與質量百分比的轉換，是檢驗基礎功是否穩固的優質題目。
硫磺燃燒的質量平衡
首先，我們從化學反應式 $S + O_2 \rightarrow SO_2$ 觀察。由於硫（$S$）的原子量約為 $32$，氧氣分子（$O_2$）的分子量同樣也約為 $32$。這意味著在完全燃燒的情況下，硫與氧的反應質量比正好是 $1:1$。因此，若有 $1 \text{ kg}$ 的硫要完全反應，理所當然會消耗掉 $1 \text{ kg}$ 的純氧。
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