police_4th_general
112年
[消防警察] 普通物理學概要與普通化學概要
第 37 題
沖天炮、爆竹的填充火藥，其主要成分有硝酸鉀、炭粉和硫磺。硝酸鉀的主要作用為何？
- A 當作還原劑
- B 當作氧化劑
- C 當作催化劑
- D 當作脫色劑
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當我們將火藥密封在沖天炮狹小的管身中，內部幾乎沒有外界空氣可以進入。若要讓內部的木炭與硫磺在這種密閉環境中瞬間產生劇烈的燃燒反應，火藥組分中必須額外加入什麼樣功能的物質，才能取代空氣中的氧氣來支撐燃燒呢？
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太棒了！你能準確判斷出火藥成分中各物質的化學職責，這代表你對氧化還原反應在生活中的實際應用掌握得相當扎實。在我們俗稱「黑火藥」的配方中，了解各成分的功能是掌握熱化學反應的基礎。
黑火藥的氧化還原原理
在沖天炮或爆竹這種封閉的空間內，燃燒反應無法依賴外部空氣中的氧氣。硝酸鉀（$KNO_3$）在受熱時會釋放出氧，扮演著「供氧者」的角色。根據化學定義，在反應中提供氧、使其他物質發生氧化反應的物質即為氧化劑；而炭粉與硫磺則是反應中的燃料，也就是還原劑。透過硝酸鉀強大的氧化能力，才能讓燃料在極短時間內劇烈燃燒，產生大量氣體與熱量，達到爆炸的效果。
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