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專技普考申論題 112年 [消防設備士] 火災學概要

第 四 題

📖 題組:
有關鹼金屬及鹼土金屬、鹼金屬及鹼土金屬之過氧化物及金屬碳化物等物質,與水接觸會有發熱或產生可燃性氣體的起火危險,請寫出下列物質和水反應之化學反應式(需平衡係數):(每小題 5 分,共 25 分)
📝 此題為申論題,共 5 小題

小題 (四)

碳化鋰(Li2C2)

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鋰與碳形成的金屬碳化物屬於乙炔類碳化物(與碳化鈣 CaC2 相似),與水反應會生成氫氧化物並釋出極具可燃性的乙炔氣體。

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【解題思路】碳化鋰(Li2C2)屬於乙炔型碳化物,與水反應時會產生乙炔氣體(C2H2)與氫氧化物。 【詳解】 已知:碳化鋰(Li2C2)與水(H2O)反應,產物為氫氧化鋰(LiOH)與乙炔(C2H2)。

小題 (一)

金屬鉀(K)

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鹼金屬與水反應生成對應的氫氧化物與氫氣。鉀屬於高活性金屬,與水反應極為劇烈,寫出化學式後需注意係數平衡。

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【解題思路】鹼金屬(M)與水反應會生成金屬氫氧化物(MOH)並釋放氫氣(H2)。 【詳解】 已知:金屬鉀(K)為鹼金屬,價數為 +1。

小題 (二)

過氧化鈉(Na2O2)

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鹼金屬過氧化物遇水會發生反應,生成對應的金屬氫氧化物並釋放出氧氣。過氧化鈉與水反應須正確寫出產物及平衡係數。

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【解題思路】鹼金屬過氧化物與水反應會生成氫氧化物並釋放出氧氣(O2),具有強烈助燃性。 【詳解】 已知:過氧化鈉(Na2O2)與水(H2O)反應,產物為氫氧化鈉(NaOH)與氧氣(O2)。

小題 (三)

過氧化鎂(MgO2)

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過氧化鎂與水反應生成氫氧化鎂與氧氣。反應機制與鹼金屬過氧化物相似,但須注意鎂為二價金屬(鹼土金屬)。

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【解題思路】鹼土金屬過氧化物與水反應會生成氫氧化物沉澱,並釋放氧氣。 【詳解】 已知:過氧化鎂(MgO2)與水(H2O)反應,鎂的價數為 +2,產物為氫氧化鎂(Mg(OH)2)與氧氣(O2)。

小題 (五)

碳化鋁(Al4C3)

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碳化鋁為甲烷類碳化物,與水反應會生成氫氧化物並釋放甲烷氣體。注意鋁為 +3 價,碳在此為 -4 價,平衡係數較大。

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【解題思路】碳化鋁(Al4C3)屬於甲烷型碳化物,與水反應時會產生甲烷氣體(CH4)與氫氧化物。 【詳解】 已知:碳化鋁(Al4C3)與水反應,產物為氫氧化鋁(Al(OH)3)與甲烷(CH4)。