危険物乙四 基礎的な物理学及び基礎的な化学 問49：化学反応式・物質量

正しいのはアです。炭化水素が完全燃焼すると二酸化炭素（CO2）と水（H2O）を生じます。

• ア（正）: 完全燃焼→CO2＋H2O。
• イ（誤）: 完全燃焼でCO・H2は生じない（COは不完全燃焼）。
• ウ（誤）: 酸素不足は不完全燃焼（COが発生）。
• エ（誤）: 不完全燃焼では有毒なCOが発生する。
• オ（誤）: 燃焼には酸素が必要。

「完全燃焼＝CO2＋H2O／酸素不足＝不完全燃焼でCO発生」を押さえます。

有機化合物（炭化水素）の燃焼:

炭素と水素からなる炭化水素（ガソリン・灯油等の主成分）が燃えると、酸素の量で生成物が変わります。

• ア（正）: 完全燃焼（酸素が十分）では、炭素が二酸化炭素（CO2）に、水素が水（H2O）になる。
• イ（誤）: 完全燃焼でCO・H2は生じない。一酸化炭素（CO）は酸素不足の不完全燃焼の生成物。
• ウ（誤）: 酸素の供給が不足すると不完全燃焼となり、CO（一酸化炭素）やすす（炭素）を生じる。「二酸化炭素のみ」は誤り。
• エ（誤）: 不完全燃焼では有毒な一酸化炭素（CO）が発生する（換気不良の中毒の原因）。
• オ（誤）: 燃焼には酸素（酸素供給源）が必要（燃焼の三要素の一つ）。

引っかけパターン: 完全燃焼でCOが出るとする、酸素不足を完全燃焼とする（本問のウ）、不完全燃焼でCOが出ないとする（エ）。「完全燃焼＝CO2＋H2O／酸素不足＝CO・すす」を固定します。

【理論的背景】

ガソリン・灯油などの第4類危険物は、主成分が炭素と水素からなる炭化水素です。これらが燃焼すると、炭素は二酸化炭素に、水素は水になります。ただし、酸素供給が不十分だと完全に酸化されず、一酸化炭素（CO）やすす（未燃の炭素）が生じます。乙四では、完全燃焼と不完全燃焼の生成物の違い、とくに有毒なCOの発生が問われます。

【完全燃焼と不完全燃焼】

• 完全燃焼（酸素十分）: 炭化水素 ＋ 酸素 → 二酸化炭素（CO2）＋ 水（H2O）。例: メタン CH₄＋2O₂→CO₂＋2H₂O。青白い炎で効率よく燃える。
• 不完全燃焼（酸素不足）: 一酸化炭素（CO）やすす（炭素）が生じる。赤黄色のすすけた炎。COは無色無臭で毒性が強く、血液中のヘモグロビンと結合して酸素運搬を妨げ、中毒（最悪は死亡）を起こす。
• 不完全燃焼は、換気が悪い・空気の供給が足りない状況で起こりやすい。

【危険物との接続】

• 火災時の危険: 第4類火災や室内での燃焼では、酸素が不足して一酸化炭素中毒の危険が高まります。火災現場の煙には大量のCOが含まれます。
• 二酸化炭素消火剤: CO2は窒息消火に使われますが、密閉空間で大量に放出すると酸欠の危険があるため、使用後の換気が必要です（COとCO2の区別も重要：CO＝有毒な不完全燃焼生成物、CO2＝完全燃焼生成物かつ消火剤）。
• 換気を確保して可燃性蒸気を滞留させない予防は、不完全燃焼によるCO発生の抑制にもつながります。

【試験での位置づけ】

有機化合物の燃焼は物理化学で標準的な論点（頻出度B）です。核心は、(1)完全燃焼＝CO2＋H2O、(2)酸素不足＝不完全燃焼でCO・すす、(3)COは有毒（中毒の原因）、(4)燃焼には酸素が必要、です。引っかけは、酸素不足を完全燃焼とする（本問のウ）、不完全燃焼でCOが出ないとする（エ）、完全燃焼でCOが出るとする、です。「完全＝CO2＋H2O／不足＝CO・すす（有毒）」を固定します。

【各選択肢の発展補足】

• ア（正）: 完全燃焼でCO2とH2Oを生じる。
• イ（誤）: 完全燃焼でCO・H2は生じない。
• ウ（誤）: 酸素不足は不完全燃焼（COが発生）。
• エ（誤）: 不完全燃焼で有毒なCOが発生する。
• オ（誤）: 燃焼には酸素が必要。

【根拠】確立した化学（有機化合物の燃焼）。

【補足】炭化水素の完全燃焼はCO2＋H2O。酸素不足の不完全燃焼ではCO（有毒）・すすを生じる。燃焼には酸素が必要。