この記事でわかること
- 危険物乙4「物理学・化学」の頻出10テーマを予想問題でチェックできます
- 燃焼の3要素・引火点と発火点・燃焼範囲・静電気など、合否を分ける基本を整理
- 計算や暗記が苦手でも分かるよう、5択すべてをやさしく解説します
この記事の問題は、出題範囲と過去の傾向をもとにつくったオリジナルの予想問題です。本番そのままの問題ではありませんが、ねらわれる急所は同じです。
「物理・化学」は理科が苦手な人ほど不安になりますが、乙4で問われるのは限られた基本パターンだけ。用語の意味をイメージでつかめば確実に得点できます。
問1
分野:燃焼の3要素重要度 ★★★
燃焼に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。
(1)燃焼が起こるには、可燃物・酸素供給源・点火源の3つが必要である。
(2)二酸化炭素は、可燃物である。
(3)空気中の酸素は、酸素供給源になる。
(4)点火源には、火花や静電気などがある。
(5)3要素のうち1つを取り除けば、消火できる。
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⭕(1)燃焼が起こるには、可燃物・酸素供給源・点火源の3つが必要である。
正しい記述です。この3つを燃焼の3要素といい、火事の仕組みを考える土台になります。
❌(2)二酸化炭素は、可燃物である。
「二酸化炭素は可燃物」が誤りです。
二酸化炭素(CO₂)は、これ以上は酸素と結びつけない(燃えきった後の物)ため燃えません。むしろ消火に使われる気体です。
可燃物とは?
酸素と結びついて燃えることができる物のこと。木・紙・ガソリンなどが可燃物です。二酸化炭素や窒素のように、それ以上酸化されない物は燃えません。
⭕(3)空気中の酸素は、酸素供給源になる。
正しい記述です。普段の火事は、空気中の酸素が供給源になっています。
⭕(4)点火源には、火花や静電気などがある。
正しい記述です。火花・静電気・摩擦熱などが点火源(火をつけるきっかけ)になります。
⭕(5)3要素のうち1つを取り除けば、消火できる。
正しい記述です。3つのどれか1つを断てば火は消えます。これが消火の基本原理です。
この問題のまとめ
燃焼の3要素=可燃物・酸素供給源・点火源。1つ取り除けば消火できる。二酸化炭素は燃えない(消火に使う)が定番の引っかけです。
問2
分野:引火点重要度 ★★★
引火点に関する次の記述のうち、正しいものはどれか。
(1)引火点とは、点火源があれば液面付近で引火する最低の液温をいう。
(2)引火点が高い液体ほど、危険である。
(3)ガソリンの引火点は、灯油の引火点より高い。
(4)引火点では、点火源がなくても自然に燃え出す。
(5)引火点は、液体の量が多いほど低くなる。
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⭕(1)引火点とは、点火源があれば液面付近で引火する最低の液温をいう。
正しい記述です。液体は温まるほど蒸気を出します。火を近づけたときに燃え出せるだけの蒸気が出る、一番低い温度が引火点です。
引火点・発火点・燃焼範囲とは?
引火点=火を近づけると燃え出す最低の液温。発火点=火を近づけなくても自然に燃え出す最低温度。燃焼範囲=空気中で燃えることができる蒸気の濃度範囲です。
❌(2)引火点が高い液体ほど、危険である。
「引火点が高いほど危険」が誤りです。引火点が低いほど、低い温度でも火がつくので危険です。
❌(3)ガソリンの引火点は、灯油の引火点より高い。
「ガソリンの方が高い」が誤りです。ガソリンの引火点は−40℃以下、灯油は40℃以上。ガソリンの方がずっと低く、危険です。
❌(4)引火点では、点火源がなくても自然に燃え出す。
「点火源がなくても」が誤りです。それは発火点の説明です。引火点は、あくまで火(点火源)を近づけたときに燃え出す温度です。
❌(5)引火点は、液体の量が多いほど低くなる。
「量で変わる」が誤りです。引火点は物質ごとに決まった値で、量では変わりません。
この問題のまとめ
引火点=火を近づけると燃え出す最低の液温。低いほど危険。「点火源なしで燃える=発火点」との取り違えに注意。
問3
分野:発火点重要度 ★★☆
発火点に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。
(1)発火点とは、点火源がなくても物質が自ら発火する最低の温度である。
(2)一般に、発火点は引火点より高い。
(3)ガソリンの発火点は、約300℃である。
(4)発火点が低い物質ほど、危険である。
(5)引火点と発火点は、同じ意味である。
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⭕(1)発火点とは、点火源がなくても物質が自ら発火する最低の温度である。
正しい記述です。火を近づけなくても、温度だけで燃え出す温度が発火点です。
⭕(2)一般に、発火点は引火点より高い。
正しい記述です。火を近づけずに自然に燃え出すには、より高い温度が必要なので、発火点>引火点が普通です。
⭕(3)ガソリンの発火点は、約300℃である。
正しい記述です。ガソリンは引火点はとても低い(−40℃以下)一方、発火点は約300℃です。
⭕(4)発火点が低い物質ほど、危険である。
正しい記述です。低い温度で自然に燃え出すほど危険なので、発火点は低いほど危険です。
❌(5)引火点と発火点は、同じ意味である。
「同じ意味」が誤りです。
引火点=火を近づけて燃え出す温度、発火点=火がなくても自然に燃え出す温度。まったく別のものです。
💡 覚え方
引火点は火(マッチ)を近づけて燃える温度、発火点は火がなくても燃える温度です。「マッチが要る」のが引火点、「マッチが要らない」のが発火点、とイメージすると取り違えません。
この問題のまとめ
発火点=点火源なしで自然に燃え出す温度で、ふつう引火点より高い。引火点と発火点を「同じ」とする選択肢は誤り。
問4
分野:燃焼範囲重要度 ★★☆
燃焼範囲(爆発範囲)に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。
(1)燃焼範囲とは、空気中で燃焼することができる可燃性蒸気の濃度範囲である。
(2)燃焼範囲の下限値が低いほど、危険である。
(3)燃焼範囲が広いほど、危険である。
(4)ガソリンの燃焼範囲は、おおむね1.4〜7.6vol%である。
(5)燃焼範囲の上限値を超える濃い蒸気でも、必ず激しく燃える。
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⭕(1)燃焼範囲とは、空気中で燃焼することができる可燃性蒸気の濃度範囲である。
正しい記述です。蒸気が濃すぎても薄すぎても燃えません。燃えられる濃さの幅が燃焼範囲です。
⭕(2)燃焼範囲の下限値が低いほど、危険である。
正しい記述です。少しの蒸気でも燃えるということなので、下限値が低いほど危険です。
⭕(3)燃焼範囲が広いほど、危険である。
正しい記述です。燃えられる濃さの幅が広いほど、火がつく場面が多く危険です。
⭕(4)ガソリンの燃焼範囲は、おおむね1.4〜7.6vol%である。
正しい記述です。空気中に約1.4%〜7.6%の濃さでガソリン蒸気があると燃えます。
❌(5)燃焼範囲の上限値を超える濃い蒸気でも、必ず激しく燃える。
「上限を超えても必ず燃える」が誤りです。
蒸気が濃すぎる(上限以上)と、今度は酸素が足りず燃えません。燃えるのは下限と上限の“あいだ”だけです。
燃焼範囲(爆発範囲)とは?
空気中の可燃性蒸気の濃さのうち、火がつく範囲のこと。一番薄い側を下限値、一番濃い側を上限値といいます。薄すぎても濃すぎても燃えません。
この問題のまとめ
燃焼範囲は下限が低い・幅が広いほど危険。上限を超える(濃すぎる)と酸素不足で燃えない——これが頻出の引っかけです。
問5
分野:燃焼の種類重要度 ★★☆
燃焼の種類に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。
(1)木炭やコークスは、表面燃焼である。
(2)木材や石炭は、分解燃焼である。
(3)ガソリンや灯油などの引火性液体は、蒸発燃焼である。
(4)ニトロセルロースなどは、自己(内部)燃焼である。
(5)第4類危険物は、主に表面燃焼する。
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⭕(1)木炭やコークスは、表面燃焼である。
正しい記述です。炎を出さず、固体の表面で赤く燃えるのが表面燃焼です。
⭕(2)木材や石炭は、分解燃焼である。
正しい記述です。熱で分解して出たガスが燃えるのが分解燃焼です。
⭕(3)ガソリンや灯油などの引火性液体は、蒸発燃焼である。
正しい記述です。液体から出た蒸気が燃えるのが蒸発燃焼。第4類はこのタイプです。
⭕(4)ニトロセルロースなどは、自己(内部)燃焼である。
正しい記述です。物質自身が酸素を持っていて、空気がなくても燃えるのが自己燃焼です。
❌(5)第4類危険物は、主に表面燃焼する。
「第4類は表面燃焼」が誤りです。
第4類は引火性液体。液面から出た蒸気が燃える「蒸発燃焼」です。
この問題のまとめ
燃え方は表面(木炭)・分解(木材)・蒸発(液体)・自己(火薬類)。第4類は蒸発燃焼がポイントです。
問6
分野:静電気重要度 ★★★
静電気に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。
(1)静電気は、電気を通しにくい物どうしの摩擦などで発生しやすい。
(2)ガソリンなどの第4類危険物は、電気の不良導体で静電気が蓄積しやすい。
(3)静電気の蓄積を防ぐには、接地(アース)が有効である。
(4)湿度が高いほど、静電気は蓄積しやすい。
(5)液体を速い速度で流すほど、静電気が発生しやすい。
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⭕(1)静電気は、電気を通しにくい物どうしの摩擦などで発生しやすい。
正しい記述です。電気を通しにくい(絶縁性が高い)物ほど、こすれたときに静電気がたまりやすくなります。
⭕(2)ガソリンなどの第4類危険物は、電気の不良導体で静電気が蓄積しやすい。
正しい記述です。第4類は電気を通しにくいため、流したり注いだりすると静電気がたまりやすく、火花で引火する危険があります。
⭕(3)静電気の蓄積を防ぐには、接地(アース)が有効である。
正しい記述です。アースで電気を地面に逃がすと、静電気がたまりにくくなります。
❌(4)湿度が高いほど、静電気は蓄積しやすい。
「湿度が高いほど蓄積しやすい」が誤りです。
湿度が高いと、空気中の水分を通して電気が逃げやすく、静電気はたまりにくくなります。たまりやすいのは乾燥した(湿度の低い)ときです。
静電気とは?
物どうしの摩擦などでものにたまる電気のこと。電気を通しにくい物ほどたまりやすく、放電するときの火花が引火の点火源になります。アース(接地)や加湿で防ぎます。
⭕(5)液体を速い速度で流すほど、静電気が発生しやすい。
正しい記述です。速く流すほど摩擦が増え、静電気が発生しやすくなります。だから給油はゆっくり行います。
この問題のまとめ
静電気は電気を通しにくい物・乾燥・速い流れでたまりやすい。防止はアース・加湿・ゆっくり流す。「湿度が高いほどたまる」は誤りです。
問7
分野:物理変化と化学変化重要度 ★★☆
物理変化と化学変化に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。
(1)水が氷になるのは、物理変化である。
(2)鉄がさびるのは、化学変化である。
(3)紙が燃えて灰になるのは、化学変化である。
(4)砂糖が水に溶けるのは、化学変化である。
(5)ガソリンが蒸発するのは、物理変化である。
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⭕(1)水が氷になるのは、物理変化である。
正しい記述です。形や状態は変わっても水のまま(別の物にならない)なので物理変化です。
⭕(2)鉄がさびるのは、化学変化である。
正しい記述です。鉄が酸素と結びついて別の物(さび)に変わるので化学変化です。
⭕(3)紙が燃えて灰になるのは、化学変化である。
正しい記述です。燃えて別の物(灰や気体)に変わるので化学変化です。
❌(4)砂糖が水に溶けるのは、化学変化である。
「砂糖が溶けるのは化学変化」が誤りです。
溶けても砂糖は砂糖のまま(別の物になっていない)なので、これは物理変化です。
物理変化と化学変化とは?
物理変化=形や状態だけが変わり、物質そのものは変わらない(氷↔水、溶ける、蒸発)。化学変化=別の物質に変わる(燃える、さびる、分解する)変化です。
⭕(5)ガソリンが蒸発するのは、物理変化である。
正しい記述です。液体が気体になるだけでガソリンのままなので物理変化です。
この問題のまとめ
別の物に変わる=化学変化/変わらない=物理変化。溶ける・蒸発・状態変化は物理変化。「溶ける=化学変化」は誤りです。
問8
分野:酸化と還元重要度 ★★☆
酸化・還元に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。
(1)物質が酸素と化合することを、酸化という。
(2)燃焼は、熱と光を伴う激しい酸化反応である。
(3)酸化されやすい物質ほど、燃えやすい。
(4)物質が酸素を失う反応を、還元という。
(5)酸化と還元は、それぞれ別々に単独で起こる。
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⭕(2)燃焼は、熱と光を伴う激しい酸化反応である。
正しい記述です。燃焼=激しい酸化。ゆっくりした酸化が「さび」です。
⭕(3)酸化されやすい物質ほど、燃えやすい。
正しい記述です。酸素と結びつきやすい物ほど燃えやすくなります。
⭕(4)物質が酸素を失う反応を、還元という。
正しい記述です。酸化の逆=酸素を失うのが還元です。
❌(5)酸化と還元は、それぞれ別々に単独で起こる。
「別々に単独で起こる」が誤りです。
ある物が酸素を受け取れば、別の物は酸素を失います。酸化と還元は必ず同時に起こります。
酸化と還元とは?
酸化=物質が酸素と結びつくこと。還元=物質が酸素を失うこと。片方が酸化されればもう片方は還元されるので、酸化と還元はいつもセットで起こります。
この問題のまとめ
酸化=酸素と結びつく/還元=酸素を失う。燃焼は激しい酸化。酸化と還元は同時に起こるが頻出ポイントです。
問9
分野:比重・蒸気比重重要度 ★★★
第4類危険物の比重・蒸気比重に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。
(1)第4類危険物の多くは、水より軽い(液比重が1より小さい)。
(2)第4類危険物の多くは、水に溶けにくい。
(3)第4類危険物の蒸気は、空気より重い(蒸気比重が1より大きい)。
(4)蒸気は空気より重いため、低い場所に滞留しやすい。
(5)二硫化炭素は、水より軽い。
答え・解説を見る
⭕(1)第4類危険物の多くは、水より軽い(液比重が1より小さい)。
正しい記述です。多くは水に浮くため、水をかけると油が水の上に広がって火災が拡大します。
⭕(2)第4類危険物の多くは、水に溶けにくい。
正しい記述です。多くは水と混ざりません。だから水での消火が効きにくいのです。
⭕(3)第4類危険物の蒸気は、空気より重い(蒸気比重が1より大きい)。
正しい記述です。蒸気が空気より重いので、下のほうにたまります。
⭕(4)蒸気は空気より重いため、低い場所に滞留しやすい。
正しい記述です。床や地面の近く・くぼ地に蒸気がたまり、思わぬ場所で引火します。換気が大切です。
❌(5)二硫化炭素は、水より軽い。
「二硫化炭素は水より軽い」が誤りです。
二硫化炭素は液比重が約1.26で、水より重い例外です。水より重く水に溶けないので、水中に入れて蒸気の発生を抑えて保管します。
💡 覚え方
二硫化炭素は硫黄(S)を2つ持つ、ずっしり重い液体。だから水より重く沈む→容器に水を張ってフタ(水中保存)。「重いから水に沈めて閉じこめる」と理由でつなげると忘れません。
この問題のまとめ
第4類は水より軽く・水に溶けにくい/蒸気は空気より重く低所に滞留。例外は二硫化炭素(水より重い・水中保存)です。
問10
分野:消火理論重要度 ★★★
消火に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。
(1)消火の方法には、除去・窒息・冷却・抑制(負触媒)がある。
(2)燃えている物を取り除くのは、除去消火である。
(3)酸素の供給を断つのは、窒息消火である。
(4)水で温度を下げるのは、冷却消火である。
(5)第4類危険物の火災には、棒状の水による注水が最も効果的である。
答え・解説を見る
⭕(1)消火の方法には、除去・窒息・冷却・抑制(負触媒)がある。
⭕(2)燃えている物を取り除くのは、除去消火である。
正しい記述です。ガスの元栓を閉める、燃える物をどける、これが除去消火です。
⭕(3)酸素の供給を断つのは、窒息消火である。
正しい記述です。泡や二酸化炭素でフタをして酸素を断つのが窒息消火です。
⭕(4)水で温度を下げるのは、冷却消火である。
正しい記述です。熱を奪って発火点・引火点より下げるのが冷却消火です。
❌(5)第4類危険物の火災には、棒状の水による注水が最も効果的である。
「棒状の水が最も効果的」が誤りです。
第4類は水より軽く水に溶けないため、棒状に注水すると油が水に浮いて広がり、かえって燃え広がります。第4類火災には泡・二酸化炭素・粉末・霧状の水などで窒息消火するのが基本です。
窒息消火と抑制消火とは?
窒息消火=酸素を断って消す方法(泡・二酸化炭素・粉末など)。抑制(負触媒)消火=燃焼の化学反応そのものを止める方法(ハロゲン系・粉末消火剤など)です。
この問題のまとめ
消火は除去・窒息・冷却・抑制の4つ。第4類に棒状注水はNG(油が浮いて拡大)。泡・粉末・二酸化炭素・霧状の水で消すのが正解です。
この10問の最重要ポイント(直前チェック)
- 燃焼の3要素=可燃物・酸素供給源・点火源。1つ断てば消火
- 引火点=火を近づけて燃える温度/発火点=火なしで燃える温度。低いほど危険
- 燃焼範囲は下限が低い・幅が広いほど危険。濃すぎると燃えない
- 第4類は蒸発燃焼。木炭は表面、木材は分解、火薬類は自己燃焼
- 静電気は乾燥・速い流れでたまる。防止はアース・加湿・ゆっくり
- 別の物に変わる=化学変化(燃える・さびる)/溶ける・蒸発は物理変化
- 第4類は水より軽く溶けにくい・蒸気は空気より重い。例外=二硫化炭素
- 第4類火災は泡・粉末・二酸化炭素で窒息消火。棒状注水はNG
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