과산화나트륨(Na₂O₂)이 물과 반응할 때 나타나는 현상으로 옳은 것은?

과산화나트륨(Na2O2)은 물과 반응하여 수산화나트륨과 산소를 발생시키는 무기과산화물(제1류 위험물)이다. 칼륨은 수소를, 탄화칼슘은 아세틸렌을 발생시켜 물질마다 발생가스가 다르므로 한 가지 기체로 뭉뚱그리면 안 된다.
[근거 조문] 화재이론>위험물화재의성상 part11

문제 분석
과산화나트륨(Na₂O₂)은 제1류 위험물 중 알칼리금속의 과산화물로 분류됩니다. 제1류 위험물은 산화성 고체로서, 그 자체는 불연성이지만 산소를 방출하여 다른 가연물의 연소를 돕는 성질이 있습니다. 과산화나트륨이 물과 접촉하면 다음과 같은 반응이 일어납니다.

2Na₂O₂ + 2H₂O → 4NaOH + O₂

이 반응에서 생성되는 물질은 수산화나트륨(NaOH)과 산소(O₂)입니다. 수산화나트륨은 강한 염기성 물질로 피부나 점막에 심한 화학적 손상을 일으킬 수 있고, 산소는 가연물의 연소를 촉진합니다.

혼동 주의! 과산화나트륨이 물과 반응할 때 수소(H₂)가 발생한다고 오해하기 쉽습니다. 물과 반응하여 수소를 발생시키는 것은 제3류 위험물 중 금속나트륨(Na), 금속칼륨(K) 등입니다. 예를 들어 금속나트륨은 2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂ 반응을 통해 수소를 발생시킵니다. 과산화나트륨은 이미 산소를 함유한 과산화물이므로 물과 반응하면 수소가 아니라 산소를 방출합니다.

핵심! 제1류 위험물(산화성 고체)은 물과 반응하여 산소를 발생시키는 것이 공통적인 위험 특성입니다. 과산화나트륨, 과산화칼륨, 과산화수소 등이 이에 해당합니다.

보기 2는 과산화나트륨이 물과 반응하지 않는 안정적인 물질이라고 하였으나, 과산화나트륨은 물과 격렬하게 반응하며 반응열과 산소 발생으로 인해 화재·폭발 위험이 있습니다. 보기 4는 아세틸렌(C₂H₂)을 발생시킨다고 하였으나, 아세틸렌을 발생시키는 것은 탄화칼슘(CaC₂)이 물과 반응할 때이며, 탄화칼슘은 제3류 위험물입니다.

따라서 정답은 3번입니다. 과산화나트륨은 물과 반응하여 수산화나트륨과 산소를 발생시키며, 이는 제1류 위험물의 산화성 고체로서 갖는 전형적인 위험 특성입니다.