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20-1적린을 공기 중에서 완전히 태우면 짙은 흰 연기가 피어오른다. … | 2020년 위험물기능사실기(필답형) 1회차 기출문제 상세 페이지

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20-1

적린을 공기 중에서 완전히 태우면 짙은 흰 연기가 피어오른다. 다음 물음에 답하시오.

(1) 완전연소 반응식

(2) 흰 연기의 주성분이 되는 물질의 명칭

(3) (2)에서 답한 물질의 색

해설

(1) 4P+5O22P2O54\mathrm{P} + 5\mathrm{O_2} \rightarrow 2\mathrm{P_2O_5}

(2) 오산화인

(3) 백색


[해설]

적린(P\mathrm{P})은 제2류 위험물(가연성 고체) 중 황화인·적린·황에 속하는 암적색 분말로, 지정수량은 100 kg이다. 같은 인이면서도 황린과 달리 공기 중에서 저절로 불붙지 않고 착화점이 약 260 ℃로 높아 물속에 담가 둘 필요가 없다.

연소반응식 — 인이 산소와 결합하면 오산화인만 남는다. 인 원자 4개가 2P2O52\mathrm{P_2O_5}가 되고 오른쪽의 산소 원자 수가 2×5=102 \times 5 = 10개이므로 산소 분자는 5개가 필요하다.

4P+5O22P2O54\mathrm{P} + 5\mathrm{O_2} \rightarrow 2\mathrm{P_2O_5}

흰 연기의 정체 — 이때 생기는 오산화인(P2O5\mathrm{P_2O_5})은 백색의 고운 분말이고 흡습성이 매우 커서, 공기 중 수분을 빨아들이며 뿌옇게 떠올라 흰 연기처럼 보인다. 그래서 “연소 시 발생하는 기체의 색”을 물어도, “흰 연기를 내는 물질”을 물어도 가리키는 것은 같은 오산화인이다.

오산화인은 물과 만나면 인산이 된다.

P2O5+3H2O2H3PO4\mathrm{P_2O_5} + 3\mathrm{H_2O} \rightarrow 2\mathrm{H_3PO_4}

황린(P4\mathrm{P_4})도 P4+5O22P2O5\mathrm{P_4} + 5\mathrm{O_2} \rightarrow 2\mathrm{P_2O_5}로 같은 생성물을 내므로, 두 동소체의 연소 생성물이 같다는 점을 함께 기억해 두면 좋다.

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