인화칼슘이 물과 반응할 때 발생하는 기체로 옳은 것은? 상세 페이지

인화칼슘이 물과 반응할 때 발생하는 기체는 포스핀이다.
인화칼슘은 화학식 $Ca_3P_2$(칼슘의 인화물)로, 위험물안전관리법령상 제3류 위험물 중 '금속의 인화물'에 해당하는 금수성물질이다(지정수량 300kg). 이름 그대로 물과 접촉하면 격렬히 반응하여 분해되므로 저장·취급 시 물·습기와의 접촉을 금한다.
물과의 반응식은
$Ca_3P_2 + 6H_2O \rightarrow 3Ca(OH)_2 + 2PH_3\uparrow$
이며, 양변 원소수를 대조하면 Ca 3=3, P 2=2, O 6=6, H 12=(6+6)로 균형이 맞는다. 이때 발생하는 기체 $PH_3$가 바로 포스핀(인화수소)이며, 무색·마늘 냄새의 유독성 가연성 가스다.
수소($H_2$)는 나트륨·칼륨 등 알칼리금속이나 칼슘 같은 '금속 자체'가 물과 반응할 때 발생한다(예: $2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2\uparrow$). 인화칼슘의 물 반응에서는 $H_2$가 아니라 $PH_3$가 나오므로 오답이다.
산소($O_2$)는 제1류 위험물(산화성고체) 등의 가열 분해에서 방출된다(예: $2KClO_3 \rightarrow 2KCl + 3O_2\uparrow$). 물과의 상온 반응 생성물이 아니며, 제3류 금수성물질과 무관하므로 오답이다.
포스겐($COCl_2$)은 사염화탄소($CCl_4$) 등 염소계 화합물이 고온·화염에서 반응할 때 생성되는 독성 가스로, 인화칼슘의 물 반응과는 관련이 없다. 인은 들어 있으나 반응식에 탄소·염소 공급원이 없어 $COCl_2$는 생성될 수 없으므로 오답이다.