오황화인이 물과 반응할 때 발생하는 물질로 옳은 것은? 상세 페이지

오황화인 $P_2S_5$은 위험물안전관리법령상 제2류 위험물(가연성 고체) 중 '황화린'에 속하며, 지정수량은 100kg이다. 황화린은 물·산·알칼리 및 습기와 반응하여 유독하고 가연성인 황화수소 가스를 발생시키므로 주수(물) 소화가 금지되고 건조사·이산화탄소로 질식소화한다.
오황화인이 물과 반응(가수분해)하는 화학반응식은 다음과 같다.
$P_2S_5 + 8H_2O \rightarrow 5H_2S + 2H_3PO_4$
즉 황화수소 $H_2S$와 인산 $H_3PO_4$이 생성되므로 정답은 2번이다.
[반응식 검토] 좌변의 원자수는 P 2, S 5, H 16, O 8이다. 우변은 $5H_2S$에서 S 5·H 10, $2H_3PO_4$에서 P 2·H 6·O 8이므로 합하면 P 2, S 5, H 16, O 8로 양변이 정확히 일치한다. 반응식이 성립하여 생성물이 황화수소와 인산임이 확인된다.
[오답 풀이]
· 1번(황화수소, 오산화인): 황화수소는 맞지만 오산화인 $P_2O_5$은 물과의 반응 생성물이 아니다. $P_2O_5$은 오히려 물과 만나면 $P_2O_5 + 3H_2O \rightarrow 2H_3PO_4$와 같이 인산으로 바뀐다. 따라서 물과의 최종 생성물은 인산이다.
· 3번·4번(이산화황 포함): 이산화황 $SO_2$은 오황화인이 공기 중에서 연소할 때($2P_2S_5 + 15O_2 \rightarrow 2P_2O_5 + 10SO_2$) 황이 산화되어 나오는 연소생성물이다. 물과의 반응에서는 황이 산화되지 않고 환원상태인 황화수소 $H_2S$로 발생하므로 $SO_2$은 생성되지 않는다.
정리하면 오황화인과 물의 반응 생성물은 황화수소 $H_2S$와 인산 $H_3PO_4$이며, 정답은 2번이다.