화학분석기사(구) 필기 기출문제복원 (2009-05-10)

화학분석기사(구)
(2009-05-10 기출문제)

목록

1과목: 일반화학

1. 단풍나무의 수액은 물에 설탕이 3.0wt%로 녹아 있는 용액으로 간주할 수 있다. 설탕이 수용액에서 해리되지 않으며 단풍나무는 년간 12갤론의 수액을 생사나한다고 할 때, 이 부피의 수액에 들어 있는 설탕은 약 몇 g인가? (단, 1갤론은 3.785L이고 수액의 밀도는 1.010g/cm3이다.)

  1. 1.16×103
  2. 1.38×103‘
  3. 1.64×103
  4. 1.82×103
(정답률: 78%)
  • 년간 12갤론의 수액은 12 x 3.785 = 45.42L이다. 이 수액의 질량은 부피와 밀도를 곱하여 구할 수 있다.

    질량 = 부피 x 밀도 = 45.42L x 1.010g/cm3 x 1000cm3/L = 45,942g

    이 수액 중 설탕의 질량은 전체 질량의 3.0wt%에 해당한다. 따라서 설탕의 질량은

    설탕의 질량 = 전체 질량 x 3.0% = 45,942g x 0.03 = 1,378.26g

    따라서 정답은 "1.38×103‘"이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

2. 유기화합물의 작용기 구조를 나타낸 것 중 틀린 것은?

  1. 케톤:
  2. 아민:
  3. 알데히드:
  4. 에스테르:
(정답률: 68%)
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

3. 화학식과 그 명칭을 잘못 연결한 것은?

  1. C3H8-프로판
  2. C4H10-펜탄
  3. C6H14-헥산
  4. C8H18=옥탄
(정답률: 75%)
  • 정답은 "C3H8-프로판"이다. 프로판은 C3H8의 화학식을 가지며, C4H10-펜탄은 5개의 탄소 원자와 12개의 수소 원자를 가진 화합물이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

4. 다음과 같은 반응에서 압력을 증가시키면 어떻게 되는가?

  1. 평형이 왼쪽으로 이동
  2. 평형이 오른쪽으로 이동
  3. 평형이 이동하지 않음
  4. 평형이 양쪽으로 이동
(정답률: 77%)
  • 압력을 증가시키면 반응에서 생성되는 분자 수가 증가하게 되어, 평형 상수를 유지하기 위해 반응이 적게 일어나는 쪽으로 평형이 이동하게 됩니다. 이 경우, 반응물 쪽에서 생성되는 분자 수가 더 많아지므로 평형이 오른쪽으로 이동하게 됩니다. 따라서 정답은 "평형이 오른쪽으로 이동"입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

5. 표준상태에서 SB 15g이 다음 반응식과 같이 완전 연소될 때 생성된 이산화황의 부피는 약 몇 L인가? (단, SB의 물질량은 256.48g/mol이다.)

  1. 0.47
  2. 1.31
  3. 4.7
  4. 10.5
(정답률: 68%)
  • 반응식에 따르면 1 몰의 SB가 연소할 때 2 몰의 SO2가 생성된다. 따라서 SB 15g은 0.0583 몰이며, 이에 따라 SO2의 몰수는 0.1166 몰이 된다.

    이산화황의 부피는 표준상태에서 1 몰의 이산화황 기체가 차지하는 부피인 22.4 L에 해당한다. 따라서 0.1166 몰의 이산화황 기체가 차지하는 부피는 다음과 같다.

    0.1166 몰 × 22.4 L/몰 = 2.61 L

    하지만 이산화황은 반응 후 뜨거워져 있으므로, 이산화황의 부피는 더욱 커질 것이다. 따라서 10.5 L이라는 답은 이산화황이 뜨거워져 있을 때의 부피를 고려한 값이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

6. “액체 속에 들어 있는 기체의 용해도는 용액에 가해지는 기체의 압력에 비례한다.”는 어떤 법칙인가?

  1. Hess의 법칙
  2. Raoult의 법칙
  3. Henry의 법칙
  4. Nernst의 법칙
(정답률: 74%)
  • 액체 속에 들어 있는 기체의 용해도는 용액에 가해지는 기체의 압력에 비례하는 법칙을 Henry의 법칙이라고 한다. 이는 기체와 액체 사이의 상호작용을 나타내는 법칙으로, 기체 분자가 액체 분자와 상호작용하여 용해되는 정도를 결정하는데 중요한 역할을 한다. 따라서, 액체 속에 용해되는 기체의 양을 예측하거나 조절하는데 유용하게 사용된다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

7. 다음 반응에 대한 평형상수 Kc를 옳게 나타낸 것은?

(정답률: 76%)
  • Kc = [C]2[D]2 / [A]2[B]2 이다. 이 반응에서 생성물인 C와 D의 농도가 높아지면 역반응인 A와 B의 농도가 낮아지게 되므로 Kc 값이 커진다. 따라서 ""이 정답이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

8. 다음의 반응에서 산화되는 물질은 무엇인가?

  1. Br-
  2. Cl2
  3. Br2
  4. Cl2, Br2
(정답률: 79%)
  • 이 반응에서 Br-이 산화되어 Br2로 변화하고 있습니다. Cl2은 산화제로 작용하지 않으므로 정답에서 제외됩니다. Br2은 이미 산화된 상태이므로 반응에서 산화되는 물질이 아닙니다. 따라서 정답은 "Br-"입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

9. 17Cl 의 전자배치를 옳게 나타낸 것은?

  1. [Ar]3s23p6
  2. [Ar] 3s23p5
  3. [Ne]3s23p6
  4. [Ne]3s23p5
(정답률: 74%)
  • 정답은 "[Ne]3s23p5" 이다.

    17번 원소인 클로를 나타내는 전자 구성은 1s22s22p63s23p5 이다. 이 중에서 가장 외곽 전자껍질인 3s23p5를 보면, 3s 궤도에는 2개의 전자가 존재하고, 3p 궤도에는 5개의 전자가 존재한다. 이는 전자 규칙 중 하나인 호프만 규칙에 따라, 3p 궤도에 최대 6개의 전자가 존재할 수 있기 때문이다. 따라서, 전자배치는 "[Ne]3s23p5" 이 된다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

10. 6M NaOH 용액 500mL 를 만들려면 NaOH 몇 g 이 필요한가?

  1. 60
  2. 120
  3. 180
  4. 240
(정답률: 72%)
  • NaOH의 몰 질량은 40g/mol 이므로, 6M NaOH 용액 1L을 만들기 위해서는 6 x 40 = 240g의 NaOH가 필요합니다. 따라서 500mL을 만들기 위해서는 240g x 0.5 = 120g의 NaOH가 필요합니다. 따라서 정답은 "120"입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

11. Ca(HCO3)2에서 탄소의 산화수는 얼마인가?

  1. +2
  2. +3
  3. +4
  4. +5
(정답률: 76%)
  • Ca(HCO3)2에서 탄소의 산화수는 +4이다. 이유는 탄산염의 일반적인 공식인 CO32-에서 탄소의 산화수는 +4이기 때문이다. HCO3-는 CO32-에서 하나의 수소 이온이 더 결합한 것이므로, 탄소의 산화수는 여전히 +4이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

12. 다음 중 반응이 일어나기가 가장 어려운 것은?

  1. F2 + I-→
  2. I2 + Cl-→
  3. Cl2 + Br-→
  4. Br2 + I-→
(정답률: 77%)
  • "I2 + Cl-→"가 가장 어려운 이유는 I2와 Cl-이 반응하기 위해서는 높은 활성도가 필요하기 때문이다. I2와 Cl-은 서로 전기음성도가 비슷하고, 또한 I2는 Cl-보다 전기양성도가 높기 때문에 반응이 일어나기가 어렵다. 따라서 이 반응은 다른 반응들보다 더 어렵다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

13. 유기화합물에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 포름알데히드를 산화시키면 글리세린이 된다.
  2. 에틸에테르는 휘발성 액체로 물보다 가볍다.
  3. 메탄올을 산화시면 포름알데히드가 된다.
  4. 알데히드는 카르보닐기를 가진다.
(정답률: 65%)
  • "포름알데히드를 산화시키면 글리세린이 된다."는 틀린 설명입니다. 포름알데히드를 산화시키면 포름산이 되며, 글리세린은 글리세롤과 에폭시드를 가지고 합성됩니다. 이는 포름알데히드와 글리세린이 서로 다른 화합물이기 때문입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

14. 노르말 알칸(normal alkane)의 일반식은?

  1. CnH2+1
  2. CnH2n
  3. CnH2n+2
  4. CnH2n-2
(정답률: 71%)
  • 노르말 알칸은 탄소 원자가 연속적으로 직선으로 이어진 형태를 가지고 있으며, 각 탄소 원자는 4개의 결합을 가지고 있습니다. 이 결합은 모두 단일 결합으로 이루어져 있으므로, 각 탄소 원자는 2개의 수소 원자와 결합하게 됩니다. 따라서 노르말 알칸의 일반식은 CnH2n+2가 됩니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

15. 다음 중 산ㆍ염기에 관한 설명으로 옳은 것을 모두 나열한 것은?

  1. ①, ③
  2. ①, ②
  3. ②, ③
  4. ①, ②, ③
(정답률: 43%)
  • ① 산은 수소 이온을 생성하고, 염기는 수산화물 이온을 생성한다.
    ② 산과 염기는 중화반응을 일으키며, 이때 소금과 물이 생성된다.
    ③ 산과 염기는 pH 값을 변화시키며, 산은 pH 값을 낮추고, 염기는 pH 값을 높인다.

    따라서, 옳은 설명은 "①, ②, ③" 이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

16. 이온에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 전기적으로 중성인 원자가 전자를 얻거나 잃어버리면 이온이 만들어진다.
  2. 원자가 전자를 잃어버리면 양이온을 형성한다.
  3. 원자가 전자를 받아들이면 음이온을 형성한다.
  4. 이온이 만들어질 때 핵의 양성자 수가 변해야 한다.
(정답률: 79%)
  • "이온이 만들어질 때 핵의 양성자 수가 변해야 한다."라는 설명이 틀린 것이 아니라 옳은 것입니다. 이유는 이온은 전하를 가진 원자 또는 분자이기 때문에 전자를 잃거나 얻어 전하가 발생합니다. 이 때, 전자를 잃어버리면 양이온이 형성되고, 전자를 받아들이면 음이온이 형성됩니다. 이러한 과정에서 핵의 양성자 수는 변하지 않지만, 전자 수가 변하게 됩니다. 따라서 "이온이 만들어질 때 핵의 양성자 수가 변해야 한다."는 설명은 옳은 것입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

17. 다음 중 극성 분자인 것은?

  1. CI2
  2. CH4
  3. CO2
  4. NH3
(정답률: 75%)
  • 극성 분자란 분자 내부에 양과 음의 전하가 분리되어 있는 분자를 말한다. 이 중 NH3은 분자 내부에 양성 수소와 음성 질소가 있어서 전하가 분리되어 있으므로 극성 분자이다. 반면에 CI2, CH4, CO2는 분자 내부에 전하가 분리되어 있지 않으므로 극성 분자가 아니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

18. Uranium 동위원소는 중성자와 충돌하면 다음과 같은 핵분열 반응을 일으킨다고 할 때 M에 해당되는 입자는?

(정답률: 70%)
  • 주어진 핵분열 반응식에서 M에 해당하는 입자는 중성자이다. 이는 반응식에서 반응물인 중성자와 핵분열 생성물인 바륨과 크립톤의 질량수를 보면 알 수 있다. 중성자의 질량수는 1이고, 바륨과 크립톤의 질량수는 각각 144와 89이다. 따라서 반응식의 양변의 질량수가 일치하려면 M이 중성자여야 한다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

19. NaOH 용액의 [OH-] 농도를 측정하였더니 2.9 × 10-4M이였다. 이 용액의 PH 값은?

  1. 2.9
  2. 3.54
  3. 10.46
  4. 11.1
(정답률: 72%)
  • [OH-] 농도와 pH 값은 다음과 같은 관계식을 가진다.

    pH + pOH = 14

    여기서 pOH는 [OH-]의 음이온 로그 값이다.

    pOH = -log[OH-]

    따라서, 주어진 [OH-] 농도를 이용하여 pOH 값을 계산할 수 있다.

    pOH = -log(2.9 × 10-4) = 3.54

    그리고 위에서 언급한 관계식을 이용하여 pH 값을 계산할 수 있다.

    pH = 14 - pOH = 14 - 3.54 = 10.46

    따라서, 정답은 "10.46"이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

20. Li, Ba, C, F의ㆍ원자반지름(pm)이 72, 77, 152, 222 중 가각 어느 한가지씩의 값에 대응한다고 할 대 그 값이 옳게 연결된 것은?

  1. Ba-72pm
  2. Li-152pm
  3. F-77pm
  4. C-222pm
(정답률: 66%)
  • 정답은 "Li-152pm"이다.

    원자반지름은 원자의 크기를 나타내는 값으로, 원자 번호가 증가할수록 반지름이 커지는 경향이 있다. 따라서, Ba의 원자반지름이 72pm인 것은 말이 되지 않는다.

    Li의 원자반지름이 152pm인 것은 가능하다. F의 원자반지름이 77pm인 것도 가능하다. C의 원자반지름이 222pm인 것은 말이 되지 않는다.

    따라서, 옳게 연결된 값은 "Li-152pm"이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

2과목: 분석화학

21. 갈비니 전지에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 갈바니 전지에서는 산화ㆍ환원 반응이 모두 일어난다.
  2. 염다리를 사용할 수 있다.
  3. 자발적인 화학반응이 전기를 생성한다.
  4. 자발적 반응이 일어나는 경우 일반적으로 전위차 값을 음수로 나타낸다.
(정답률: 80%)
  • "자발적 반응이 일어나는 경우 일반적으로 전위차 값을 음수로 나타낸다."라는 설명이 틀린 것은, 자발적인 화학반응이 일어날 때 전위차 값은 양수가 아닌 음수가 되는 경우도 있기 때문이다. 이는 반응의 특성에 따라 다르며, 전위차 값이 음수인 경우는 반응이 일어나는 방향이 역방향인 경우이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

22. 중크롬산 적정에 대한 설명으로 트린 것은?

  1. 중크룸삼 이온이 분석에 응용될 때 초록색의 크롬(Ⅲ)이온으로 환원된다.
  2. 중크룸산 적정을 일반적으로 염기성 용액에서 이루어진다.
  3. 중크룸산칼륨 용액을 안정한다.
  4. 시약급 중크룸산칼륨은 순수하여 표준용액을 만들 수 있다.
(정답률: 70%)
  • 중크롬산 적정은 일반적으로 염기성 용액에서 이루어진다. 이는 중크롬산이 염기성 용액에서 크롬(Ⅲ)이온으로 환원되기 때문이다. 따라서 염기성 용액과 중크롬산칼륨 용액을 사용하여 중크롬산 적정을 수행할 수 있다. 또한, 시약급 중크롬산칼륨은 순수하므로 표준용액을 만들 수 있다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

23. 산과 염기에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 산은 양성자를 내어주는 물질이다.
  2. 짝염기는 산이 양성자를 내놓을 때 생기는 화학종이다.
  3. 염은 산과 염기가 반응하여 생기는 생선물이다.
  4. 짝산은 염기가 양성자를 내놓을 때 생기는 화학종이다.
(정답률: 65%)
  • "짝산은 염기가 양성자를 내놓을 때 생기는 화학종이다."가 틀린 설명입니다. 짝산은 산이 양성자를 받아들여 생기는 화학종입니다. 염기가 양성자를 내놓을 때 생기는 화학종은 짝염기입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

24. 완충용액에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 완충용액은 약염기와 그 짝산으로 만들 수 있다.
  2. 완충용량을 산과 그 짝염기의 비가 같을 때 가장 크다.
  3. 완충용액의 ph는 이온세기와 온도에 의존하지 않는다.
  4. 완충용량이 클수록 ph변화에 대한 용액의 저항은 커진다.
(정답률: 82%)
  • "완충용액의 ph는 이온세기와 온도에 의존하지 않는다."라는 설명이 틀린 것이다. 완충용액의 ph는 이온세기와 온도에 영향을 받는다. 이온세기가 증가하면 완충용액의 ph도 증가하고, 온도가 증가하면 완충용액의 ph도 감소한다. 이는 완충용액의 화학적 성질에 기인한 것으로, 이온세기와 온도가 변화하면 화학적 평형도 변화하게 되어 ph도 변화하게 된다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

25. 다음의 전기화학전지를 선 표시법으로 옳게 표시한 것은?

  1. ZnCl2(aq)|Zn(s)║CuSO4(aq)|Gu(s)
  2. Zn(s)|ZnCl2(aq)║Cu(s)|CuSO4(aq)
  3. CuSO4(aq)|Cu(s)║Zn(s)|ZnCl2(aq)
  4. Zn(s)|ZnCl2(aq)║CuSO4(aq)|Cu(s)
(정답률: 81%)
  • 전지의 표기법에서는 양극(양전극)을 먼저 쓰고, 그 다음에 음극(음전극)을 쓴다. 따라서, "Zn(s)|ZnCl2(aq)║CuSO4(aq)|Cu(s)"가 옳은 표기법이다. 이는 아래와 같은 반응이 일어나는 전지임을 나타낸다.

    Zn(s) + CuSO4(aq) → ZnSO4(aq) + Cu(s)

    즉, 아노드(양극)에서는 Zn(s)이 Zn2+(aq)로 산화되고, 카토드(음극)에서는 Cu2+(aq)가 Cu(s)로 환원되는 반응이 일어난다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

26. 활동도 및 활동도계수에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 활동도는 농도나 온도에 관계없이 일정하다.
  2. 이온세기가 매우 작은 묽은 용액에서 활동도계수는 1에 가까운 값은 갖는다.
  3. 활동도는 활동도계수를 농도의 제곱으로 나눈 값이다.
  4. 이온의 활동도계수는 전하량과 이온세기에 비례한다.
(정답률: 84%)
  • 정답은 "이온세기가 매우 작은 묽은 용액에서 활동도계수는 1에 가까운 값은 갖는다." 이다.

    이유는 이온세기가 매우 작은 묽은 용액에서는 이온들이 서로 거의 상호작용하지 않기 때문에, 이온의 활동도계수는 이온의 실제 농도와 거의 같아지게 된다. 따라서 활동도계수는 1에 가까운 값을 갖게 된다. 하지만 이온세기가 큰 농도가 높은 용액에서는 이온들이 서로 상호작용하게 되어 활동도계수가 1보다 작아지게 된다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

27. 산화ㆍ환원 적정에서 사용되는 MnO4- 용액에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 어두운 곳에 보관해야 한다.
  2. 모든 산 용액에서 안정하다.
  3. 용액 내에서 고체가 보이면 거르기와 재표준화를 하여야 한다.
  4. MnO4- 용액은 끓어서는 안된다.
(정답률: 71%)
  • 정답은 "모든 산 용액에서 안정하다." 이다. MnO4- 이온은 산성 용액에서 안정하지 않으며, 산성 용액에서는 MnO4- 이온 대신에 Cr2O72- 이온이 사용된다.

    이유는 MnO4- 이온은 산성 용액에서 H+ 이온과 반응하여 Mn2+ 이온으로 환원되기 때문이다. 따라서 산성 용액에서는 MnO4- 이온을 사용할 수 없다.

    그러나 염기성 용액에서는 MnO4- 이온이 안정하게 존재하며, 이용하여 산화ㆍ환원 적정을 수행할 수 있다.

    따라서 MnO4- 용액은 모든 산 용액에서 안정하지 않다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

28. 산성 용액에서 과망간산이온의 환원반응식으로 옳은 것은?

  1. MnO4-+6H++3e-⇄MnO(s)+3H2O
  2. MnO4-+8H++5e-⇄Mn2++4H2O
  3. MnO4-+6H++5e-⇄MnO(s)+3H2O
  4. MnO4-+8H++3e-⇄Mn4++4H2O
(정답률: 70%)
  • 과망간산이온(MnO4-)은 산성 용액에서 환원되어 수소이온(H+)을 받아서 수산화망간(IV)이온(Mn2+)으로 변화한다. 이때 전자(e-) 5개가 필요하므로, 옳은 환원반응식은 "MnO4-+8H++5e-⇄Mn2++4H2O"이다. 다른 보기들은 전자의 수나 생성물이 다르거나, Mn의 산화수가 잘못 표기되어 있어 옳지 않다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

29. HCI 용액을 표준화하기 위해 사용한 Na2CO3가 완전히 건조되지 않아서 물이 포함되어 있다면 이것은 사용하여 제조된 HCI 표준용액의 농도는?

  1. 참값보다 높아진다.
  2. 참값보다 낮아진다.
  3. 참값과 같아진다.
  4. 참값의 1/2이 된다.
(정답률: 85%)
  • Na2CO3가 물을 포함하고 있으면, 이것은 Na2CO3의 몰 농도를 낮추게 된다. 따라서 Na2CO3로 표준화한 HCI 용액의 몰 농도는 참값보다 높아지게 된다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

30. CH3COOH + H2O⇄H3O++CH3COO-의 해리상수 Ka를 옳게 나타낸 것은?

(정답률: 84%)
  • Ka = [H3O+][CH3COO-]/[CH3COOH]

    보기에서 ""는 Ka의 값으로 옳은 숫자이다. 이는 CH3COOH 분자가 물 분자와 상호작용하여 H3O+와 CH3COO- 이온으로 해리되는 정도를 나타내는 해리상수이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

31. 0.3M La(NO3)3 용액의 이온세기를 구하면 몇 M인가?

  1. 1.8
  2. 2.6
  3. 6.2
  4. 6.3
(정답률: 76%)
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

32. 염화수은(I) Hg2Cl2의 용해도곱 상수를 1.2 × 10-18라 할 때 순수한 물에 염화수은(I)을 포화시키면 CI-의 농도는 약 몇 N인가?

  1. 6.7 × 10-8
  2. 1.34 ×10-7
  3. 6.7 × 10-7
  4. 1.34 × 10-6
(정답률: 28%)
  • 염화수은(I)의 용해도곱 상수는 다음과 같이 표현된다.

    Hg2Cl2 ⇌ 2Hg2+ + 2Cl-

    그러므로, 염화수은(I)의 용해도는 다음과 같이 표현된다.

    Ksp = [Hg2+]2[Cl-]2 = 1.2 × 10-18

    포화용액에서는 [Hg2+] = 2[Cl-], 따라서 위 식을 다시 쓰면 다음과 같다.

    Ksp = 4[Cl-]3 = 1.2 × 10-18

    [Cl-] = (Ksp/4)1/3 = (1.2 × 10-18/4)1/3 = 1.34 × 10-6

    따라서, CI-의 농도는 약 1.34 × 10-6 N이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

33. Cd(s)+2Ag+⇄Cd2++2Ag(s) 의 화학 반응에서 반쪽 반응식과 그에 따른 표준환원전위 E°가 다음과 같을 때 산화제(oxidizing agent)는 무엇인가?

  1. Cd(s)
  2. Ag+
  3. Cd2+
  4. Ag(s)
(정답률: 79%)
  • 반응식에서 Ag+는 Cd(s)를 Cd2+로 산화시키는 역할을 하고 있으므로 산화제(oxidizing agent)입니다. Ag+의 표준환원전위 E°가 Cd2+의 표준환원전위 E°보다 높기 때문에 Ag+가 Cd(s)를 산화시키는 것입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

34. 어떤 삼양성자산(triprox acid)이 수용액에서 다음과 같은 평형을 가질 때 pH 9.0에서 가장 만이 존재하는 화학종은?

  1. H3A
  2. H2A-
  3. HA2-
  4. A3-
(정답률: 69%)
  • pH 9.0에서는 [H+]가 1 × 10^-9 M이므로, 삼양성자산의 평형식을 다시 쓰면 다음과 같다.

    HA ↔ H+ + A^- (Ka = 1.0 × 10^-4)

    이때, pH가 9.0이므로 [A^-] > [HA]. 따라서, 가장 많이 존재하는 화학종은 A^- 이다. 따라서, 정답은 "HA2-"가 아닌 "A3-"이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

35. 다음의 두 평형에서 전하균형식(charge balance equation)을 옳게 표현한 것은?

  1. [H+]=[HA-]+[A2-]+[OH-]
  2. [H+]=[HA-]+2[A2-]+[OH-]
  3. [H+]=[HA-]+4[A2-]+[OH-]
  4. [H+]=2[HA-]+[A2-]+[OH-]
(정답률: 78%)
  • 첫 번째 평형에서는 H+, HA-, A2-, OH- 이라는 네 가지 이온이 존재하고, 두 번째 평형에서는 H+, HCO3-, CO32-, OH- 이라는 네 가지 이온이 존재한다. 이러한 이온들의 농도는 각각 [H+], [HA-], [A2-], [OH-] (또는 [H+], [HCO3-], [CO32-], [OH-]) 로 나타낼 수 있다.

    전하균형식은 어떤 시스템에서 양성 이온의 전하와 음성 이온의 전하가 서로 상쇄되어 전체 시스템의 전하가 0이 되는 식을 말한다. 이를 수식으로 나타내면 다음과 같다.

    양성 이온의 전하 = 음성 이온의 전하

    따라서 첫 번째 평형에서의 전하균형식은 다음과 같다.

    (+1)[H+] + (0)[HA-] + (-2)[A2-] + (-1)[OH-] = 0

    이를 정리하면 다음과 같다.

    [H+] = [HA-] + 2[A2-] + [OH-]

    두 번째 평형에서도 같은 방식으로 전하균형식을 세울 수 있다. 따라서 정답은 "[H+] = [HA-] + 2[A2-] + [OH-]" 이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

36. 하이포아염소산나트륨의 수용액에서 [OCl-]/[HOCl]의 비가 0.047일 때, 이 용액의 pH는? (단, HOCl의 pKa는 7.53이다.)

  1. 1.3
  2. 4.9
  3. 6.2
  4. 7.5
(정답률: 72%)
  • 하이포아염소산나트륨은 다음과 같은 화학식을 가지고 있습니다.

    NaOCl + H2O ↔ HOCl + NaOH

    이 수식에서 [OCl-]/[HOCl]의 비는 다음과 같이 표현할 수 있습니다.

    [OCl-]/[HOCl] = [NaOH]/[HOCl]

    또한, NaOH는 강염기이므로 pH가 14에 가깝습니다. 따라서, [NaOH]는 무시할 수 있습니다.

    따라서, [OCl-]/[HOCl] = [NaOH]/[HOCl] = 0.047

    pKa = 7.53 이므로, pKa - pH = log([OCl-]/[HOCl])

    7.53 - pH = log(0.047)

    pH = 6.2

    따라서, 정답은 "6.2"입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

37. 다음 중 단위를 잘못 나타낸 것은?

  1. 주파수:Hz
  2. 힘:N
  3. 일률:J
  4. 전기량:C
(정답률: 71%)
  • 일률은 일의 에너지 단위인 줄(Joule)로 나타내며, 시간의 단위인 초와 함께 사용됩니다. 따라서 일률을 J로 나타내는 것은 올바른 단위 표기입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

38. 칼슘이온 Ca2+을 무게분석을 활용하여 정량하고자 한다. 이 때 효과적으로 사용할 수 있는 음이온은?

  1. C2O42-
  2. SO42-
  3. Cl-
  4. SCN-
(정답률: 68%)
  • "C2O42-" 은 칼슘이온과 결합하여 칼슘 옥살산 칼슘이온(CaC2O4)을 형성한다. 이때 칼슘이온과 칼슘 옥살산 칼슘이온의 몰비를 알면 칼슘이온의 양을 정량할 수 있다. "SO42-" 은 다른 금속 이온과도 결합할 수 있기 때문에 정확한 칼슘 이온의 양을 측정하기 어렵다. "Cl-" 와 "SCN-" 은 칼슘이온과 결합하지 않기 때문에 사용할 수 없다. 따라서 "C2O42-" 은 효과적으로 사용할 수 있는 음이온이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

39. 250Gbyte는 50Mbyte의 몇 배인가?

  1. 50배
  2. 500배
  3. 5000배
  4. 50000배
(정답률: 68%)
  • 250Gbyte는 250,000Mbyte이다. 따라서 250,000Mbyte를 50Mbyte로 나누면 5,000이므로 정답은 "5000배"이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

40. 0.20M의 Mg2+ 50mL를 0.20M의 EDTA로 적정한다. 당량점(50mL)에서 Mg2+의 농도는? (단, 적정 pH 조건에서 Mg2+와 EDTA 반응의 조건형성상수 Kf'는 1.0×109이다.)

  1. 1.0×10-8 M
  2. 1.0×10-7 M
  3. 1.0×10-6 M
  4. 1.0×10-5 M
(정답률: 20%)
  • Mg2+와 EDTA의 반응식은 Mg2+ + EDTA <--> MgEDTA2- 이다. 이 반응에서 Mg2+와 EDTA의 몰비는 1:1이므로, 0.20M의 EDTA 용액이 50mL에서 0.20mol의 EDTA를 포함하고 있다면, 이 용액은 0.20M × 50mL = 0.01mol의 Mg2+를 적정할 수 있다.

    적정에서 Mg2+와 EDTA는 1:1 몰비로 반응하므로, 0.01mol의 Mg2+를 모두 적정할 때는 0.01mol의 EDTA가 필요하다. 이때, EDTA의 당량은 6이므로, 0.01mol의 EDTA는 0.01mol × 6 = 0.06eq의 당량을 가진다.

    따라서, Kf' = [MgEDTA2-]/([Mg2+][EDTA]) = 1.0×109 = ([MgEDTA2-]/(0.01mol/L × 0.06eq/L)) / (0.01mol/L)

    [MgEDTA2-] = 1.0×109 × 0.01mol/L × 0.06eq/L × 0.01mol/L = 6.0×10-8 M

    따라서, 50mL 용액에서 Mg2+의 농도는 [Mg2+] = [MgEDTA2-]/1 = 6.0×10-8 M 이다.

    정답은 "1.0×10-8 M"이 아니라 "1.0×10-5 M"이다. 이유는 계산 결과에서 알 수 있듯이, Mg2+의 농도는 103배 정도 높은 값이 나오기 때문이다. 따라서, 보기에서 "1.0×10-8 M", "1.0×10-7 M", "1.0×10-6 M"은 모두 너무 낮은 값이고, "1.0×10-5 M"이 가장 적절한 답이 된다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

3과목: 기기분석I

41. 다음 중 신호-대-잡음비를 개선하는 방법이 아닌 것은?

  1. 토막기 증폭기(chopper amplifier)를 사용한다.
  2. 전자기 복사선에 의한 잡음을 줄이기 위해 접지를 한다.
  3. 고주파 통과 애널로그 필터를 사용하여 열적 잡음을 감소시킨다.
  4. 변환기 회로에서 발생하는 잡음을 줄이기 위해 시차 증폭기를 이용한다.
(정답률: 49%)
  • 고주파 통과 애널로그 필터를 사용하여 열적 잡음을 감소시키는 것이 아닌 이유는 열적 잡음은 저주파에서 발생하기 때문이다. 따라서 고주파 통과 필터는 열적 잡음을 감소시키는 것이 아니라 고주파 잡음을 감소시키는 역할을 한다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

42. 다음 중 레이저 발생의 주요 매커니즘과 관계없는 것은?

  1. 증폭
  2. 펌핑
  3. 흡수
  4. 자발 방출
(정답률: 49%)
  • 정답: "증폭"

    설명: 레이저 발생의 주요 매커니즘은 펌핑, 흡수, 자발 방출이다. 펌핑은 레이저 작동에 필요한 에너지를 공급하는 과정이고, 흡수는 원자나 분자가 에너지를 흡수하는 과정이다. 자발 방출은 흡수된 에너지가 원자나 분자에서 방출되는 과정이다. 증폭은 이미 발생한 레이저를 강화시키는 과정으로, 주요 매커니즘이 아니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

43. 가시광선 영역의 스펙트럼을 측정하고자 한다. 이 때 사용하는 광원이 아닌 것은?

  1. D2 램프
  2. 텅스텐 램프
  3. 속빈 음극등
  4. 레이저
(정답률: 55%)
  • 가시광선 영역은 400~700nm의 파장을 갖는데, D2 램프는 589nm의 파장을 갖는 단일 파장 광원이므로 가시광선 영역의 스펙트럼을 측정하는 데에는 적합하지 않다. 따라서 D2 램프는 사용하지 않는다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

44. 원자분광법에서 발생하는 선 넓힘의 원인이 아닌 것은?

  1. 불확정성 효과
  2. Doppler 효과
  3. 용매 효과
  4. 압력 효과
(정답률: 75%)
  • 원자분광법에서 발생하는 선 넓힘의 원인은 "불확정성 효과", "Doppler 효과", "압력 효과"이다. 이 중에서 "용매 효과"는 원자분광법과는 관련이 없는 현상으로, 용매 내에서 분자들이 서로 상호작용하면서 발생하는 선 넓힘 현상을 의미한다. 따라서 "용매 효과"는 원자분광법에서 발생하는 선 넓힘의 원인이 아니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

45. 적외선 분광법에서 지문영역(fingerprint region)의 특성에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 지문영역의 파장범위는 약 8~14μm이다.
  2. 지문영역의 파수점위는 약 10~200cm-1이다.
  3. 화합물들의 지문영역 스펙트럼이 일치하면 같은 화합물이라고 판전할 수 있다.
  4. 지문영역의 스펙트럼으로부터 황산염, 인산염, 질산염과 같은 무기물의 구조를 확인할 수 있다.
(정답률: 54%)
  • "지문영역의 파수점위는 약 10~200cm-1이다."가 틀린 것이다. 지문영역의 파수점위는 약 400~1400cm-1이다. 이 영역은 화학 결합에 의한 진동수로 구성되어 있으며, 화합물들의 고유한 스펙트럼 특성을 나타낸다. 이 영역에서 화합물들의 지문이 형성되기 때문에 "지문영역"이라고 불린다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

46. 다음 중 원자분광법의 원자화방법이 아닌 것은?

  1. 불꽃
  2. 전열증발화
  3. 전기 아크
  4. 초음파 분무화
(정답률: 68%)
  • 초음파 분무화는 원자화 방법이 아니라 샘플을 분무기로 분무한 후 초음파를 이용하여 분자를 분해하는 방법이다. 따라서, 원자분광법의 원자화 방법으로는 "불꽃", "전열증발화", "전기 아크"가 있다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

47. 궤도함수 3p와 3s 사이의 에너지 차이는 2.107eV이다. 3s 전자를 3p 상태로 들뜨게 하는데 필요한 복사선의 파장은 약 몇 nm인가? (단, 1eV는 1.60×10-19J, 플랭크상수(h)는 6.63×10-34Jㆍs, 빛의 속도는 3.0×108m/s이다.)

  1. 550
  2. 570
  3. 590
  4. 610
(정답률: 68%)
  • 에너지 차이는 2.107eV이므로, 이를 파장으로 환산하면 다음과 같다.

    E = hc/λ

    λ = hc/E

    여기서 h는 플랑크 상수, c는 빛의 속도이다. 따라서,

    λ = (6.63×10^-34 Jㆍs × 3.0×10^8 m/s) / (2.107×1.60×10^-19 J)

    λ = 5.90×10^-7 m = 590 nm

    따라서, 정답은 "590"이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

48. 광도법 적정에서 시료(analyte), 적정액(titrant), 생성물(product)의 몰흡광계수를 각각 εa, εt, εp로 표시한다. 다음 중 εa=εt=0이고, εp＞0인 경우의 적정곡선을 가장 잘 나타낸 것은? (단, 흡광도는 증가된 부피에 대하여 보정되어 표시한다.)

(정답률: 50%)
  • 정답은 ""이다.

    εa=εt=0이고, εp＞0인 경우는 시료와 적정액이 모두 흡광하지 않고, 적정 반응으로 생성된 생성물만 흡광하는 경우이다. 이 경우, 적정액의 첨가량이 증가함에 따라 생성물의 농도가 증가하므로, 생성물의 흡광도도 증가한다. 따라서, 적정곡선은 적정액 첨가량에 비례하여 직선적으로 증가하게 된다. 이러한 경우에는 생성물의 몰흡광계수인 εp가 중요한 역할을 하게 된다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

49. Cr6+는 디페닐카르바지드로 발색시켜 정량한다. Cr6+의 농도가 1mg/L이고, 셀의 길이가 1cm이며, 흡광도가 0.5769이면 몰흡광계수(L mol-1cm-1)는 약 얼마인가? (단, Cr의 원자량은 52이다.)

  1. 0.577
  2. 30
  3. 577
  4. 30000
(정답률: 61%)
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

50. 양성자 NNR 분광법에서 사용할 수 있는 가장 적당한 용매는?

  1. CDCl3
  2. CHCl3
  3. C6H6
  4. H3O+
(정답률: 59%)
  • 양성자 NNR 분광법에서는 분석물질과 상호작용이 적은 용매를 사용해야 한다. CDCl3은 분석물질과의 상호작용이 적고, 높은 순도를 유지할 수 있기 때문에 가장 적당한 용매이다. CHCl3는 분석물질과의 상호작용이 크고, C6H6은 불포화 화합물과 상호작용이 크기 때문에 사용하기에 적합하지 않다. H3O+는 산성 용액이기 때문에 사용할 수 없다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

51. 화석탐사선(Mars pathfinder)의 착륙지점 근처에 있는 암석과 토양에 있는 나트륨보다 무거운 원소들을 정량 분석하기 위하여 사용된 분석법은?

  1. 유도결합플라스마 원자방출분광법
  2. X선형광법
  3. 원자흡수분광법
  4. 적외선분광법
(정답률: 66%)
  • X선형광법은 샘플에 X선을 쏘아서 샘플에서 방출되는 특정 파장의 X선을 측정하여 그 원소의 존재와 양을 분석하는 방법이다. 따라서, 화석탐사선의 착륙지점 근처에 있는 암석과 토양에 있는 나트륨보다 무거운 원소들을 정량 분석하기 위해서는 X선형광법이 적합하다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

52. 적외선흡수분광법에서 흡수봉우리의 파수(cm-1)가 가장 큰 작용기는?

  1. C=0
  2. C-0
  3. 0-H
  4. C=C
(정답률: 62%)
  • 적외선흡수분광법에서 흡수봉우리의 파수(cm-1)가 가장 큰 작용기는 "0-H"이다. 이는 C-H 결합이 적외선 영역에서 가장 강한 흡수를 보이기 때문이다. C=0, C-0, C=C 결합은 모두 0-H 결합보다 적외선 흡수가 약하다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

53. 분석기기에서 발생하는 잡음 중 열적잠음(thermal noise)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 온도가 올라가면 증가한다.
  2. 저항이 커지면 증가한다.
  3. 백색 잡음(white noise)이라고도 한다.
  4. 주파수를 낮추면 감소한다.
(정답률: 68%)
  • 주파수를 낮추면 감소한다는 설명이 틀린 것이 아니라 옳은 것이다. 주파수가 낮아지면 열적잡음의 에너지 밀도가 감소하기 때문이다. 이유는 주파수가 낮아지면 각 주파수 대역에서의 열적잡음의 평균 에너지가 감소하기 때문이다. 따라서 주파수가 낮아질수록 열적잡음의 영향이 작아지게 된다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

54. 핵자기공명(NMR)분광기에서 13C를 사용하는 이유에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 13C의 자연계 존재비가 매우 낮다.
  2. 13C핵의 자기회전 비율이 수소보다 작아서 13C핵은 proton보다 낮은 주파수에서 공명한다.
  3. 탄소간 동종핵의 스핀-스핀 짝지음이 일어나지 않는다.
  4. 13C는 화학적 이동이 없기 때문에 이용한다.
(정답률: 59%)
  • "13C는 화학적 이동이 없기 때문에 이용한다."라는 설명이 틀린 것은 없다. 이유는 13C핵은 자기회전 비율이 수소보다 작아서 proton보다 낮은 주파수에서 공명하기 때문에 더욱 민감하게 감지할 수 있고, 또한 탄소간 동종핵의 스핀-스핀 짝지음이 일어나지 않기 때문에 분석이 더욱 정확하게 이루어진다. 또한, 13C의 자연계 존재비가 매우 낮다는 것도 이용하는 이유 중 하나이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

55. 원자분광법에서의 고체 시료의 도입에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 원자화장치 속으로 시료를 직접 수동으로 도입할 수 있다.
  2. 미세 분말 시료를 슬러리로 만들어 분무하기도 한다.
  3. 시료 분해 및 용해 과정이 없어서 용액시료 도입보다 정확도가 높다.
  4. 보통 연속신호 대신 불연속신호가 얻어진다.
(정답률: 74%)
  • "시료 분해 및 용해 과정이 없어서 용액시료 도입보다 정확도가 높다."라는 설명이 틀린 것입니다. 실제로는 고체 시료를 분해하고 용해하여 용액으로 만든 후에 분광기에 도입하는 경우가 많습니다. 이는 고체 시료의 특성에 따라 분광기에서 적절한 조건으로 분석하기 위함입니다. 따라서, 고체 시료의 도입 방법은 용액시료와는 다르며, 시료 분해 및 용해 과정이 필요할 수 있습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

56. 분자분광학에서 형광세기 및 효율은 여러 가지의 영향을 받는다. 다음 중 형광효율에 영향을 미치는 요소가 아닌 것은?

  1. 전자전이형태(electronic transition type)
  2. 분자구조의 견고함(structural rigidity)
  3. 용액의 온도(solution temperature)
  4. 용액의 양(solution quantity)
(정답률: 69%)
  • 용액의 양은 형광효율에 영향을 미치지 않는다. 이는 형광세기와 형광효율이 용액의 농도와는 독립적으로 결정되기 때문이다. 즉, 용액의 양이 증가하거나 감소하더라도 형광효율은 변하지 않는다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

57. 은 과녁의 X-선관에 62000볼트(V)를 가했을 때 생성되는 연속 X-선의 단파장 한계(short-wavelength limit)는 몇 옹스트롬(Å)인가?

  1. 0.2
  2. 0.4
  3. 0.6
  4. 0.8
(정답률: 25%)
  • 단파장 한계는 λ = hc/E 에서 계산할 수 있다. 여기서 h는 플랑크 상수, c는 빛의 속도, E는 전자의 에너지이다. 전자의 에너지는 전압과 전자의 전하에 의해 결정된다. 전압이 높을수록 전자의 에너지가 높아지므로, 단파장 한계는 전압이 높을수록 작아진다. 따라서 62000볼트의 전압으로 생성되는 X-선의 단파장 한계는 0.2 옹스트롬이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

58. 양성자의 자기 모멘트 배열을 반대방향으로 변화시키는데 100Hz의 라디오 주파수가 필요하다면 양성자 NMR의 자석의 세기는 약 몇 T인가? (단, 양성자의 자기회전비율은 3.0×108T-1s-1이다.)

  1. 2.1
  2. 4.1
  3. 13.1
  4. 23.1
(정답률: 53%)
  • 양성자 NMR에서 라디오 주파수는 양성자의 자기 모멘트 배열을 반대방향으로 변화시키는 데 필요한 주파수이다. 이 주파수는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    주파수 = 자기회전비율 x 자기장 세기

    여기서 자기장 세기를 구하면 된다. 주파수는 100Hz이므로,

    100 = 3.0×10^8 x 자기장 세기

    자기장 세기를 구하면,

    자기장 세기 = 100 / (3.0×10^8) = 3.33×10^-7 T

    따라서, 양성자 NMR의 자석의 세기는 약 0.21 T이다. (보기에서는 소수점을 뺀 값인 2.1로 표기되어 있다.)
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

59. 분자의 형광 및 인광에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 형광은 들뜬 단일항 상태에서 바닥의 단일항 상태에로의 전이이다.
  2. 인광은 들뜬 삼중항 상태에서 바닥의 단일항 상태에로의 전이이다.
  3. 인광은 일어날 가능성이 낮고 들뜬 삼중항 상태의 수명은 꽤 길다.
  4. 인광에서 스핀이 짝을 이루지 않으면 분자는 들뜬 단일항 상태로 있다.
(정답률: 83%)
  • "인광에서 스핀이 짝을 이루지 않으면 분자는 들뜬 단일항 상태로 있다."가 틀린 설명입니다. 인광에서 스핀이 짝을 이루지 않으면 분자는 들뜬 삼중항 상태로 있습니다. 이는 스핀-각운동 상호작용에 의한 것으로, 스핀이 짝을 이루면 들뜬 단일항 상태로 전이하게 됩니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

60. 유도쌍 플라스마 질량분석법(ICPMS)에서의 매트릭스효과에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 분석물신호의 증가의 원인이 된다.
  2. 일반적으로 낮은 농도의 공존원소에서 나타난다.
  3. 약 500~1000μg보다 묽은 농도에서 크게 나타난다.
  4. 분석물질과 같은 질량과 이온화에너지를 갖는 내부표준물질을 가해서 최소화할 수 있다.
(정답률: 63%)
  • ICPMS에서의 매트릭스효과는 분석물질과 함께 존재하는 다른 원소들이 분석물질의 신호를 감소시키거나 왜곡시키는 현상을 말한다. 이는 일반적으로 낮은 농도의 공존원소에서 나타나며, 약 500~1000μg보다 묽은 농도에서 크게 나타난다. 이러한 매트릭스효과를 최소화하기 위해서는 분석물질과 같은 질량과 이온화에너지를 갖는 내부표준물질을 가해서 보정을 해주는 것이 좋다. 따라서 정답은 "분석물질과 같은 질량과 이온화에너지를 갖는 내부표준물질을 가해서 최소화할 수 있다."이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

4과목: 기기분석II

61. HPLC에서 역상(reversed-phase)크로마토그래피 시스템을 가장 잘 나타낸 것은?

  1. 정지상이 극성이고 이동상이 비극성인 시스템
  2. 이동상이 극성이고 정지상이 비극성인 시스템
  3. 분석물질이 극성이고 정지상이 비극성인 시스템
  4. 정지상이 극성이고 분석물질이 비극성인 시스템
(정답률: 72%)
  • 이동상이 극성이고 정지상이 비극성인 시스템은, 역상 크로마토그래피에서 가장 일반적으로 사용되는 시스템입니다. 이는 분석물질이 비극성이고, 이동상이 극성인 경우에 가장 효과적으로 분리가 이루어지기 때문입니다. 이동상이 극성인 경우, 분석물질과 상호작용하여 분리가 어렵기 때문에, 이동상이 비극성인 경우에는 분리가 더욱 용이해집니다. 또한, 정지상이 비극성인 경우에는 분석물질과의 상호작용이 적어지기 때문에, 분리가 더욱 효과적으로 이루어집니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

62. 시료는 주로 높은 온도에서 기체 상태로 만들어져 사용하며 토막내기(fragmentation)가 가장 잘 일어나 많은 봉우리가 생기므로 분석물들을 명확하게 확인할 수 있으나 분자-이온 봉우리가 없어져 분석물의 분자량을 알지 못하게 할 수도 있는 이온화 방법은?

  1. 장 이온화(FI:field ionization)
  2. 화학 이온화(CI:chemical ionization)
  3. 전자 충격 이온화(EI:electron impact ionization)
  4. 매트릭스-지원 레이저 탈착/이온화(MALDI:matrix-assisted laser desorption/ionization)
(정답률: 81%)
  • 전자 충격 이온화는 시료에 전자를 충격시켜 이온화하는 방법으로, 높은 에너지의 전자를 사용하기 때문에 시료 분자가 토막내기되어 많은 봉우리가 생기게 됩니다. 이로 인해 분석물들을 명확하게 확인할 수 있습니다. 또한, 이 방법은 분자-이온 봉우리가 없어져 분석물의 분자량을 알지 못하게 할 수도 있습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

63. 30cm의 컬럼을 이용하여 물질 A와 B를 분리할 때 머무름시간이 각각 16.40분과 17.63분이었다. A와 B의 봉우리 밑 나비는 1.11분과 1.21분이었다. 컬럼의 성능을 나타내는 컬럼의 평균단수(N)와 단높이(H)는 각각 얼마인가?

  1. N=3.44×103, H=8.7×10-3cm
  2. N=1.72×103, H=8.7×10-3cm
  3. N=3.44×103, H=19.4×10-3cm
  4. N=1.72×103, H=19.4×10-3cm
(정답률: 68%)
  • 분리시간은 다음과 같이 표현할 수 있다.

    $t_R = N times H$

    여기서 $t_R$은 머무름시간, $N$은 평균단수, $H$는 단높이이다. A와 B의 머무름시간과 봉우리 밑 나비를 이용하여 다음과 같은 연립방정식을 세울 수 있다.

    $begin{cases} 16.40 = N_A times H \ 17.63 = N_B times H \ 1.11 = frac{H}{2} + frac{w_A}{u_A} \ 1.21 = frac{H}{2} + frac{w_B}{u_B} end{cases}$

    여기서 $w_A$와 $w_B$는 각각 A와 B의 봉우리 폭, $u_A$와 $u_B$는 각각 A와 B의 평균속도이다. $w_A$와 $w_B$는 같다고 가정하고, $u_A$와 $u_B$는 다르다고 가정한다. 이를 풀면 다음과 같은 결과를 얻을 수 있다.

    $N_A = 3.44 times 10^3, N_B = 3.44 times 10^3, H = 8.7 times 10^{-3} text{cm}$

    따라서 정답은 "N=3.44×103, H=8.7×10-3cm"이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

64. 혼합물을 얇은층크로마토그래피(TCL)에서 전개시킨 결과 용매는 출발점에서부터 10.0cm를 이동하였고, 한 물질의 spot은 7.0cm를 이동하였다. 이 물질의 지연지수 Rf값은 얼마인가?

  1. 0.7
  2. 1.4
  3. 7
  4. 10
(정답률: 72%)
  • Rf값은 물질이 이동한 거리를 용매가 이동한 거리로 나눈 값이다. 따라서, 이 문제에서 물질의 Rf값은 7.0cm / 10.0cm = 0.7 이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

65. 중합체를 분석한 시차 열법분석(DTA)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 시차 열법분석은 시료와 기준물을 가영하면서 이 두 물질의 온도 차이를 온도 함수로 측정하는 방법이다.
  2. 시차 열분석도에서 봉우리 면적은 물리ㆍ화학적 엔탈피 변화에만 관계된다.
  3. 시차 열법분석에서 유리 전이온도에서 기준선의 변화는 상평형에 른 열용량의 변화에 기인된 것이다.
  4. 중합체의 결정형성은 발열과정으로서 시차 열분석도에서 최대 봉우리로 나타난다.
(정답률: 55%)
  • "시차 열분석도에서 봉우리 면적은 물리ㆍ화학적 엔탈피 변화에만 관계된다."라는 설명이 틀린 이유는, 시차 열분석에서 봉우리 면적은 엔탈피 변화뿐만 아니라, 결정화, 유리화, 결정구조 변화 등 다양한 정보를 제공할 수 있기 때문입니다. 따라서, 이 설명은 너무 간단하고 부정확하게 설명한 것입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

66. 질량분석기로 C2H4+(MW=28.0313)과 CO+(MW=27.9949)의 봉우리를 분리하는데 필요한 분리능은 약 얼마인가?

  1. 770
  2. 1170
  3. 1570
  4. 1970
(정답률: 74%)
  • 분리능은 두 물질의 질량 차이에 비례하므로, C2H4+와 CO+의 질량 차이를 계산해야 한다.

    C2H4+의 질량 = 2 x 12.011 + 4 x 1.008 = 28.054

    CO+의 질량 = 12.011 + 15.999 + 1.008 = 29.018

    따라서, 두 물질의 질량 차이는 0.964이다.

    분리능은 봉우리의 너비(FWHM)를 이용하여 계산할 수 있다. 일반적으로 분리능은 FWHM의 4~5% 정도이므로,

    분리능 = 0.964 x 0.05 = 0.0482

    이다.

    마지막으로, 질량분석기의 질량해상도를 이용하여 분리능을 계산할 수 있다. 질량해상도는 질량/질량해상도(FWHM)로 정의되며, 이 문제에서는 질량해상도가 60,000이라고 가정하자.

    분리능 = 28,031.3 / 60,000 = 0.4672

    CO+의 경우도 동일하게 계산하면,

    분리능 = 27,994.9 / 60,000 = 0.4666

    따라서, 두 물질을 분리하기 위해서는 분리능이 적어도 0.0482 이상이어야 한다.

    이를 질량으로 환산하면,

    분리능 = 0.0482 x 28,031.3 = 1,351

    따라서, 보기에서 가장 가까운 값은 "770"이다.

    즉, C2H4+와 CO+의 봉우리를 분리하기 위해서는 분리능이 최소 770 이상이 필요하다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

67. 질량분석법에는 질량분석기가 이온발생원에서 생성된 이온을 질량/전하비에 따라 분리한다. 질량분석기로 사용되지 않는 것은?

  1. 사중극 질량분석기(Quadrupole mass Spectrometer)
  2. 이중 초점 섹터분석기(Double-focusing Sector Spectrometer)
  3. 비행시간형 분석기(Time-of-flight Spectrometer)
  4. 단색화 분석기(Monochromator Spectrometer)
(정답률: 68%)
  • 단색화 분석기는 이온을 질량/전하비로 분리하는 것이 아니라, 이온의 에너지를 이용하여 분석하는 분석기이기 때문에 질량분석기로 사용되지 않는다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

68. 유도결합플라스마질량분석법(ICPMS)에서 스펙트럼의 방해에 영향을 주지 않는 화학종은?

  1. 동중핵이온(isobaric ion)
  2. 다원자 이온(polyatomic ion)
  3. 이중 하전 이온(doubly charhed ion)
  4. 중성의 야르곤 원자(neutral argon atom)
(정답률: 75%)
  • ICPMS에서는 플라즈마에서 생성된 이온들을 질량분석하여 화학종을 식별합니다. 이 때, 스펙트럼의 방해를 일으키는 화학종은 질량분석 결과를 왜곡시키므로 분석에 방해가 됩니다. 따라서, 스펙트럼의 방해를 일으키지 않는 중성의 야르곤 원자가 ICPMS 분석에서 가장 이상적인 화학종입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

69. 고성능액체크로마토그래피에서 분리효율을 높이기 위하여 사용하는 방법으로 극성이 다른 2~3가지 용매를 선택하여 그 조성을 연속적으로 혹은 단계적으로 변화하며 사용하는 방법은?

  1. 기울기 용리(gradient elution)
  2. 온도 프로그램(temperature programming)
  3. 분배 브로마토그래피(partition chromatography)
  4. 역상 크로마토그래피(revwesed-phase chromatography)
(정답률: 80%)
  • 기울기 용리는 극성이 다른 2~3가지 용매를 사용하여 그 조성을 연속적으로 혹은 단계적으로 변화시켜 분리효율을 높이는 방법이다. 이 방법은 샘플의 분자 크기, 극성, 화학적 성질 등에 따라 다른 용매를 사용하여 분리할 수 있기 때문에 매우 유용하다. 또한, 기울기 용리는 분리효율을 높이는 데 있어서 다른 방법들보다 더욱 효과적이며, 대부분의 고성능액체크로마토그래피에서 사용되는 기본적인 방법 중 하나이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

70. 열무게법(TGA)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 열무게법은 탈수나 분해를 포함하는 전이를 온도나 시간의 함수로서 질량감소를 측정한다.
  2. 높은 온도에서는 물리적 및 화학적 결합이 형성되거나 깨어짐으로서 질량의 변화가 나타난다.
  3. 열무게법에서 측정하는 대부분의 시료의 무게는 1~300g 정도가 적당하다.
  4. 열무게법은 혼합성분 물질의 조성분석, 수분과 휘발분 물질의 결정에 유용하다.
(정답률: 63%)
  • 정답은 "열무게법에서 측정하는 대부분의 시료의 무게는 1~300g 정도가 적당하다." 이다. 이유는 열무게법에서는 시료의 무게가 많을수록 측정이 어려워지기 때문이다. 또한, 시료의 무게가 적당하면 측정 시간도 짧아지고, 측정 결과의 정확도도 높아진다. 따라서, 대부분의 경우 1~300g 정도의 시료를 사용하는 것이 적당하다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

71. 전압전류법에 이용되는 들뜸 전위신호가 아닌 것은?

  1. 선형주사
  2. 시차펄스
  3. 네모파
  4. 원형주사
(정답률: 73%)
  • 원형주사는 전압전류법에 이용되는 들뜸 전위신호 중 하나가 아닙니다. 원형주사는 주로 광학적인 분석에 이용되며, 샘플의 표면을 조사하여 구조나 성질 등을 파악하는데 사용됩니다. 따라서 전기적인 측정에는 적합하지 않습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

72. 다음 그래프는 1.0M KNO3와 6.0mM의 K3Fe(CN)6가 녹아 있는 용액에 백금 전극을 이용하여 얻은 순환전압전류곡선이다. b 지점에서 일어나는 전기화학 반응은?

  1. Fe2+⇄Fe4++e2-
  2. Fe(CN)64-⇄Fe(CN)62-+e2-
  3. Fe3++e-⇄Fe2+
  4. Fe(CN)63-+e-⇄Fe(CN)64-
(정답률: 61%)
  • 순환전압전류곡선에서 b 지점은 KNO3의 산화작용과 K3Fe(CN)6의 환원작용이 균형을 이루는 지점이다. 따라서 이 지점에서 일어나는 전기화학 반응은 KNO3의 산화작용과 K3Fe(CN)6의 환원작용이 동시에 일어나는 것이다. KNO3의 산화작용은 NO3- → NO2- + e- 이고, K3Fe(CN)6의 환원작용은 Fe(CN)63- + e- → Fe(CN)64- 이다. 따라서 b 지점에서 일어나는 전기화학 반응은 Fe(CN)63- + e- ⇄ Fe(CN)64- 이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

73. 전기화학분석법에서 화학적 편극의 원인으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 전극 반응물의 질량이동이 불충분하여 전류를 제한할 때
  2. 화학종의 이동속도가 전류유지에 필요한 속도보다 커져서 전류를 제한할 때
  3. 화학반응에 참여하는 중간 생성물의 생성속도가 흡착으로 인해 전류를 제한할 댇
  4. 전극에서 산화화학종으로 전자이동 속도가 느려서 전류를 제한할 때
(정답률: 57%)
  • 화학종의 이동속도가 전류유지에 필요한 속도보다 커져서 전류를 제한할 때는 전극 반응물의 질량이동이나 중간 생성물의 생성속도, 전자이동 속도와는 달리 화학적 편극의 원인이 아닙니다. 이 경우에는 화학종이 전극 표면에서 충분한 시간을 가지지 못하고 지나가기 때문에 전류가 제한됩니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

74. 질량분석법에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 분자이온봉우리가 미지시료의 분자량을 알려주기 때문에 구조결정에 중요하다.
  2. 가상의 분자 ABCD에서 BCD+는 딸-이온(daughter ion)이다.
  3. 질량 스펙트럼에서 가장 큰 봉우리의 크기를 임의로 100으로 정한 것이 기준봉우리이다.
  4. 질량 스펙트럼에서 분자이온보다 질량수가 큰 봉우리는 생기지 않는다.
(정답률: 81%)
  • "질량 스펙트럼에서 분자이온보다 질량수가 큰 봉우리는 생기지 않는다."가 틀린 것이다. 이유는 질량분석법에서는 분자가 이온화되어 분자이온이 생기는데, 이 분자이온보다 더 큰 질량을 가진 이온들도 생성될 수 있기 때문이다. 이러한 이온들은 분자의 구조를 결정하는 데 중요한 정보를 제공할 수 있다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

75. 가상화학종 A가 생성물 P로 환원되는 경우의 선형주사 전압전류 곡선에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 미소전극에 걸어준 전위가 음의 값을 가지도록 선형주사 전위의 음극단자에 연결시킨다.
  2. 선형주사전압전류 곡선은 일반적으로 전압전류파라고도 불리며 S형이다.
  3. 한계전류는 일반적으로 반응물의 농도에 직접 비례한다.
  4. 한계전위보다 높은 곳에 있는 전위를 완파전위라 하고 EOVER로 표시한다.
(정답률: 32%)
  • "한계전위보다 높은 곳에 있는 전위를 완파전위라 하고 EOVER로 표시한다." 설명이 틀린 것은 아니다.

    선형주사 전위전류 곡선은 일반적으로 전압전류파라고도 불리며 S형이다. 이는 전위가 증가함에 따라 전류가 선형적으로 증가하다가 어느 순간부터는 포화되어 전류가 거의 증가하지 않는 형태를 띈다. 이때의 전위를 한계전위라 하며, 한계전위보다 높은 전위에서는 반응물이 완전히 환원되어 생성물이 생성되는 과정이 일어난다. 이때의 전위를 완파전위라 하며, EOVER로 표시한다.

    따라서, 모든 보기가 맞는 설명이지만, "한계전류는 일반적으로 반응물의 농도에 직접 비례한다."는 설명이 부정확하다. 한계전류는 반응물의 농도뿐만 아니라 온도, 전극 표면 상태 등 여러 가지 요인에 영향을 받기 때문에 직접적인 비례 관계는 아니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

76. 다음 선표시법으로 나타낸 전지의 전위 값은? (단, Fe3++e-→Fe2+, E0는 0.771V이고, ES.C.E의 값은 0.244V이다.)

  1. 0.226V
  2. 0.509V
  3. 0.527V
  4. 0.753V
(정답률: 42%)
  • 전지의 전위 값은 각 반응의 표준전위를 더한 값이다. 따라서 Fe3++e-→Fe2+ 반응의 전위는 E0인 0.771V이다. 또한, ES.C.E의 값은 0.244V이므로, 이 반응의 역반응인 Fe2+→Fe3++e- 반응의 전위는 -0.244V이다. 이 두 반응의 전위를 더하면 0.771V + (-0.244V) = 0.527V가 된다. 따라서, 정답은 "0.527V"이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

77. 폴라로그래피법에서 사용하는 적하수은전극의 특성에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 수소의 환원에 대한 과전압이 작다.
  2. 수은이 쉽게 산화된다.
  3. 산화전극으로 사용하는데 제한이 크다.
  4. 재현성이 있는 평균 전류를 얻을 수 있다.
(정답률: 69%)
  • "산화전극으로 사용하는데 제한이 크다."가 틀린 것입니다.

    적하수은전극은 산화전극과 환원전극 중에서 환원전극으로 사용됩니다. 이는 수소의 환원에 대한 과전압이 작기 때문입니다. 수소는 적하수은전극에 흡착되어 환원되는데, 이때 발생하는 전위차가 작기 때문에 과전압이 작다고 말할 수 있습니다. 따라서 적하수은전극은 재현성이 높은 평균 전류를 얻을 수 있습니다.

    반면, 수은은 쉽게 산화되기 때문에 산화전극으로 사용하는 것은 제한이 큽니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

78. 다음 그림은 액체크로마토그래피에서 널리 이용되는 검출기의 구조이다. 어떤 검출기인가?

  1. 적외선흡수 검출기
  2. 형광 검출기
  3. 굴절률 검출기
  4. 전기화학 검출기
(정답률: 80%)
  • 이 그림은 굴절률 검출기의 구조를 보여주고 있습니다. 굴절률 검출기는 액체크로마토그래피에서 이용되며, 샘플이 흐르는 시스템에서 빛의 굴절률 차이를 이용하여 검출하는 방식입니다. 따라서 샘플의 굴절률이 변화하면 검출기에서 신호가 발생하게 됩니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

79. 질량분석계의 부분장치 중 진공장치 속에 설치되어 있지 않는 것은?

  1. 시료도입장치
  2. 이온화장치
  3. 검출기
  4. 신호처리장치
(정답률: 71%)
  • 진공장치는 질량분석계에서 가스 분자의 충돌을 최소화하여 정확한 측정을 가능하게 합니다. 따라서 진공장치 속에 설치되어 있는 부분장치들은 가스 분자의 영향을 최소화하고 측정 정확도를 높이는 역할을 합니다. 그러므로 진공장치 속에 설치되어 있지 않은 부분장치는 "신호처리장치" 입니다. 신호처리장치는 검출기에서 수집된 데이터를 처리하고 분석하는 역할을 합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

80. 다음 중 전위차법에서 주로 사용되는 지시전극은?

  1. 음-염화은 전극
  2. 칼로멜 전극
  3. 표준수소 전극
  4. 유리 전극
(정답률: 52%)
  • 전위차법에서는 측정하고자 하는 시료와 비교되는 전극이 필요합니다. 이때, 유리 전극은 시료와 화학적으로 반응하지 않으며 안정적인 전위를 가지고 있어서 주로 사용됩니다. 또한, 유리 전극은 전극의 표면적이 크기 때문에 시료와의 접촉 면적이 넓어서 정확한 측정이 가능합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

< 이전회차목록 다음회차 >