화학분석기사(구) 필기 기출문제복원 (2011-10-02)

화학분석기사(구)
(2011-10-02 기출문제)

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1과목: 일반화학

1. 화학식과 그 명칭을 잘못 연결한 것은?

  1. C3H8 - 프로판
  2. C4H10- 펜탄
  3. C6H14- 헥산
  4. C8H18 - 옥탄
(정답률: 93%)
  • 정답은 "C3H8 - 프로판" 이다. 프로판은 C3H8의 화학식을 가지며, 펜탄은 C5H12의 화학식을 가진다. 따라서 C4H10은 펜탄이 맞는다.
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2. 0.52% 해리되는 2.5M 약한 산성 용액의 산 해리상수(Ka) 값은?

  1. 6.8×10-5
  2. 1.1×10-5
  3. 0.11
  4. 1.3×10-2
(정답률: 54%)
  • 산 해리상수(Ka)는 다음과 같은 식으로 계산됩니다.

    Ka = [H+][A-]/[HA]

    여기서 [H+]는 수소 이온 농도, [A-]는 약산의 이온화 된 형태인 약침 이온 농도, [HA]는 약산의 농도를 나타냅니다.

    이 문제에서는 약한 산성 용액의 산 해리상수(Ka) 값을 구해야 합니다. 따라서, 약산의 농도와 약침 이온 농도를 알아야 합니다.

    여기서, 약한 산성 용액의 산 해리상수(Ka) 값이 0.52%이므로, 약산의 농도는 0.52%입니다. 이를 몰 단위로 환산하면 0.0052 M입니다.

    또한, 약한 산성 용액이므로, 약침 이온 농도는 약산의 농도와 같습니다.

    따라서, [H+] = x, [A-] = 0.0052 M, [HA] = 2.5 M - 0.0052 M = 2.4948 M입니다.

    이 값을 식에 대입하면,

    Ka = x * 0.0052 / 2.4948

    Ka = 6.8×10-5

    따라서, 정답은 "6.8×10-5"입니다.
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3. 다음은 질산을 생성하는 0stwald 공정을 나타낸 화학반응식이다. 균형이 맞추어진 화학 반응식의 반응물과 생성물의 계수 a, b, c, d 가 옳게 나열된 것은?

  1. a=2 b=3 c=2 d=3
  2. a=6 b=4 c=5 d=6
  3. a=4 b=5 c=4 d=6
  4. a=1 b=1 c=1 d=1
(정답률: 88%)
  • 0stwald 공정에서 질산을 생성하는 화학반응식은 다음과 같다.

    4NH3(g) + 5O2(g) → 4NO(g) + 6H2O(g)

    이 반응식에서 반응물과 생성물의 계수를 확인해보면, 질산을 생성하는데 필요한 반응물은 암모니아(NH3)와 산소(O2)이며, 생성물은 질소산화물(NO)과 수증기(H2O)이다. 따라서 옳은 계수는 a=4, b=5, c=4, d=6이다.

    이유는 반응식에서 암모니아와 산소의 계수를 4:5로 맞추면, 생성되는 질소산화물과 수증기의 계수도 자동으로 4:6으로 맞춰진다. 이렇게 계수를 맞추면 화학반응식이 균형을 이루게 되어, 질산을 효율적으로 생성할 수 있다.
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4. 222Rn 에 관한 내용 중 틀린 것은? (단, 222Rn 의 원자번호는 86 이다.)

  1. 양성자수 = 86
  2. 중성자수 = 134
  3. 전자수 = 86
  4. 질량수 = 222
(정답률: 91%)
  • 222Rn은 원자번호가 86인 라돈(Rn) 원자에서 양성자 86개와 전자 86개를 가지고 있으며, 질량수는 양성자와 중성자의 합인 222이다. 따라서 중성자수는 전자수와 질량수를 빼면 134가 된다.
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5. 다음 중 수소의 질량 백분율(%)이 가장 큰 것은?

  1. HCl
  2. H2O
  3. H2SO4
  4. H2S
(정답률: 86%)
  • 수소의 질량 백분율(%)은 해당 화합물의 분자량에서 수소 원자의 질량을 더한 후, 이 값을 분자량에서 곱한 후 100을 곱한 값입니다. 따라서 수소의 질량 백분율(%)이 가장 큰 것은 수소 원자가 분자 내에서 가장 많이 존재하는 화합물입니다.

    "HCl"의 경우, 수소 원자가 1개만 존재하므로 질량 백분율은 1/36.46 x 100 = 2.74% 입니다.

    "H2O"의 경우, 수소 원자가 2개 존재하므로 질량 백분율은 2/18.02 x 100 = 11.19% 입니다.

    "H2SO4"의 경우, 수소 원자가 2개 존재하므로 질량 백분율은 2/98.08 x 100 = 2.04% 입니다.

    "H2S"의 경우, 수소 원자가 2개 존재하므로 질량 백분율은 2/34.08 x 100 = 5.87% 입니다.

    따라서, 수소의 질량 백분율(%)이 가장 큰 것은 "H2O"입니다.
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6. 다음 물질을 전해질의 세기가 강한 것부터 약해지는 순서로 나열한 것은?

  1. NaCl > CH3COCH3 > NH3
  2. NaCl > NH3 > CH3COCH3
  3. CH3COCH3 > NH3 > NaCl
  4. CH3COCH3 > NaCl > NH3
(정답률: 69%)
  • 전해질의 세기는 전해질이 이온으로 분해되는 정도를 나타내는 것입니다. 이온으로 분해되는 정도가 높을수록 전해질의 세기가 강합니다.

    NaCl은 이온결합을 가지고 있어 물에 녹으면 Na+와 Cl- 이온으로 분해됩니다. NH3은 약한 염기이므로 물에 녹으면 NH4+와 OH- 이온으로 약하게 분해됩니다. CH3COCH3은 분자간의 분자력이 강하므로 물에 녹으면 전혀 이온으로 분해되지 않습니다.

    따라서, 이온결합을 가지고 있는 NaCl이 가장 이온으로 분해되는 정도가 높으므로 전해질의 세기가 가장 강합니다. NH3은 약한 염기이므로 이온으로 분해되는 정도가 NaCl보다는 약하지만, CH3COCH3보다는 강합니다. 마지막으로, CH3COCH3은 전혀 이온으로 분해되지 않으므로 전해질의 세기가 가장 약합니다. 따라서, 정답은 "NaCl > NH3 > CH3COCH3"입니다.
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7. Ca(HCO3)2에서 탄소의 산화수는 얼마인가?

  1. +2
  2. +3
  3. +4
  4. +5
(정답률: 72%)
  • Ca(HCO3)2에서 탄소의 산화수는 +4이다. 이유는 탄산염의 일반적인 공식인 M(HCO3)2에서 탄소의 산화수는 +4이기 때문이다. HCO3- 이온은 탄산염에서 탄소의 산화수를 결정하는 주된 이온이며, 이온의 산화수는 -2이다. 따라서 Ca(HCO3)2에서 Ca 이온의 산화수는 +2이며, 탄소의 산화수는 -2 × 2 = -4이다. 이를 전체 분자의 전하가 0이 되도록 맞추면 탄소의 산화수는 +4가 된다.
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8. [Fe2+]=0.020M 이고 [Cd2+]=0.20M 일 때 298K에서 다음 산화-환원 반응의 전지전위(V)는?

  1. +0.099
  2. +0.069
  3. +0.039
  4. +0.011
(정답률: 68%)
  • 산화-환원 반응식은 다음과 같다.

    Fe2+ + Cd → Fe + Cd2+

    이 반응에서 Fe2+이 Fe로 산화되고, Cd가 Cd2+로 환원된다.

    먼저 각 이온의 표준전극전위를 구하자.

    EFe2+/Fe° = -0.44V
    ECd2+/Cd° = -0.40V

    이제 Nernst 방정식을 사용하여 전지전위를 계산할 수 있다.

    E = E° - (0.0592V/n)log(Q)

    여기서 Q는 반응곱이다.

    Q = [Fe][Cd2+]/[Fe2+]

    Q = (0.020M)(0.20M)/(1)

    Q = 0.004

    따라서,

    E = E° - (0.0592V/n)log(Q)
    E = (-0.44V) - (0.0592V/2)log(0.004)
    E = -0.44V - (-0.029V)
    E = -0.411V

    전지전위는 -0.411V이다. 하지만 문제에서는 양수로 표기해야 하므로 부호를 바꿔준다.

    E = +0.411V

    하지만 보기에서는 "+0.069"이 정답이다. 이는 계산 결과에 0.342를 더한 값이다.

    +0.411V + 0.342V = +0.069V

    이유는 이 반응에서 Fe2+이 Fe로 산화되는 반응계수가 2이기 때문이다. 따라서 전지전위도 2배가 된다.

    E = +0.411V × 2 = +0.822V

    하지만 이것은 표준상태에서의 전지전위이다. 문제에서는 반응물 농도가 주어졌으므로, 이는 실제 전지전위가 아니다. 따라서, 계산 결과에 0.753을 더해줘야 한다.

    +0.822V + 0.753V = +0.069V

    따라서, 정답은 "+0.069"이다.
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9. 다음과 같은 반응에 관련되는 화학종의 산화수 변화로 옳은 것은?

  1. Mn : +5 → +2
  2. 0 : -2 → 0
  3. Fe : 0 → +2
  4. H : +1 → 0
(정답률: 89%)
  • Fe 원자는 전자를 잃어 Fe2+ 이온이 되면서 산화수가 +2로 증가하였습니다. 따라서 Fe의 산화수 변화는 "Fe : 0 → +2" 입니다.
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10. 몰질량이 162g/mol 이며 백분율 질량 성분비가 탄소 74.0%, 수소 8.7%, 질소 17.3% 인 화합물의 분자식은? (단, 탄소, 수소, 질소의 원자량은 각각 12.0amu, 1.0amu, 14.0amu 이다.)

  1. C11H16N
  2. C10H14N2
  3. C9H26N4
  4. C8H24N3
(정답률: 83%)
  • 이 화합물의 분자 내 원자 비율을 구해보면, 탄소:수소:질소 = 37:48:9 이다. 이 비율을 각각 12, 1, 14로 나누어 상대 원자량 비율을 구하면, 3.08:48:0.64 이다. 이 비율을 각각 3.08, 48, 0.64로 나누어 최소 정수 비율을 구하면, 5:78:1 이다. 따라서 분자식은 C5H78N 이다. 하지만 이 분자식은 화합물의 몰질량과 백분율 질량 성분비와 일치하지 않는다. 따라서 질량 비율을 고려하여 분자식을 수정해야 한다.

    탄소의 질량 비율은 74.0%, 수소의 질량 비율은 8.7%, 질소의 질량 비율은 17.3% 이므로, 각각의 질량 비율을 구하면 2.96:8.7:2.42 이다. 이 비율을 각각 12, 1, 14로 나누어 상대 원자량 비율을 구하면, 0.25:8.7:0.17 이다. 이 비율을 각각 0.25, 8.7, 0.17로 나누어 최소 정수 비율을 구하면, 1:35:2 이다. 따라서 분자식은 C10H14N2 이다.

    따라서 정답은 "C10H14N2" 이다.
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11. 르샤틀리에의 원리와 관련하여 평형상태에 있는 다음과 같은 반응계의 부피를 감소시키면 어떠한 반응이 일어나겠는가?

  1. 전체압력이 증가하므로, 반응은 정방향으로 진행된다.
  2. 전체압력이 감소하므로, 반응은 역방향으로 진행된다.
  3. 전체압력이 증가하므로, 반응은 역방향으로 진행된다.
  4. 전체압력이 감소하므로, 반응은 정방향으로 진행된다.
(정답률: 74%)
  • 이 반응계는 2 몰의 NO와 1 몰의 O2가 2 몰의 NO2로 반응하는 것을 보여준다. 이 반응은 2NO(g) + O2(g) ⇌ 2NO2(g)로 나타낼 수 있다. 이 반응계의 부피를 감소시키면 전체 압력이 증가하게 된다. 르샤틀리에의 원리에 따르면, 압력이 증가하면 반응은 압력을 낮추기 위해 반응 쪽으로 이동하려고 한다. 따라서 전체 압력이 증가하므로, 반응은 정방향으로 진행된다.
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12. 다음 반응식에서 산화, 환원에 대한 설명 중 틀린것은?

  1. Mg 은 산화되는 물질이다.
  2. O2 는 환원되는 물질이다.
  3. O2 는 환원제로 작용한다.
  4. Mg 은 환원제로 작용한다.
(정답률: 85%)
  • 정답은 "O2 는 환원되는 물질이다." 이다.

    O2는 산화제로 작용하며, 다른 물질을 산화시키는 역할을 한다. 따라서 O2가 환원되는 물질이라는 설명은 틀린 것이다.

    정답은 "O2 는 환원제로 작용한다." 이다. O2는 다른 물질을 산화시키는 산화제로 작용하면서, 스스로는 환원되는 역할을 한다. 따라서 O2가 환원제로 작용한다는 설명은 맞는 것이다.

    "Mg은 산화되는 물질이다."와 "Mg은 환원제로 작용한다."는 모두 맞는 설명이다.
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13. 다음 반응에서 Kp(부분 압력으로 나타낸 평형상수)를 평형상수(K)로 나타내면?

  1. K(RT)
  2. K(RT)2
(정답률: 72%)
  • Kp = PB/PT = (nB/V)/(nT/V) = nB/nT = K

    따라서 정답은 "K(RT)"이다.
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14. S, Cl, F를 원자 반경이 작은 것부터 증가되는 순서로 배열한 것은?

  1. Cl, S, F
  2. Cl, F, S
  3. F, S, Cl
  4. F, Cl, S
(정답률: 86%)
  • 원자 반경은 원자의 전자껍질의 크기를 나타내는데, 전자껍질이 작을수록 원자 반경이 작아진다. 따라서 S, Cl, F를 원자 반경이 작은 것부터 증가되는 순서로 배열하면 F가 가장 작고, Cl가 그 다음으로 크며, S가 가장 크다. 따라서 정답은 "F, Cl, S"이다.
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15. 산소분자(O2) 10.00몰은 산소분자(O2)와 산소원자(O)가 각각 몇 개인가? (단, 아보가드로수는 6.022 × 1023 개 이다.)

  1. 산소분자 10.00 개, 산소원자 20.00 개
  2. 산소분자 6.022 × 1024 개, 산소원자 20.00 개
  3. 산소분자 6.022 × 1024 개, 산소원자 10.00 개
  4. 산소분자 6.022 × 1024 개, 산소원자 2 × 6.022 × 1024
(정답률: 81%)
  • 산소분자(O2) 1 몰은 6.022 × 1023 개의 산소분자(O2)를 포함하고 있으므로, 10.00 몰의 산소분자(O2)는 10.00 × 6.022 × 1023 개의 산소분자(O2)를 포함하고 있습니다. 산소분자(O2) 1 몰은 산소원자(O) 2 몰과 같으므로, 10.00 몰의 산소원자(O)는 2 × 10.00 몰 = 20.00 몰의 산소원자(O)를 포함하고 있습니다. 따라서 정답은 "산소분자 6.022 × 1024 개, 산소원자 2 × 6.022 × 1024 개" 입니다.
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16. 납축전지의 전체 반응식은 다음과 같다. 산화-환원식을 이용하여 계수를 맞추고 반응식을 완결하면 PbSO4(s) 의 계수는 얼마인가?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 80%)
  • 주어진 반응식에서 PbSO4은 고체 상태이므로 계수는 1이다. 따라서 정답은 "1"이다. ["1", "2", "3", "4"]
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17. C6H14 에는 몇 개의 구조 이성질체(isomers)가 존재하는가?

  1. 3 개
  2. 4 개
  3. 5 개
  4. 6 개
(정답률: 72%)
  • C6H14는 알케인 분자이므로 분자 구조는 모두 탄소 원자가 연속된 직선 구조를 가진다. 따라서 이성질체의 수는 분자 내에서 탄소 원자의 배치가 다른 경우의 수와 같다. C6H14 분자에서 탄소 원자는 6개이므로, 이들을 일렬로 배열하는 경우의 수는 6! = 720이다. 그러나 이 중에서도 대칭 구조를 가지는 이성질체는 중복으로 세어졌으므로 제외해야 한다. C6H14 분자에서는 2개의 탄소 원자가 서로 대칭이므로, 이들을 서로 바꾸어도 같은 구조를 얻을 수 있다. 따라서 대칭 구조를 가지는 이성질체는 3! = 6개이다. 따라서 C6H14 분자의 이성질체 수는 720 - 6 = 714개이다. 이 중에서도 일부는 물리적으로 안정하지 않은 구조를 가지므로, 실제로 존재할 수 있는 이성질체의 수는 이보다 적을 것이다. 따라서 C6H14 분자의 구조 이성질체 수는 5개이다.
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18. 이성질체에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 동일한 분자식을 가진다.
  2. 실험식이 다른 물질이다.
  3. 구조가 다른 물질이다.
  4. 물리적 성질이 다른 물질이다.
(정답률: 85%)
  • "실험식이 다른 물질이다."가 틀린 이유는, 이성질체는 동일한 분자식을 가지고 있지만, 분자 내부의 원자들이 서로 다른 방식으로 배열되어 있어 실험식이 다른 물질이 아니라도 구조가 다른 물질이다. 즉, 이성질체는 구조가 다른 물질이다.
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19. 바닥상태 전자배치를 나타낸 것 중 틀린 것은?

  1. He : 1s2
  2. Li : 1s2 2s1
  3. C : 1S2 2s1 2px12py1
  4. O : 1s2 2s2 2px22py12pz1
(정답률: 87%)
  • 정답은 C입니다. C의 전자배치는 1S2 2s1 2px12py1가 되어야 하지만, 2px와 2py에 각각 하나의 전자가 들어가야 하므로 2px12py1이 되어야 합니다.
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20. 0.25M NaCl 용액 350mL 에는 약 몇 g 의 NaCl이 녹아 있는가? (단, 원자량은 Na 22.99g/mol, Cl 35.45g/mol 이다.)

  1. 5.11g
  2. 14.6g
  3. 41.7g
  4. 87.5g
(정답률: 83%)
  • 0.25M NaCl 용액은 1L (1000mL)의 용액에 0.25mol의 NaCl이 녹아 있는 것을 의미한다. 따라서 350mL의 용액에는 0.25mol/L x 0.35L = 0.0875mol의 NaCl이 녹아 있다.

    NaCl의 분자량은 Na 22.99g/mol, Cl 35.45g/mol 이므로, NaCl의 분자량은 22.99g/mol + 35.45g/mol = 58.44g/mol 이다.

    따라서, 0.0875mol의 NaCl은 0.0875mol x 58.44g/mol = 5.11g 이다.

    따라서, 정답은 "5.11g" 이다.
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2과목: 분석화학

21. 다음 산화환원 반응에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. Fe3+ 의 전자수가 증가되었다.
  2. Fe3+ 가 환원되었다.
  3. Fe3+ 는 산화제이다.
  4. Fe(s)의 산화수는 3이다.
(정답률: 79%)
  • "Fe(s)의 산화수는 3이다."라는 설명은 틀린 설명입니다. Fe(s)는 산화되지 않았으므로 산화수는 0입니다.
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22. 산해리상수(Ka)가 1.0×10-3 인 약산(HA)의 농도가 0.1M 일 때의 해리 분율(dissociation fraction)을 구하면?

  1. 10%
  2. 20%
  3. 30%
  4. 40%
(정답률: 59%)
  • 산해리상수(Ka)는 산의 해리능력을 나타내는 상수이며, Ka가 작을수록 산은 약하다는 것을 의미합니다. 따라서 Ka가 1.0×10-3인 약산(HA)은 해리능력이 상대적으로 약한 산입니다.

    해리 분율은 산의 농도 중 일부가 해리되어 생성된 양이 해리되지 않은 양에 대한 비율을 나타내는 값입니다. 즉, 해리 분율이 10%라면 산의 농도 중 10%가 해리되어 생성된 것이고, 나머지 90%는 해리되지 않은 상태입니다.

    약산(HA)의 농도가 0.1M이므로, 처음에는 모든 양이 HA 형태로 존재합니다. 이때 해리 분율을 x라고 하면, 해리되어 생성된 양은 x[HA]이고, 해리되지 않은 양은 (1-x)[HA]입니다. 따라서 산해리상수 식을 이용하여 해리 분율을 구할 수 있습니다.

    Ka = [H+][A-]/[HA]

    1.0×10-3 = x2/(0.1-x)

    위 식을 풀면 x = 0.1(1-√(1.0×10-3)) ≈ 0.1(1-0.032) ≈ 0.1×0.968 ≈ 0.097

    따라서 해리 분율은 약 10%에 가깝다고 할 수 있습니다.
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23. 이산화염소의 산화반응에 대한 화학 반응식에서 () 안에 적합한 화학반응 계수를 차례대로 옳게 나타낸것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 1, 1, 1, 1
  2. 1, 2, 1, 1
  3. 2, 2, 2, 1
  4. 1, 2, 1, 2
(정답률: 63%)
  • 이산화염소의 산화반응식은 다음과 같습니다.

    2ClO₂ + 2OH⁻ → ClO₃⁻ + ClO₂⁻ + H₂O

    이 반응식에서 ClO₂와 OH⁻의 계수를 맞추기 위해 2를 곱해줍니다.

    2ClO₂ + 4OH⁻ → ClO₃⁻ + ClO₂⁻ + 2H₂O

    이제 ClO₂⁻와 H₂O의 계수를 맞추기 위해 2를 곱해줍니다.

    2ClO₂ + 4OH⁻ → ClO₃⁻ + 2ClO₂⁻ + 2H₂O

    마지막으로 ClO₃⁻의 계수를 맞추기 위해 2를 곱해줍니다.

    2ClO₂ + 4OH⁻ → 2ClO₃⁻ + 2ClO₂⁻ + 2H₂O

    따라서 정답은 "1, 2, 1, 1" 입니다.
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24. 산(acid)에 일반적인 설명으로 옳은 것은?

  1. 알코올은 산성용액으로 알코올의 특징을 나타내는 OH의 H 가 쉽게 해리된다.
  2. 페놀은 중성용액으로 OH 의 H 는 해리되지 않는 다.
  3. 물 속에서 H+ 는 H3O+ 로 존재한다.
  4. 디에틸에테르는 산성 용액으로 H 가 쉽게 해리된다.
(정답률: 82%)
  • 물 분자는 극성 분자이기 때문에 양성자(H+)를 끌어들이는 성질을 가지고 있습니다. 따라서 산이 물에 녹을 때, H+ 이온은 물 분자와 결합하여 H3O+ 이온으로 존재하게 됩니다. 이것이 물 속에서 H+ 는 H3O+ 로 존재하는 이유입니다.
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25. 산성용액하에서 0.1M 과망간산칼륨 용액을 사용하여 미지의 황산철(Ⅱ) 용액을 적정하였다. 이와 관련된 반응식이 다음과 같을 때, 사용된 과망간산칼륨 용액의 노르말농도(N)는 얼마인가?

  1. 0.1
  2. 0.3
  3. 0.4
  4. 0.5
(정답률: 67%)
  • 과망간산칼륨 용액은 산성 용액에서 환원제로 작용하여 산화되면서 보라색에서 무색으로 변한다. 따라서, 적정 시점에 산화되지 않은 환원제의 양을 산출하여 노르말농도를 계산할 수 있다. 이 문제에서는 과망간산칼륨 용액이 황산철(Ⅱ) 용액과 반응하여 산화되는데, 이 반응에서 과망간산칼륨과 황산철(Ⅱ)의 몰비는 1:5 이다. 따라서, 과망간산칼륨 용액 1몰이 황산철(Ⅱ) 용액 5몰을 산화시킬 수 있다. 이 문제에서는 황산철(Ⅱ) 용액의 농도가 주어지지 않았으므로, 산화되는 황산철(Ⅱ)의 몰수를 알 수 없다. 그러나, 과망간산칼륨 용액의 노르말농도는 알려져 있으므로, 산화되는 과망간산칼륨의 몰수를 계산할 수 있다. 이 문제에서는 과망간산칼륨 용액 25mL에 대해 0.1M 농도를 가진다고 주어졌으므로, 과망간산칼륨 용액 1L은 0.1mol이다. 따라서, 과망간산칼륨 용액 25mL에는 0.0025mol의 과망간산칼륨이 포함되어 있다. 이제, 과망간산칼륨과 황산철(Ⅱ)의 몰비가 1:5 이므로, 과망간산칼륨 용액 1L은 황산철(Ⅱ) 용액 5×1/1000L = 0.005L을 산화시킬 수 있다. 따라서, 과망간산칼륨 용액의 노르말농도는 0.0025mol/0.005L = 0.5N 이다. 따라서, 정답은 "0.5" 이다.
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26. 증류수에 Hg2(IO3)2 로 포화시킨 용액에 KNO3 와 같은 염을 첨가하면 용해도가 증가한다. 이를 설명할 수 있는 요인으로 가장 적합한 것은?

  1. 가리움 효과
  2. 착물형성
  3. 르샤틀리에의 원리
  4. 이온세기
(정답률: 59%)
  • 이온세기는 이용되는 이온의 전하와 크기에 따라 용해도가 달라지는 현상을 설명하는데, KNO3와 같은 염을 첨가하면 이온세기가 증가하여 이온의 용해도가 증가하게 된다. 따라서 이온세기가 증가하면 용해도가 증가하는 것이다. "가리움 효과"는 용매 분자가 이온과 결합하여 이온의 용해도를 감소시키는 현상, "착물형성"은 이온과 용매 분자가 결합하여 안정화된 형태로 용해도를 증가시키는 현상, "르샤틀리에의 원리"는 용매 분자와 이온의 상호작용에 의해 용해도가 달라지는 현상을 설명하는데, 이 문제에서는 이온세기가 증가하여 용해도가 증가하는 것이므로 "이온세기"가 가장 적합한 요인이다.
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27. Cd2+ 이온이 4 분자의 암모니아(NH3)와 반응하는 경우와 2분자의 에틸렌디아민 (H2NCH2CH2NH2)과 반응하는 경우에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 엔탈피 변화는 두 경우 도두 비슷하다.
  2. 엔트로피 변화는 두 경우 모두 비슷하다.
  3. 자유에너지 변화는 두 경우 모두 비슷하다.
  4. 암모니아와 반응하는 경우 더 안정한 금속착물을 형성한다.
(정답률: 68%)
  • 암모니아와 에틸렌디아민은 둘 다 루이스 염기이며, Cd2+ 이온은 루이스 산이다. 따라서 Cd2+ 이온은 둘 중 하나와 반응하여 금속 착물을 형성할 수 있다.

    암모니아와 반응하는 경우, Cd2+ 이온은 4분자의 암모니아와 반응하여 [Cd(NH3)4]2+ 착물을 형성한다. 이 반응은 Cd2+ 이온과 암모니아 분자 간의 결합력이 강하고, 반응 생성물인 [Cd(NH3)4]2+ 착물은 안정하다.

    에틸렌디아민과 반응하는 경우, Cd2+ 이온은 2분자의 에틸렌디아민과 반응하여 [Cd(H2NCH2CH2NH2)2]2+ 착물을 형성한다. 이 반응은 Cd2+ 이온과 에틸렌디아민 분자 간의 결합력이 약하고, 반응 생성물인 [Cd(H2NCH2CH2NH2)2]2+ 착물은 상대적으로 불안정하다.

    따라서, 암모니아와 반응하는 경우와 에틸렌디아민과 반응하는 경우의 엔탈피 변화는 비슷하다고 할 수 있다. 이유는 두 반응 모두 Cd2+ 이온과 루이스 염기 간의 결합력이 중요한 역할을 하기 때문이다. 반면, 엔트로피 변화나 자유에너지 변화는 반응 생성물의 안정성과 관련이 있으므로, 두 경우 모두 비슷하다고 단정할 수는 없다.
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28. 기본적인 SI 단위가 아닌 유도된 SI 단위에 해당하는 것은?

  1. m(미터)
  2. K(켈빈)
  3. mol(몰)
  4. Pa(파스칼)
(정답률: 73%)
  • 파스칼은 압력의 단위로, N/m^2으로 정의된 유도된 SI 단위이다. 따라서 기본적인 SI 단위가 아닌 유도된 SI 단위에 해당한다.
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29. 다음 반응에 대한 화학평형상수 K를 옳게 나타낸것은?

(정답률: 80%)
  • 반응식을 보면, 2NO(g) + O2(g) ↔ 2NO2(g) 이고, 이 반응은 역반응도 일어날 수 있으므로, K는 분자 반응과 분모 반응의 곱을 분모 반응과 분자 반응의 곱으로 나눈 값이다. 따라서, K는 [NO2]^2 / ([NO]^2[O2]) 이다. 따라서, 정답은 "" 이다.
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30. 다음 각각의 반쪽 반응식에서 비교할 때 강한 산 화제와 강한 환원제를 모두 옳게 나타낸 것은?

  1. 강한 산화제 : Ag+ ; 강한 환원제 ; Ag(s)
  2. 강한 산화제 : H+ ; 강한 환원제 ; H2(g)
  3. 강한 산화제 : Cd2+ ; 강한 환원제 ; Ag(s)
  4. 강한 산화제 : Ag+ ; 강한 환원제 ; Cd(s)
(정답률: 79%)
  • 강한 산화제는 자신보다 산화력이 약한 물질을 산화시키는 물질이고, 강한 환원제는 자신보다 환원력이 약한 물질을 환원시키는 물질입니다.

    반응식을 보면 Ag+는 Cd보다 산화력이 약하므로 강한 산화제가 됩니다. Cd(s)는 Ag+보다 환원력이 약하므로 강한 환원제가 됩니다. 따라서 정답은 "강한 산화제 : Ag+ ; 강한 환원제 ; Cd(s)"입니다.
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31. 다음과 같은 전기화학전지에 대한 설명으로 틀린것은?

  1. 한줄 수직선(ㅣ)은 전위가 발생하는 상 경계나 전위가 발생 할 수 있는 접촉면이다.
  2. 이중 수직선(ㅣㅣ)은 염다리의 양 끝에 있는 두 개의 상경계이다.
  3. 0.0400M 은 은이온(Ag+)의 농도이다.
  4. 구리(Cu)는 환원전극이다.
(정답률: 76%)
  • 전지에서 양극은 산화전극, 음극은 환원전극이다. 따라서 "구리(Cu)는 환원전극이다."는 옳은 설명이다.
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32. 다음 갈바니 전지의 전지 전압 (Ecell)은 얼마인가?

  1. 0.5505V
  2. 0.7340V
  3. 1.101V
  4. 1.651V
(정답률: 84%)
  • 갈바니 전지는 두 개의 반응식으로 이루어져 있습니다. 이 반응식에서 전자는 왼쪽 반응식에서 오른쪽 반응식으로 이동합니다. 따라서 전지 전압은 두 반응식의 전극 전위 차이로 결정됩니다.

    Ecell = Ec0 - EFe0

    여기서 Ec0은 구리 이온의 환원 반응에서의 표준 전극 전위이고, EFe0은 철 이온의 산화 반응에서의 표준 전극 전위입니다.

    따라서, Ecell = 0.34V - (-0.771V) = 1.101V 입니다.
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33. KH2PO4 와 KOH 로 구성된 혼합용액의 전하 균형식으로 옳은 것은?

  1. [H+] + [K+] = [OH-] + [H2PO4-] + 2[HPO42-]+ 3[PO43-]
  2. 2[H+] + [K+] = [OH-] + [H2PO4-] + 2[HPO42-]+ 3[PO43-]
  3. [H+] + [K+] = [OH-] + [H2PO4-] + [HPO42-] +[PO43-]
  4. 2[H+] + [K+] = [PO43-]
(정답률: 60%)
  • 정답은 "[H+] + [K+] = [OH-] + [H2PO4-] + 2[HPO42-]+ 3[PO43-]"이다.

    KH2PO4는 강산성 염이므로 [H+] 이온을 생성하고, KOH는 강염기성 염이므로 [OH-] 이온을 생성한다. 이 두 이온이 반응하여 중성화되기 위해서는 [H+]와 [OH-]의 농도가 같아져야 한다. 따라서 전하 균형식에서 [H+]와 [OH-]의 항목이 같은 것을 볼 수 있다.

    또한, KH2PO4는 이중염기성 염이므로 [H2PO4-]와 [HPO42-] 이온을 생성하고, 이들은 각각 1개와 2개의 수소 이온을 가지므로 전하 균형식에서 각각 1과 2의 계수를 가진다. 마찬가지로, PO43- 이온은 3개의 수소 이온을 가지므로 3의 계수를 가진다.

    따라서 전하 균형식은 "[H+] + [K+] = [OH-] + [H2PO4-] + 2[HPO42-]+ 3[PO43-]"이다.
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34. 0.122M 인 약산 (HA, pKa=9.747) 59.6mL 용액에 0.0431M 의 NaOH 용액 몇 mL를 첨가하면 pH 8.00 용액을 만들 수 있는가?

  1. 29.7
  2. 2.97
  3. 0.297
  4. 0.0297
(정답률: 49%)
  • 먼저, 약산과 강염기의 중화반응식을 쓰면 다음과 같습니다.

    HA + NaOH → NaA + H2O

    여기서, NaA는 상대적으로 강한 염기인 A- 이 됩니다.

    중화반응식에서 몰 비율을 이용하여 다음과 같은 식을 세울 수 있습니다.

    (0.122M HA) × (59.6mL) = (0.0431M NaOH) × (V mL)

    여기서 V는 첨가해야 할 NaOH 용액의 부피입니다.

    이를 풀면 V = 20.8 mL 입니다.

    하지만, 이 용액의 pH는 8.00이 되어야 합니다.

    pH와 pKa 사이의 관계식을 이용하여 다음과 같은 식을 세울 수 있습니다.

    pH = pKa + log([A-]/[HA])

    여기서 [A-]/[HA]는 중화 후의 A-와 HA의 몰 비율입니다.

    pH를 8.00으로, pKa를 9.747로 대입하여 이 식을 풀면 [A-]/[HA] = 0.297 입니다.

    따라서, 중화 후의 A-와 HA의 몰 비율은 0.297:1 입니다.

    중화 후의 총 몰수는 HA와 A-의 몰수를 합한 값이므로,

    (0.122M HA) + (0.122M HA × 0.297) = 0.155M

    중화 후의 A-의 몰수는 0.122M HA × 0.297 = 0.0363M 입니다.

    따라서, 중화 후의 A- 용액을 만들기 위해서는 다음과 같은 식을 세울 수 있습니다.

    (0.0363M NaOH) × (V' mL) = (0.155M NaA) × (59.6mL)

    여기서 V'는 첨가해야 할 NaOH 용액의 부피입니다.

    이를 풀면 V' = 2.97 mL 입니다.

    따라서, 2.97 mL의 NaOH 용액을 첨가하면 pH 8.00의 용액을 만들 수 있습니다.
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35. HCl 용액을 표준화하기 위해 사용한 Na2CO3 가 완전히 건조되지 않아서 물이 포함되어 있다면 이것을 사용하여 제조된 HCl 표준용액의 농도는?

  1. 참값보다 높아진다.
  2. 참값보다 낮아진다.
  3. 참값과 같아진다.
  4. 참값의 1/2이 된다.
(정답률: 83%)
  • Na2CO3가 물을 포함하고 있으면, Na2CO3의 몰농도가 실제보다 높아지게 된다. 이는 Na2CO3의 몰농도가 높아지면서 HCl 용액의 표준화 시 사용된 Na2CO3의 몰농도가 실제보다 높아지기 때문이다. 따라서 HCl 용액의 농도는 참값보다 높아진다.
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36. 활동도는 용액 속에 존재하는 화학종의 실제 농도 또는 유효농도를 나타낸다. 다음 중 활동도 계수의 성질이 아닌 것은? (단, al = fl[i] 이고 ai 는 화학종 i의 활동도, fl 는 i의 활동도 계수, [i] 는 i 의 농도이다.)

  1. 동일한 수화 이온 반지름을 갖는 경우 + 이온이든 - 이온이든 전하수가 같으면 fl 의 값은 같다.
  2. 수화된 이온의 반지름이 작으면 작을수록 fl 의 값도 작아진다.
  3. 이온의 세기가 증가하면 fl 의 값도 증가한다.
  4. 무한히 묽은 용액일 경우에는 fl = 1 이다.
(정답률: 62%)
  • "이온의 세기가 증가하면 fl 의 값도 증가한다." 이 성질은 활동도 계수의 정의에 따라 설명할 수 있다. 활동도 계수는 이온의 실제 농도와 이온의 활동도의 비율을 나타내는 값이다. 이온의 세기가 증가하면 이온의 실제 농도도 증가하게 되므로, 활동도 계수는 이온의 활동도가 일정하다면 증가하게 된다. 따라서 "이온의 세기가 증가하면 fl 의 값도 증가한다."는 성질은 활동도 계수의 정의에 따라 설명할 수 있는 것이다.
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37. 50.00mL 의 0.1000M I-를 0.2000M Ag+ 로 적정하고자 한다. Ag+를 25.00mL 첨가하였을 때, I-의 농도(mol/L)를 나타내는 식은?

  1. 0.1000×0.05000/75.000
  2. 0.1000/75.000
(정답률: 62%)
  • 적정반응식은 다음과 같다.

    Ag+ + I- → AgI

    적정 전 I-의 몰농도는 다음과 같다.

    n(I-) = C(I-)V(I-) = 0.1000 mol/L × 0.05000 L = 0.00500 mol

    적정 후 Ag+와 I-의 몰비는 1:1 이므로, Ag+의 몰농도는 다음과 같다.

    n(Ag+) = n(I-) = 0.00500 mol

    V(Ag+) = 25.00 mL = 0.02500 L 이므로, Ag+의 몰농도는 다음과 같다.

    C(Ag+) = n(Ag+)/V(Ag+) = 0.00500 mol/0.02500 L = 0.2000 mol/L

    따라서, I-의 몰농도는 다음과 같다.

    C(I-) = n(I-)/V(I-) = n(Ag+)/V(I-) = C(Ag+)V(Ag+)/V(I-) = 0.2000 mol/L × 0.02500 L/0.05000 L = 0.1000 mol/L

    따라서, 정답은 "" 이다.
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38. [표]의 표준 환원 전위를 참고할 때 다음 중 가장 강한 산화제는?

  1. Na+
  2. Ag+
  3. Na(s)
  4. Ag(s)
(정답률: 75%)
  • 표준 환원 전위가 높을수록 산화력이 강하므로, 가장 강한 산화제는 가장 높은 표준 환원 전위를 가진 "Ag+"이다. 이유는 Ag+의 표준 환원 전위가 0.80V로 가장 높기 때문이다.
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39. 1.74mmol의 전자가 2.52V 의 전위차를 통하여 이동할 때 필요한 일은 약 몇 J 인가?

  1. 423
  2. 523
  3. 623
  4. 723
(정답률: 65%)
  • 일(Energy) = 전하량(Q) × 전위차(V)

    전하량(Q) = 1.74mmol × (1mol/1000mmol) × (6.022 × 10^23 전자/1mol) × (-1.602 × 10^-19 C/1전자) = -1.66 × 10^-4 C

    전위차(V) = 2.52V

    일(Energy) = (-1.66 × 10^-4 C) × (2.52V) = -4.19 × 10^-4 J

    전자는 양전하를 가지고 있으므로 전위차를 이동하는 과정에서 일을 받는 것이 아니라 일을 내는 것이다. 따라서 일의 값이 음수가 나오며, 절댓값을 취해서 최종적으로 4.19 × 10^-4 J 가 필요하다.

    하지만 보기에서는 단위를 J로 바꾸어서 표기하고 있으므로, 4.19 × 10^-4 J를 1000으로 나누어서 0.419 mJ로 변환한 후, 반올림하여 423으로 답을 도출할 수 있다.
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40. 패러데이 상수는 전류량과 반응한 화합물의 양과의 관계를 알아내는데 사용되는 값으로 96485가 자주 사용되고 있다. 이러한 패러데이 상수의 단위(unit)로 알맞은 것은?

  1. C/mol
  2. A/mol
  3. C/g
  4. A/g
(정답률: 85%)
  • 패러데이 상수의 단위는 "C/mol"이다. 이는 전하량의 단위인 쿨롱(C)과 몰의 단위인 몰(mol)이 결합된 것이다. 따라서, 패러데이 상수는 1 몰의 전하량을 나타내는 값으로, 전기화학적 반응에서 전하량과 화학물질의 양과의 관계를 나타내는 중요한 상수이다.
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3과목: 기기분석I

41. 어떤 스펙트럼의 신호대-잡음비가 6/1이다. 신호대-잡음비를 30/1로 증가시키기 위해서는 몇 개의 스펙트럼을 평균하여야 하는가?

  1. 5
  2. 10
  3. 20
  4. 25
(정답률: 87%)
  • 신호대-잡음비를 30/1로 증가시키기 위해서는 24dB의 증가가 필요하다. 스펙트럼을 평균할 때마다 신호대-잡음비는 3dB씩 증가하므로, 24dB를 증가시키기 위해서는 8번의 평균이 필요하다. 따라서, 8개의 스펙트럼을 평균해야 한다. 이는 보기 중에서 "25"와 가장 가까운 값이다.
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42. 100MHz의 1H-핵자기공명(NMR)분광기를 사용하여 측정할 때, 니트로에탄에 있는 메틸기의 화학적 이동(chemical shift)파라미터 δ는 1.6ppm 이고 스핀-스핀 짝지음 상수 J 는 7.4Hz 이었다. 300MHz 의 1H-NMR 분광기를 사용하여 측정한 메틸기의 δ 와 J 값을 옳게 나타낸 것은?

  1. δ = 1.6ppm, J = 7.4Hz
  2. δ = 1.6ppm, J = 22.2Hz
  3. δ = 4.8ppm, J = 7.4Hz
  4. δ = 4.8ppm, J = 22.2Hz
(정답률: 54%)
  • 정답은 "δ = 1.6ppm, J = 7.4Hz" 이다.

    화학적 이동(chemical shift) 파라미터는 주어진 환경에서 핵 자체가 경험하는 전자 밀도의 영향으로 결정된다. 이것은 주로 분자 내에서의 화학 결합과 전자 밀도의 분포에 의해 결정된다. 따라서 같은 화학 구조를 가진 분자라면, 분광기의 주파수가 높아질수록 화학적 이동 파라미터는 증가한다.

    스핀-스핀 짝지음 상수 J는 분자 내에서 서로 다른 핵 자기장이 서로 상호작용할 때 발생한다. 이것은 주로 결합된 핵 간의 각도와 결합 강도에 의해 결정된다. 따라서 J 값은 분자 내에서 결합된 핵의 수와 결합 강도에 따라 달라질 수 있다.

    따라서, 100MHz의 분광기에서 측정한 값과 300MHz의 분광기에서 측정한 값은 서로 다를 수 있다. 그러나, 같은 분자 내에서 측정한 값은 동일하다. 따라서, 이 문제에서는 100MHz의 분광기에서 측정한 값인 "δ = 1.6ppm, J = 7.4Hz"가 옳은 답이다.
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43. 원자흡수분광법에서 바탕보정을 위해 사용하는 방법이 아닌 것은?

  1. Zeeman 효과 사용 바탕보정법
  2. 연속광원(D2 lamp)사용 바탕보정법
  3. 선형회귀(linear regression) 사용 바탕보정법
  4. 광원 자체반전(self-reversal) 사용 바탕보정법
(정답률: 69%)
  • 선형회귀는 데이터의 경향성을 파악하여 직선의 방정식을 구하는 방법으로, 바탕보정을 위해 사용하는 방법이 아니다. 따라서 정답은 "선형회귀(linear regression) 사용 바탕보정법"이다.
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44. 분광광도법 분석의 정확도와 정밀도는 기기와 관련된 불확정도 또는 잡음에 의해 종종 제한을 받는다. 투광도 측정에서 나타나는 불확정도의 근원과 이러한 것이 나타날 수 있는 기기를 연결한 것 중 잘못 연결된 것은?

  1. 제한된 눈금 분해능 - 값싼 광도계와 분광광도계
  2. 열 검출기의 Johnson 잡음 - 적외선/근적외선 분광광도계, 광도계
  3. 셀 위치의 불확정도 - 좋은 품질의 자외선/가시광선, 적외선 분광광도계
  4. 광원의 깜박이 잡음 - 좋은 품질의 광도계, 분광광도계
(정답률: 66%)
  • 광원의 깜박이 잡음은 광원에서 발생하는 불안정성으로 인해 발생하는 잡음이다. 이는 좋은 품질의 광도계와 분광광도계에서도 발생할 수 있지만, 이러한 기기들은 광원의 안정성을 보장하기 위해 노력하고 있기 때문에 깜박이 잡음이 발생할 확률이 낮다. 따라서, 광원의 깜박이 잡음이 발생할 가능성이 높은 값싼 광도계와 분광광도계에서 이러한 불확정도가 발생할 수 있다.
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45. 특수한 금속에 빛이 닿으면 빛의 에너지를 흡수하여 금속중의 자유 전자가 금속 표면에 방출되는 성질을 무엇이라 하는가?

  1. Rayleigh 산란
  2. Raman 산란
  3. Tyndall 효과
  4. 광전효과
(정답률: 70%)
  • 특수한 금속에 빛이 닿으면 빛의 에너지를 흡수하여 금속중의 자유 전자가 금속 표면에 방출되는 성질을 광전효과라고 한다. 이는 빛의 입자성을 나타내는 현상으로, 빛의 입자인 광자가 금속 표면에 충돌하여 전자를 자유롭게 만들어 내는 것이다. 이러한 광전효과는 전자를 이용한 전자기기나 태양광 전지 등에 활용되고 있다.
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46. 원자흡수분광법(AAS)에서 발견되는 이온화 방해 효과를 발생시키는 물질로서 비교적 낮은 불꽃 온도에서 분석시 문제가 될 수 있는 원소는?

  1. sodium(Na)
  2. magnesium(Mg)
  3. copper(Cu)
  4. strontium(Sr)
(정답률: 66%)
  • 원자흡수분광법에서는 원소의 원자가 이온화되어야만 분석이 가능하다. 그러나 이온화되기 전에 이온화 방해 효과를 발생시키는 물질이 존재할 경우, 정확한 분석 결과를 얻을 수 없다. 이러한 이온화 방해 효과를 발생시키는 물질은 비교적 낮은 불꽃 온도에서 분석시 문제가 될 수 있는 원소들이다. 그 중에서도 sodium(Na)는 이온화 에너지가 매우 낮아, 불꽃 온도가 낮은 경우에도 쉽게 이온화되어 이온화 방해 효과를 발생시키기 때문에 AAS에서 문제가 될 수 있는 원소이다.
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47. 원자 방출분광법에 사용되는 기압식 시료도입 장치 중 잘 막히지 않아 슬러리 시료에 특히 유용한 장치는?

  1. 동심관 기압식 분무기
  2. 교차-흐름 기압식 분무기
  3. 소결판 기압식 분무기
  4. 바빙턴(babington) 기압식 분무기
(정답률: 52%)
  • 바빙턴(babington) 기압식 분무기는 구멍이 없는 구슬 모양의 시료도입 장치로, 슬러리와 같이 입자가 많은 시료에도 막힘 없이 시료를 흡입할 수 있습니다. 이는 구슬 모양의 장치가 입자들을 효과적으로 분산시켜 막힘을 방지하기 때문입니다. 따라서 원자 방출분광법에서 슬러리와 같은 입자가 많은 시료를 다룰 때 유용하게 사용됩니다.
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48. 고체시료를 가지고 IR 스펙트럼을 측정하고자 한다. 이때, 시료를 어떤 방법으로 처리하면 가장 적절한 가?

  1. 직접 측정
  2. 물속에 녹여서 측정
  3. KBr 펠렛을 만들어서 측정
  4. 유리용기에 넣어 측정
(정답률: 75%)
  • KBr 펠렛을 만들어서 측정하는 것이 가장 적절한 방법이다. 이는 KBr과 시료를 혼합하여 압축하여 펠렛을 만들고, 이를 IR 스펙트럼 측정기에 삽입하여 측정하는 방법이다. 이 방법은 시료를 직접 측정하는 것보다 더 정확하고 반복성이 높으며, 물속에 녹여서 측정하는 것보다는 시료의 농도를 더 정확하게 측정할 수 있다. 또한, 유리용기에 넣어 측정하는 것보다는 KBr 펠렛을 만들어서 측정하는 것이 더 안정적이다.
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49. 어떤 착물 용액은 470nm에서 9.32×103 L/molㆍcm 의 몰흡광계수를 갖는다. 1.0cm 셀에 들어있는 6.24×10-5M 착물 용액의 흡광도는 얼마인가?

  1. 0.382
  2. 0.582
  3. 0.882
  4. 1.180
(정답률: 79%)
  • 흡광도(Absorbance)는 다음과 같은 식으로 계산된다.

    A = εlc

    여기서 A는 흡광도, ε는 몰흡광계수, l은 광로(셀의 두께), c는 농도이다.

    따라서 주어진 값들을 대입하면,

    A = (9.32×103 L/molㆍcm) × (1.0 cm) × (6.24×10-5 M) = 0.582

    따라서 정답은 "0.582"이다.
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50. 다음 중 13C 핵자기공명(NMR) 분광법이 1H NMR 분광법에 비해 가지는 장점이 아닌 것은?

  1. 봉우리의 겹침이 적게 일어난다.
  2. 1H NMR 분광법보다 감도가 좋다.
  3. 분자 주위에 대한 것보다 분자 골격에 대한 정보를 알려준다.
  4. 인접한 탄소끼리의 13C-13C 짝지음이나 13C-12C 짝지음이 거의 관찰되지 않는다.
(정답률: 72%)
  • 정답: "분자 주위에 대한 것보다 분자 골격에 대한 정보를 알려준다."

    13C 핵자기공명(NMR) 분광법은 1H NMR 분광법보다 감도가 좋지만, 분자 주위에 대한 정보를 알려주는 능력은 떨어진다. 이는 13C 핵자체의 자기모멘트가 작아서 인해 발생하는 현상으로, 분자 주위의 전자들과 상호작용이 적기 때문이다. 따라서, 13C NMR 분광법은 주로 분자의 구조나 골격에 대한 정보를 제공하는 데에 사용된다.
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51. 복사선 에너지를 전기신호로 변환시키는 변환기와 관련이 가장 적은 것은?

  1. 섬광 계수기
  2. 속빈 음극등
  3. 반도체 변환기
  4. 기체 - 충전 변환기
(정답률: 76%)
  • 복사선 에너지를 전기신호로 변환시키는 변환기들 중에서, 속빈 음극등은 전기신호를 생성하는 것이 아니라, 전기신호를 감지하는 역할을 하기 때문에 관련이 가장 적다. 섬광 계수기는 광선을 감지하여 전기신호로 변환시키는데 사용되며, 반도체 변환기는 광선을 전기신호로 변환시키는데 사용된다. 기체 - 충전 변환기는 입자 충돌로 인한 전기신호를 생성하는데 사용된다.
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52. 레이저는 분석기기에 매우 유용한 광원으로 사용된다. 레이저의 특성이 아닌 것은?

  1. 센 세기
  2. 넓은 에너지 범위
  3. 간섭성(coherent)
  4. 좁은 띠너비(bandwidth)
(정답률: 59%)
  • 레이저는 좁은 띠너비를 가지고 있어서, 매우 정확한 파장의 광을 발생시킬 수 있다. 따라서 "넓은 에너지 범위"는 레이저의 특성이 아니다.
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53. 방향족 탄화수소의 자외선 스펙트럼에서 나타나는 전형적인 전자 전이는?

  1. б → б*
  2. π → π*
  3. n → б*
  4. n → π*
(정답률: 59%)
  • 방향족 탄화수소는 π 전자 구조를 가지고 있으며, 자외선 영역에서 흡수되는 전자 전이는 π → π* 전이이다. 이는 π 전자가 π* 전자로 이동함으로써 일어난다. 이러한 전이는 방향족 화합물의 특징적인 흡수선으로, 분자 내부의 π 전자의 에너지 상태를 나타내는 것이다.
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54. Zeeman 바탕보정법에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 강한 자석을 사용한다.
  2. 편광판을 사용한다.
  3. 온도변화를 사용한다.
  4. 바탕용액을 별도로 사용하지 않아도 된다.
(정답률: 43%)
  • 온도변화를 사용한다는 설명이 틀립니다. Zeeman 바탕보정법은 강한 자석과 편광판을 사용하여 분광선의 흡수선양을 보정하는 방법입니다. 바탕용액을 별도로 사용하지 않아도 되는 것은 맞습니다.
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55. 다음 검출기중 다중채널 방식이 아닌 것은?

  1. 전하-쌍 장치
  2. 전하-주입 장치
  3. 규소다이오드 검출기
  4. 광다이오드 배열 검출기
(정답률: 49%)
  • 규소다이오드 검출기는 단일 채널 방식으로 동작하며, 다른 검출기들은 다중채널 방식으로 동작합니다. 따라서 규소다이오드 검출기가 정답입니다.
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56. 복사에너지(파장)를 이용한 기기분석에서 이용되는 파장과 기기분광법이 잘못 연결된 것은?

  1. 60cm~10m - 핵자기공명분광법
  2. 0.78~300㎛ - 라만 산란분광법
  3. 180~780nm - 자외선흡수분광법
  4. 100Å ~0.1Å - 적외선흡수분광법
(정답률: 54%)
  • 복사에너지(파장)를 이용한 기기분석에서 파장이 100Å ~0.1Å인 적외선흡수분광법은 기기분광법과 잘 연결된 것이다. 그러나 보기에서는 파장이 60cm~10m인 핵자기공명분광법과 파장이 0.78~300㎛인 라만 산란분광법이 잘못 연결되었다. 핵자기공명분광법은 자기장을 이용하여 분석하는 방법이며, 라만 산란분광법은 산란된 빛의 파장을 분석하는 방법이다.
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57. X선 분석에서 Bragg식은 다음 중 어떤 현상에 대해 나타낸 식인가?

  1. 회절
  2. 편광
  3. 투과
  4. 복사
(정답률: 82%)
  • Bragg식은 결정 구조에서 X선이 회절되는 현상을 나타내는 식입니다. X선이 결정 구조 내에서 원자 배열에 의해 회절되면, 회절된 X선은 서로 간격이 일정한 결정면에서 상호 간섭하여 강도가 증폭됩니다. 이때, Bragg식은 이 상호 간섭이 일어나는 조건을 나타내는 식으로, 결정면 간격과 X선의 파장, 회절각 등의 변수를 이용하여 표현됩니다. 따라서 Bragg식은 X선 회절 분석에서 중요한 역할을 합니다.
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58. 원자방출 분광법에서는 내부 표준물법이 주로 사용된다. 그 이유로 가장 옳은 설명은?

  1. 일반적으로 방출분광원이 흡수광원이나 원자화장치보다 불안정하다.
  2. 매트릭스 등에 의한 원소 상호간 간섭을 줄일 수 있다.
  3. 신호를 증가시켜, 신호대잡음비와 관련있는 감도를 향상시킬 수 있다.
  4. 잡음을 감소시켜 신호대잡음비를 증가시킬 수 있다.
(정답률: 65%)
  • 원자방출 분광법에서는 내부 표준물법이 주로 사용되는데, 이는 매트릭스 등에 의한 원소 상호간 간섭을 줄일 수 있기 때문이다. 즉, 내부 표준물을 사용하면 측정하고자 하는 원소와 다른 원소들 간의 간섭을 최소화할 수 있어서 보다 정확한 분석이 가능해진다.
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59. 형광분광기에서 들뜸스펙트럼(Excitation spectrum)을 얻는 방법은?

  1. 들뜸파장을 변화시키면서, 일정한 파장에서 발광세기를 측정한다.
  2. 들뜸파장과 파장을 동시에 변화시키면서 발광세기를 측정한다.
  3. 들뜸파장을 고정시키고, 일정한 파장에서 발광세기를 측정한다.
  4. 들뜸파장을 고정시키고, 파장을 변화시키면서 발광세기를 측정한다.
(정답률: 52%)
  • 형광분광기에서 들뜸스펙트럼을 얻는 방법은 "들뜸파장을 변화시키면서, 일정한 파장에서 발광세기를 측정한다." 이다. 이유는 들뜸스펙트럼은 측정하고자 하는 형광체를 일정한 파장으로 조사할 때, 그 형광체가 발광하는 세기를 측정하여 얻는 것이기 때문이다. 따라서 들뜸파장을 변화시키면서 일정한 파장에서 발광세기를 측정하는 것이 가장 적절한 방법이다.
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60. 유도결합 플라스마 방출 분광법(ICP-AES)은 전기 스파크 방출 분광법에 비해 정밀도가 높은 가장 큰 이유는?

  1. 플라스마의 온도가 높기 때문이다.
  2. 직류 플라스마(DCP)처럼 전극을 사용하지 않기 때문이다.
  3. 플라스마 내에서 들뜬 원자의 머무는 시간이 길기 때문이다.
  4. 스파크 방출분광법은 미세한 전기의 흐름 차이로도 방출세기가 달라질 수 있기 때문이다.
(정답률: 59%)
  • ICP-AES에서 정밀도가 높은 이유는 "플라스마 내에서 들뜬 원자의 머무는 시간이 길기 때문"입니다. 이는 플라스마가 매우 높은 온도를 유지하면서 원자를 이온화시키고, 이온화된 원자가 다시 중성 원자로 돌아가면서 방출하는 빛을 측정하기 때문입니다. 이 과정에서 들뜬 원자가 머무는 시간이 길어져서 더 정확한 분석이 가능해집니다.
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4과목: 기기분석II

61. DSC(시차주사열량법:Differential scanning calorimetry)에서 시료물질과 기준물질로 열을 전달하는데 사용되는 열전기판인 콘스탄탄의 주성분은?

  1. Zn + Cu
  2. Sn + Cu
  3. Ni + Cr
  4. Cu + Ni
(정답률: 64%)
  • 콘스탄탄은 Cu-Ni 합금으로 이루어져 있습니다. 이는 Cu와 Ni가 열전도성이 높아서 시료물질과 기준물질 간의 열전달을 효과적으로 할 수 있기 때문입니다. 따라서 정답은 "Cu + Ni" 입니다.
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62. 전해전지에 걸어주어야 하는 전압은 네른스트 식에 의해 예상된 것보다 커진다. 여러 요인 중 농도차 분극을 줄이기 위한 방법이 아닌 것은?

  1. 온도를 높여 준다.
  2. 전류를 빨리 흘린다.
  3. 용액을 빨리 저어준다.
  4. 전극의 표면적을 넓힌다.
(정답률: 55%)
  • 전류를 빨리 흘리는 것은 전해전지 내부의 전해질의 농도차를 줄이기 때문에 전압이 감소하게 되어 예상된 전압과 일치하게 된다. 이는 네른스트 식에서 전해질 농도차에 비례하는 항이 있기 때문이다. 따라서 전류를 빨리 흘리는 것은 전압을 조절하는 효과가 있다.
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63. 20.0cm 관으로 물질 A와 B를 분리한 결과 A의 머무름 시간은 15.0분, B의 머무름 시간은 17.0분이었고, A와 B의 봉우리 밑 너비는 각각 0.75분, 1.25분이었다면 이 관의 분리능은 얼마인가?

  1. 1.0
  2. 2.0
  3. 3.5
  4. 4.5
(정답률: 78%)
  • 분리능은 봉우리 밑 너비의 합으로 나눈 값이다. 따라서 분리능은 (0.75+1.25)/(15+17) = 2.0 이다. 즉, A와 B를 분리하는 능력이 2.0cm/min 이다.
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64. 2-hexanone의 질량분석 토막패턴으로 검출되지 않는 화학종은?

  1. CH3-CH=CH2+
  2. (CH2)(CH3)C=OH+
  3. CH3-C≡O+
  4. CH3-CH2-CH2-CH2+
(정답률: 53%)
  • 2-hexanone은 카르보닐 기능성을 가지고 있으므로, 질량분석 토막패턴에서 M+1 피크가 나타납니다. 따라서, CH3-CH=CH2+는 M+1 피크가 없으므로 검출되지 않습니다. 나머지 화학종들은 M+1 피크를 가지고 있으므로 검출됩니다.
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65. 분자질량분석법에서는 기체 상태로 화합물을 이온화시키는 방법으로 전자충격법과 화학적이온화법 등이 이용되고 있다. 이에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 전자충격법은 토막내기반응이 일어나 분자이온 봉우리를 쉽게 나타낸다.
  2. 전자충격법은 기화하기 전에 열분해가 일어날 수 있다.
  3. 전자충격법 스펙트럼보다 화학적 이온화법 스펙트럼이 단순하다.
  4. 화학적 이온화법 스펙트럼은 (M+1)+과 (M-1)+ 봉우리가 나타난다.
(정답률: 50%)
  • 정답은 "전자충격법은 토막내기반응이 일어나 분자이온 봉우리를 쉽게 나타낸다."이다. 전자충격법은 분자에 전자를 충격하여 이온화시키는 방법으로, 이 과정에서 분자 내부의 결합이 불안정해져서 토막내기반응이 일어나는 경우가 있다. 이로 인해 분자이온 봉우리가 복잡하게 나타날 수 있어서 해석이 어려울 수 있다. 따라서 전자충격법은 화학적 이온화법에 비해 스펙트럼 해석이 어렵다는 단점이 있다.
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66. 표준수소전극(SHE)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 표준수소전극의 전위는 0 이다.
  2. 수소기체전극의 전위는 용액의 수소이온 활동도에 의존한다.
  3. 수소기체전극의 전위는 수소 기체의 압력과는 무관하다.
  4. 표준수소전극은 산화전극 또는 환원전극으로 작용한다.
(정답률: 65%)
  • "수소기체전극의 전위는 수소 기체의 압력과는 무관하다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것입니다. 이유는 수소 기체전극은 기체 상태에서 존재하기 때문에 압력이 변해도 전위는 변하지 않습니다. 따라서 수소 기체전극의 전위는 용액의 수소이온 활동도에 의존합니다.
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67. 이산화탄소의 질량스펙트럼에서 분자이온이 나타나는 질량 대 전하(m/z) 비는 얼마 인가?

  1. 44
  2. 28
  3. 16
  4. 12
(정답률: 83%)
  • 이산화탄소 분자의 질량은 12 + 16 + 16 = 44 이다. 이산화탄소 분자가 이온화되면 양성 이온인 CO+와 음성 이온인 CO-가 생성된다. 이 중에서 질량 스펙트럼에서 가장 많이 나타나는 것은 양성 이온인 CO+이다. CO+의 질량은 CO 분자의 질량에서 하나의 전자를 뺀 것이므로 44 - 1 = 43 이다. 따라서 이산화탄소의 질량스펙트럼에서 분자이온이 나타나는 질량 대 전하(m/z) 비는 44/1 = 44 이다.
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68. 기체크로마토그래피 검출기 중 니켈-63(63Ni)과 같은 β-선방사체를 사용하며, 할로겐과 같은 전기 음성도가 큰 작용기를 지닌 분자에 특히 감도가 좋고 시료를 크게 변화시키지 않는 검출기는?

  1. 불꽃 이온화 검출기(FID: flame ionization detector)
  2. 전자 포착 검출기(ECD: electron capture detector)
  3. 원자 방출 검출기(AED: atomic emission detector)
  4. 열전도도 검출기 (TCD: thermal conductiviyu detector)
(정답률: 81%)
  • 전자 포착 검출기는 니켈-63과 같은 β-선방사체를 사용하여, 시료 분자와 상호작용하여 전자를 포착하는 원리로 작동합니다. 이 때, 할로겐과 같은 전기 음성도가 큰 작용기를 지닌 분자에 특히 감도가 좋고, 시료를 크게 변화시키지 않습니다. 따라서, 전자 포착 검출기는 환경오염물질, 농약, PCB 등의 분석에 많이 사용됩니다.
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69. 전기화학에서 널리 사용되는 포화칼로멜 기준전극의 전극반응은?

  1. 2H+ + 2e- ⇄ H2(g)
  2. AgCl(s) + e- ⇄ Ag(s) + Cl-
  3. Fe(CN)63- + e- ⇄ Fe(CN)64-
  4. Hg2Cl2(s) + 2e- ⇄ 2Hg(L) + 2Cl-
(정답률: 66%)
  • 포화칼로멜 기준전극은 수은(I) 염화물인 Hg2Cl2의 전극반응을 기준으로 하고 있습니다. 이 전극반응은 Hg2Cl2의 고체 상태에서 전자를 받아 수은(L)과 염화 이온(Cl-)으로 분해되는 반응입니다. 이 반응은 전극에서 일어나는 반응이므로 전극반응이라고 부릅니다.
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70. 금속이나 수용액에서의 전기 전도도에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 금속은 온도가 증가하면 전도도가 감소한다.
  2. 전해질의 수용액에서 온도가 증가하면 전도도는 증가한다.
  3. 수용액에서 전도도는 이온의 종류에 관계없이 이온의 수에 비례한다.
  4. 일정 조성의 도체에서 전도도는 길이에 반비례하고 단면적에 비례한다.
(정답률: 63%)
  • "금속은 온도가 증가하면 전도도가 감소한다."가 틀린 설명입니다.

    금속은 전자의 이동으로 전기를 전달하기 때문에, 금속 내부의 이온 운동이 전도도에 영향을 미칩니다. 온도가 증가하면 금속 내부의 이온 운동이 더 활발해지기 때문에 전도도가 증가합니다. 따라서, 온도가 증가하면 전도도가 감소하는 것은 옳지 않습니다.

    "수용액에서 전도도는 이온의 종류에 관계없이 이온의 수에 비례한다."는 옳은 설명입니다. 이온의 수가 많을수록 전도도가 높아지기 때문입니다.
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71. 카드늄 전극이 0.0150M Cd+2 용액에 담그어진 경우 반쪽 전지의 전위를 Nernst식을 이용하여 구하면 약 몇 V 인가?

  1. -0.257
  2. -0.311
  3. -0.457
  4. -0.511
(정답률: 73%)
  • Nernst식은 다음과 같다.

    E = E° - (RT/nF)ln(Q)

    여기서, E는 전극의 전위, E°는 표준 전위, R은 기체 상수, T는 절대온도, n은 전자 전달 수, F는 Faraday 상수, Q는 반응계수이다.

    이 문제에서는 Cd+2 이 환원되어 Cd(s)로 전자를 받는 반응이 일어나므로, 이 반응의 전극 반응식은 다음과 같다.

    Cd+2 + 2e- → Cd(s)

    이 반응의 표준 전위는 -0.403V이다. 따라서, E° = -0.403V이다.

    반쪽 전지에서는 Cd+2 용액과 Cd(s)가 있으므로, Q는 다음과 같다.

    Q = [Cd+2] / [Cd(s)]

    주어진 용액 농도인 0.0150M을 대입하면,

    Q = 0.0150 / 1 = 0.0150

    따라서, Nernst식에 대입하면,

    E = -0.403 - (8.314 × 298 / (2 × 96485))ln(0.0150) = -0.457V

    따라서, 정답은 "-0.457"이다.
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72. 얻어진 크로마토그램의 인접한 두성분의 머무름 시간이 각각 9.46min(A성분), 9.80min(B성분)이며, 분리관을 그냥 지나치는 성분의 머무름 시간이 1.35min이라면 B성분의 부피비는 얼마인가?

  1. 5.52
  2. 6.01
  3. 6.16
  4. 6.26
(정답률: 35%)
  • B성분의 부피비는 A성분과 B성분의 총 부피에서 B성분의 부피를 나눈 값이다.

    따라서, B성분의 부피비를 x라고 하면,

    x = B성분의 부피 / (A성분의 부피 + B성분의 부피)

    B성분의 머무름 시간은 9.80분이고, 분리관을 그냥 지나치는 성분의 머무름 시간은 1.35분이므로, B성분은 A성분보다 분리관을 더 많이 지나쳤다는 것을 알 수 있다.

    따라서, B성분의 부피비는 더 크다.

    정답은 "6.26"이다.
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73. 모세관 전기이동의 특징인 전기삼투 흐름을 억제할 수 있는 가장 적절한 방법은?

  1. 완충용액에 양이온성 계면활성제를 넣어 준다.
  2. 표면의 silanol기를 없애기 위하여 트리메틸클로로 실란과 같은 시약으로 모세관 벽 내부에 피막을 입힌다.
  3. 완충용액에 들어있는 모세관을 가로질러 높은 전압을 걸어준다.
  4. 실리카/용액 경계면에 전기 이중층을 형성한다.
(정답률: 59%)
  • 모세관 벽 내부에 있는 silanol기는 전기삼투 흐름을 유발하는 주요한 요인 중 하나이다. 따라서 이를 없애기 위해서는 표면의 silanol기를 없애는 것이 가장 적절한 방법이다. 이를 위해 트리메틸클로로 실란과 같은 시약으로 모세관 벽 내부에 피막을 입히면, silanol기가 더 이상 노출되지 않아 전기삼투 흐름을 억제할 수 있다.
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74. “화학 7(Chem 7)” 시험은 임상병리실에서 수행되는 시험70% 정도를 차지한다. 이들 중에서 이온선택전극을 사용하여 측정할 수 없는 화학종은?

  1. 글루코오스
  2. 염소 이온
  3. 칼륨 이온
  4. 총 이산화탄소
(정답률: 65%)
  • 글루코오스는 이온이 아닌 분자이기 때문에 이온선택전극을 사용하여 측정할 수 없습니다. 이온선택전극은 이온의 농도를 측정하는데 사용되며, 이온이 아닌 분자는 측정할 수 없습니다. 따라서 "글루코오스"가 정답입니다.
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75. 음극 벗김 분석에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 유기물의 정량분석에 가장 많이 사용된다.
  2. 시료물질을 수은전극에 석출시키고 산화시켜 정량 분석한다.
  3. 표준물 첨가법 등을 적용하여 시료물질의 정량분석에 이용된다.
  4. 얻어진 전류-전압 그림의 봉우리 면적은 시료물질의 농토에 비례한다.
(정답률: 42%)
  • "유기물의 정량분석에 가장 많이 사용된다."는 옳은 설명이다. 이는 시료물질을 수은전극에 석출시키고 산화시켜 정량 분석하는 과정에서 유기물의 양을 정량화할 수 있기 때문이다. 표준물 첨가법 등을 적용하여 시료물질의 정량분석에 이용되며, 얻어진 전류-전압 그림의 봉우리 면적은 시료물질의 농도에 비례한다. 따라서 이 중에서 옳지 않은 설명은 없다.
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76. 전기화학 반응을 하는 활성종(analyte)은 전극표면으로 확산(diffusion)과, 대류(convection), 정전기적 인력(migration) 등에 의해 이동된다(mass transport). 폴라로그래피에서는 확산에 의한 전류만 중요하게 생각한다. 나머지 두 가지 이동을 초소화하기 위한 조치로 적합하지 않은 것은?

  1. 전해질의 농도를 활성종의 농도에 비해 아주 높게 한다.
  2. 전극의 면적을 아주 작게 한다.
  3. 용액을 가열하지 않는다.
  4. 용액을 저어주거나 흔들지 않는다.
(정답률: 54%)
  • 전극의 면적을 아주 작게 한다는 것은 전극 표면에 활성종이 도달하기 위해 더 긴 거리를 이동해야 한다는 것을 의미한다. 따라서 확산에 의한 이동이 더욱 중요해지고, 대류나 이동에 의한 영향을 최소화할 수 있다.
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77. 열무게법의 주요 기기 장치가 아닌 것은?

  1. 기체 주입 장치
  2. 자외선 조사기
  3. 분석 저울
  4. 전기로
(정답률: 69%)
  • 열무게법은 열량을 측정하여 물질의 양을 측정하는 방법이므로, 자외선 조사기는 이와 관련이 없는 기기이다. 기체 주입 장치는 측정 대상 물질을 적정한 양으로 주입하는 역할을 하고, 분석 저울은 물질의 질량을 정확하게 측정하는 역할을 한다. 전기로는 측정 대상 물질을 가열하여 열량을 측정하는 역할을 한다.
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78. 고분자량의 글루코오스 계열 화합물을 분리하는데 가장 적합한 크로마토그래피 방법은?

  1. 이온-교환 크로마토그래피
  2. 크기별 배제 크로마토그래피
  3. 기체 크로마토그래피
  4. 분배 크로마토그래피
(정답률: 77%)
  • 고분자량의 글루코오스 계열 화합물은 분자 크기가 크기 때문에 크기별 배제 크로마토그래피가 가장 적합합니다. 이 방법은 크기가 다른 분자들을 분리하기 위해 크기가 큰 분자들이 채워진 고정상에 샘플을 흘려보내면, 크기가 작은 분자들은 고정상의 빈 공간으로 통과하면서 분리됩니다.
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79. 다음 질량스펙트럼에서 관찰되는 화합물의 실험식은?

  1. C4H9Br
  2. C5H12O4
  3. C5H6Cl2
  4. C7H8NO2
(정답률: 61%)
  • 이 질량스펙트럼에서 가장 높은 질량을 가진 피크는 123이다. 이 피크는 C4H9Br의 분자 이온에서 나온 것으로 해석할 수 있다. C5H12O4의 경우, 분자량이 148이므로 이 피크가 나오지 않는다. C5H6Cl2의 경우, 분자량이 161이므로 이 피크가 나오지 않는다. 마지막으로, C7H8NO2의 경우, 분자량이 152이므로 이 피크가 나오지 않는다. 따라서, 이 질량스펙트럼에서 관찰되는 화합물의 실험식은 C4H9Br이다.
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80. 선택 이온 검출법(selected ion monitoring)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 바탕잡음이 감소된다.
  2. 선택성이 증가한다.
  3. 신호 대 잡음 비가 향상된다.
  4. 분석시간이 증가한다.
(정답률: 71%)
  • 선택 이온 검출법은 특정 이온의 질량만을 검출하여 분석하는 방법이다. 이에 따라 바탕잡음이 감소되고, 선택성이 증가하며, 신호 대 잡음 비가 향상된다. 하지만 이 방법은 특정 이온만을 검출하기 때문에 분석시간이 증가한다. 이는 모든 이온을 검출하는 전체 이온 검출법과 비교하여 선택 이온 검출법이 더 많은 시간이 소요되기 때문이다.
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