화학분석기사(구) 필기 기출문제복원 (2011-10-02)

화학분석기사(구) 2011-10-02 필기 기출문제 해설

이 페이지는 화학분석기사(구) 2011-10-02 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

화학분석기사(구)
(2011-10-02 기출문제)

목록

1과목: 일반화학

1. 화학식과 그 명칭을 잘못 연결한 것은?

  1. C3H8 - 프로판
  2. C4H10- 펜탄
  3. C6H14- 헥산
  4. C8H18 - 옥탄
(정답률: 95%)
  • 알칸(Alkane) 계열의 일반식은 $\text{C}_{n}\text{H}_{2n+2}$ 입니다.
    $\text{C}_{4}\text{H}_{10}$은 탄소가 $4$개인 부탄(Butane)이며, 펜탄(Pentane)은 탄소가 $5$개인 $\text{C}_{5}\text{H}_{12}$여야 합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 52%)
  • 해리도( $\alpha$)와 초기 농도($$C$$)를 이용하여 해리된 이온 농도를 구한 뒤, 산해리상수 식에 대입합니다.
    ① [기본 공식] $K_a = \frac{(C\alpha)^2}{C(1-\alpha)}$
    ② [숫자 대입] $K_a = \frac{(2.5 \times 0.0052)^2}{2.5(1-0.0052)}$
    ③ [최종 결과] $K_a = 6.8 \times 10^{-5}$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 90%)
  • 화학 반응식의 계수는 반응 전후의 원자 수가 동일하도록 맞추는 질량 보존의 법칙을 따릅니다.
    반응식 $\text{aNH}_3 + \text{bO}_2 \rightarrow \text{cNO} + \text{dH}_2\text{O}$에서 $\text{N}$과 $\text{H}$의 균형을 맞추면 $\text{a}=4, \text{c}=4, \text{d}=6$이 되며, 이때 필요한 산소 원자 수는 $4 + (6 \times 2) = 16$개이므로 $\text{b}=5$가 됩니다.
    따라서 계수는 $\text{a}=4, \text{b}=5, \text{c}=4, \text{d}=6$입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 93%)
  • 원자번호는 양성자 수와 같으며, 중성 원자에서 전자 수는 양성자 수와 동일합니다. 질량수는 양성자 수와 중성자 수의 합입니다.

    오답 노트
    중성자수 = 134: 질량수 $222$에서 양성자 수 $86$을 빼면 중성자 수는 $136$이 되어야 하므로 틀린 설명입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

5. 다음 중 수소의 질량 백분율(%)이 가장 큰 것은?

  1. HCl
  2. H2O
  3. H2SO4
  4. H2S
(정답률: 93%)
  • 각 화합물의 분자량 대비 수소의 질량 비율을 계산하여 비교합니다.
    ① [기본 공식] $\text{질량 백분율} = \frac{\text{수소의 총 질량}}{\text{화합물의 분자량}} \times 100$
    ② [숫자 대입]
    HCl: $\frac{1}{36.5} \times 100 = 2.74\%$
    H$_{2}$O: $\frac{2}{18} \times 100 = 11.11\%$
    H$_{2}$SO$_{4}$: $$\frac{2}{98} \times 100 = 2.04\%$$
    H$_{2}$S: $\frac{2}{34} \times 100 = 5.88\%$
    ③ [최종 결과] H$_{2}$O 가 11.11%로 가장 큽니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 77%)
  • 전해질의 세기는 수용액 상태에서 이온화되는 정도에 따라 결정됩니다.
    강전해질인 $\text{NaCl}$(완전 이온화) $\text{>} \text{NH}_3$(약염기) $\text{>} \text{CH}_3\text{COCH}_3$(비전해질/약한 극성) 순으로 세기가 강합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

7. Ca(HCO3)2에서 탄소의 산화수는 얼마인가?

  1. +2
  2. +3
  3. +4
  4. +5
(정답률: 84%)
  • 화합물 전체의 전하 합은 $0$이며, 각 원소의 일반적인 산화수($\text{Ca}=+2, \text{H}=+1, \text{O}=-2$)를 이용하여 탄소의 산화수를 구합니다.
    ① $0 = (+2) + 2[ (+1) + C + (-2) \times 3 ]$
    ② $0 = 2 + 2[ C - 5 ]$
    ③ $C = +4$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 70%)
  • 네른스트 식을 이용하여 비표준 상태에서의 전지 전위를 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$V = E^{0} + \frac{0.05916}{n} \log \frac{[Ox]}{[Red]}$$
    ② [숫자 대입]
    $$V = 0.040 + \frac{0.05916}{2} \log \frac{0.20}{0.020}$$
    ③ [최종 결과]
    $$V = 0.069$$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 91%)
  • 화학 반응식 $2MnO_{4}^{-} + 5Fe + 16H^{+} \rightarrow 5Fe^{2+} + 2Mn^{2+} + 8H_{2}O$에서 각 원소의 산화수 변화를 분석합니다.
    Fe는 단체 상태인 $0$에서 $Fe^{2+}$이온이 되며 산화수가 $+2$로 증가하였습니다.

    오답 노트
    Mn: $+7 \rightarrow +2$로 변화
    O: $-2 \rightarrow -2$로 변화 없음
    H: $+1 \rightarrow +1$로 변화 없음
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 89%)
  • 각 성분의 질량 백분율을 원자량으로 나누어 몰비(실험식)를 구한 뒤, 몰질량을 이용하여 분자식을 결정합니다.
    ① [기본 공식] $\text{원자 수} = \frac{\text{성분 질량}}{\text{원자량}}$
    ② [숫자 대입] $\text{C}: \frac{162 \times 0.74}{12} \approx 10$, $\text{H}: \frac{162 \times 0.087}{1} \approx 14$, $\text{N}: \frac{162 \times 0.173}{14} \approx 2$
    ③ [최종 결과] $\text{C}_{10}\text{H}_{14}\text{N}_{2}$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 75%)
  • 르샤틀리에 원리에 따라 부피를 감소시키면 전체 압력이 증가하며, 시스템은 이를 완화하기 위해 기체 분자 수가 감소하는 방향(정반응 방향)으로 평형이 이동합니다.
    반응식 $2\text{A}_{2}\text{(g)} \rightleftharpoons \text{A}_{4}\text{(g)}$에서 반응물은 $2\text{mol}$, 생성물은 $1\text{mol}$이므로 정방향으로 진행될 때 분자 수가 감소합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 89%)
  • 반응식 $2\text{Mg} + \text{O}_{2} \rightarrow 2\text{MgO}$에서 $\text{Mg}$는 산화수 $0$에서 $+2$로 증가하여 산화되었으므로 환원제로 작용하고, $\text{O}_{2}$는 산화수 $0$에서 $-2$로 감소하여 환원되었으므로 산화제로 작용합니다.

    오답 노트
    $\text{O}_{2}$는 환원제로 작용한다: $\text{O}_{2}$는 자신은 환원되면서 상대를 산화시키는 산화제입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

13. 다음 반응에서 Kp(부분 압력으로 나타낸 평형상수)를 평형상수(K)로 나타내면?

  1. K(RT)
  3. K(RT)2
(정답률: 75%)
  • 부분 압력 평형상수 $K_{p}$와 몰 농도 평형상수 $K$의 관계식을 이용하여 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $K_{p} = K(RT)^{\Delta n}$
    ② [숫자 대입] 반응식 $\text{CO(g)} + \text{Cl}_{2}\text{(g)} \rightleftharpoons \text{COCl}_{2}\text{(g)}$에서 기체 분자 수 변화량 $\Delta n = 1 - (1 + 1) = -1$이므로, $$K_{p} = K(RT)^{-1}$$
    ③ [최종 결과] $K_{p} = \frac{K}{RT}$
    따라서 정답은 입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 84%)
  • 원자 반경은 같은 주기에서 원자 번호가 증가할수록 작아지고, 같은 족에서 원자 번호가 증가할수록 커집니다.
    F(9번, 2주기) < Cl(17번, 3주기) < S(16번, 3주기) 순으로 반경이 증가합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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 개
(정답률: 83%)
  • 물질의 몰수에 아보가드로수를 곱하면 입자 수를 구할 수 있으며, 분자 내 원자 수를 고려하여 원자 수를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{입자 수} = \text{몰수} \times N_{A}$
    ② [숫자 대입] $\text{분자 수} = 10.00 \times 6.022 \times 10^{23}$
    ③ [최종 결과] $\text{분자 수} = 6.022 \times 10^{24}, \text{원자 수} = 2 \times 6.022 \times 10^{24}$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 83%)
  • 납축전지의 방전 반응은 $Pb$의 산화와 $PbO_{2}$의 환원이 동시에 일어나는 반응으로, 전체 반응식의 계수를 맞추면 $PbSO_{4}$의 계수는 2가 됩니다.
    전체 반응식: $Pb(s) + PbO_{2}(s) + 2H^{+}(aq) + 2SO_{4}^{2-}(aq) \rightarrow 2PbSO_{4}(s) + 2H_{2}O$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

17. C6H14 에는 몇 개의 구조 이성질체(isomers)가 존재하는가?

  1. 3 개
  2. 4 개
  3. 5 개
  4. 6 개
(정답률: 77%)
  • 알케인(alkane)의 구조 이성질체 수는 탄소 수에 따라 정해져 있으며, 탄소 6개($C_{6}H_{14}$)인 경우 총 5개가 존재합니다.
    종류: hexane, 2-methylpentane, 3-methylpentane, 2,2-dimethylbutane, 2,3-dimethylbutane
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 88%)
  • 이성질체는 분자식은 동일하지만 원자들의 결합 방식이나 배열이 달라 성질이 다른 물질을 말합니다.
    따라서 동일한 분자식을 가지므로 실험식 또한 동일해야 합니다.

    오답 노트
    구조가 다른 물질이다: 구조 이성질체의 정의입니다.
    물리적 성질이 다른 물질이다: 구조나 배열이 달라 끓는점, 녹는점 등이 달라집니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 89%)
  • 바닥상태 전자배치는 에너지 준위가 낮은 오비탈부터 차례대로 채워져야 하며, 훈트의 규칙에 따라 에너지가 같은 오비탈에는 전자가 하나씩 먼저 배치되어야 합니다.

    오답 노트
    C : 1S$^{2}$ 2s$^{1}$ 2p$_{x}^{1}$2p$_{y}^{1}$: 탄소(C)의 바닥상태 전자배치는 $1s^{2} 2s^{2} 2p_{x}^{1} 2p_{y}^{1}$이어야 하며, $2s$ 오비탈이 완전히 채워진 후 $2p$ 오비탈에 배치되어야 합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 85%)
  • 몰농도와 분자량을 이용하여 용액 속에 녹아 있는 용질의 질량을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{mass} = M \times V \times MW$
    ② [숫자 대입] $\text{mass} = 0.25 \times 0.350 \times (22.99 + 35.45)$
    ③ [최종 결과] $\text{mass} = 5.11\text{ g}$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 86%)
  • 제시된 반응식 $\text{Fe}^{3+} + 3\text{V}^{2+} \rightarrow \text{Fe(s)} + 3\text{V}^{3+}$에서 $\text{Fe}^{3+}$는 전자를 얻어 $\text{Fe(s)}$가 되므로 환원되었으며, 환원된 물질은 다른 물질을 산화시키는 산화제 역할을 합니다.

    오답 노트
    Fe(s)의 산화수는 3이다: 순수한 금속 원소 상태인 $\text{Fe(s)}$의 산화수는 $0$입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 64%)
  • 약산의 해리 분율은 초기 농도 대비 해리된 산의 비율을 의미하며, 해리도가 매우 작을 때 근사식을 통해 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $\alpha = \sqrt{\frac{K_a}{C}}$
    ② [숫자 대입] $\alpha = \sqrt{\frac{1.0 \times 10^{-3}}{0.1}}$
    ③ [최종 결과] $\alpha = 0.1 = 10\%$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 70%)
  • 이산화염소($ClO_{2}$)의 산화 반응식을 맞추기 위해 전하량과 원자 수를 보존합니다. 정답인 계수 1, 2, 1, 1을 대입하면 다음과 같은 반응식이 성립합니다.
    $$1ClO_{2} + 2OH^{-} \rightarrow 1ClO_{3}^{-} + 1H_{2}O + 1e^{-}$$
    이 식에서 $Cl$은 1개, $O$는 4개, $H$는 2개로 양변이 일치하며, 전체 전하량 또한 $-2$로 동일하게 균형을 이룹니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 88%)
  • 강산이나 약산이 물에 녹으면 방출된 $H^{+}$이온이 물 분자와 결합하여 하이드로늄 이온($H_{3}O^{+}$) 형태로 존재하게 됩니다.

    오답 노트
    알코올: $OH$기의 $H$가 거의 해리되지 않는 중성에 가깝습니다.
    페놀: 약산성을 띠며 $OH$기의 $H$가 일부 해리됩니다.
    디에틸에테르: 산성이 아닌 중성 물질입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 65%)
  • 과망간산칼륨($KMnO_{4}$)의 몰농도를 노르말농도로 변환하기 위해서는 반응에 참여하는 전자 수(당량수)를 곱해야 합니다. 주어진 반응식에서 $MnO_{4}^{-}$는 $Mn^{2+}$로 변하며 전자 5개를 얻으므로 당량수는 5입니다.
    ① [기본 공식] $N = M \times n$ (노르말농도 = 몰농도 $\times$ 당량수)
    ② [숫자 대입] $N = 0.1 \times 5$
    ③ [최종 결과] $N = 0.5$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 56%)
  • 용액에 무관한 전해질($KNO_{3}$)을 첨가하면 이온 세기가 증가하여 활동도 계수가 감소하게 됩니다. 이로 인해 이온들의 유효 농도가 낮아져 평형이 용해 방향으로 이동하며 용해도가 증가하는 현상이 발생합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 75%)
  • 금속 이온과 리간드 사이의 결합 에너지는 결합하는 원자(N)의 종류가 같으면 비슷하게 나타납니다. 암모니아와 에틸렌디아민 모두 질소(N) 원자가 배위 결합에 참여하므로 엔탈피 변화는 두 경우 모두 비슷합니다.

    오답 노트
    엔트로피 변화: 에틸렌디아민은 킬레이트 효과로 인해 엔트로피 증가량이 훨씬 큽니다.
    자유에너지 변화: 킬레이트 효과로 인해 에틸렌디아민 착물이 훨씬 더 안정하며 자유에너지 변화량이 큽니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

28. 기본적인 SI 단위가 아닌 유도된 SI 단위에 해당하는 것은?

  1. m(미터)
  2. K(켈빈)
  3. mol(몰)
  4. Pa(파스칼)
(정답률: 75%)
  • SI 단위계에서 m, K, mol은 정의에 의해 결정되는 기본 단위이며, Pa(파스칼)은 압력의 단위로 기본 단위들의 조합으로 정의되는 유도 단위입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

29. 다음 반응에 대한 화학평형상수 K를 옳게 나타낸것은?

(정답률: 88%)
  • 화학평형상수 $K$는 생성물의 농도(또는 부분압)의 곱을 반응물의 농도(또는 부분압)의 곱으로 나눈 값으로 정의하며, 이때 순수한 고체(s)는 농도 식에서 제외합니다.
    반응식 $\text{Zn(s)} + 2\text{H}^+(\text{aq}) \rightleftharpoons \text{Zn}^{2+}(\text{aq}) + \text{H}_2(\text{g})$에서 생성물은 $\text{H}_2$와 $\text{Zn}^{2+}$, 반응물은 $\text{H}^+$이며 $\text{Zn(s)}$는 제외합니다.
    $$K = \frac{P_{\text{H}_2} \times [\text{Zn}^{2+}]}{[\text{H}^+]^2}$$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 85%)
  • 표준 환원 전위($E^0$)가 클수록 환원되기 쉬우므로 강한 산화제가 되고, 표준 환원 전위가 작을수록 산화되기 쉬우므로 강한 환원제가 됩니다.
    제시된 반응식에서 $E^0$ 값이 가장 큰 $\text{Ag}^+$ ($0.799\text{ V}$)가 가장 강한 산화제이며, $E^0$ 값이 가장 작은 $\text{Cd}$ ($-0.402\text{ V}$)가 가장 강한 환원제입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 87%)
  • 전기화학전지 표기법 $\text{Cu} | \text{Cu}^{2+} (0.0200\text{M}) || \text{Ag}^{+} (0.0400\text{M}) | \text{Ag}$에서 왼쪽은 산화전극(Anode), 오른쪽은 환원전극(Cathode)을 의미합니다.
    따라서 구리($\text{Cu}$)는 전자를 잃는 산화전극이며, 은($\text{Ag}$)이 전자를 얻는 환원전극입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

32. 다음 갈바니 전지의 전지 전압 (Ecell)은 얼마인가?

  1. 0.5505V
  2. 0.7340V
  3. 1.101V
  4. 1.651V
(정답률: 88%)
  • 표준 전지 전압에 네른스트 식을 적용하여 비표준 상태의 전지 전압을 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$E_{\text{cell}} = (E^\circ_{\text{cathode}} - E^\circ_{\text{anode}}) - \frac{0.0592}{n} \log \frac{[\text{Zn}^{2+}]}{[\text{Cu}^{2+}]}$$
    ② [숫자 대입]
    $$E_{\text{cell}} = (0.339 - (-0.762)) - \frac{0.0592}{2} \log \frac{0.1}{0.1}$$
    ③ [최종 결과]
    $$E_{\text{cell}} = 1.101$$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 66%)
  • 전하 균형식은 용액 내의 모든 양전하의 합과 음전하의 합이 같다는 원리를 이용합니다. $\text{KH}_2\text{PO}_4$와 $\text{KOH}$가 녹아있으므로 양이온으로는 $\text{H}^+$와 $\text{K}^+$, 음이온으로는 $\text{OH}^-$, $\text{H}_2\text{PO}_4^-$, $\text{HPO}_4^{2-}$, $\text{PO}_4^{3-}$가 존재합니다. 이때 각 이온의 전하수를 계수로 곱해주면 다음과 같습니다.
    $$\text{[H}^+\text{]} + \text{[K}^+\text{]} = \text{[OH}^-\text{]} + \text{[H}_2\text{PO}_4^-\text{]} + 2\text{[HPO}_4^{2-}\text{]} + 3\text{[PO}_4^{3-}\text{]}$$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 55%)
  • 약산과 강염기의 반응으로 생성된 완충 용액의 $\text{pH}$는 핸더슨-하셀바흐 식을 이용하여 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{pH} = \text{p}K_a + \log \frac{[\text{A}^-]}{[\text{HA}]}$$
    ② [숫자 대입]
    $$8.00 = 9.747 + \log \frac{0.0431 \times V}{0.122 \times 59.6 - 0.0431 \times V}$$
    ③ [최종 결과]
    $$V = 2.97$$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 88%)
  • 표준물질인 $\text{Na}_2\text{CO}_3$에 물이 포함되어 있으면, 실제 취한 시료의 순수한 $\text{Na}_2\text{CO}_3$ 질량은 계산된 값보다 적게 됩니다. 이로 인해 $\text{HCl}$ 표준용액의 농도를 결정할 때 분모에 해당하는 표준물질의 양이 실제보다 크게 책정되어, 결과적으로 $\text{HCl}$의 농도는 참값보다 높게 계산됩니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 72%)
  • 활동도 계수 $f_l$은 이온 세기가 증가함에 따라 일반적으로 감소하는 경향을 보입니다. 따라서 이온의 세기가 증가하면 $f_l$의 값도 증가한다는 설명은 틀린 것입니다.

    오답 노트
    무한히 묽은 용액: 이온 간 상호작용이 없어 $f_l = 1$이 됨
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 69%)
  • 침전 적정에서 당량점 이전의 $I^{-}$ 농도는 반응하고 남은 $I^{-}$의 몰수를 전체 부피로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $[I^{-}] = \frac{(M_{I^{-}} \times V_{I^{-}}) - (M_{Ag^{+}} \times V_{Ag^{+}})}{V_{I^{-}} + V_{Ag^{+}}}$
    ② [숫자 대입] $[I^{-}] = \frac{(0.1000 \times 0.05000) - (0.2000 \times 0.02500)}{0.05000 + 0.02500}$
    ③ [최종 결과] $[I^{-}] = \frac{0.1000 \times 0.05000 - 0.00500}{0.07500}$
    위 식을 정리하면 와 동일한 형태가 됩니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

38. [표]의 표준 환원 전위를 참고할 때 다음 중 가장 강한 산화제는?

  1. Na+
  2. Ag+
  3. Na(s)
  4. Ag(s)
(정답률: 84%)
  • 표준 환원 전위($E^\circ$) 값이 클수록 환원되려는 경향이 강하며, 이는 곧 다른 물질을 산화시키는 능력인 산화력이 강함을 의미합니다.
    제시된 표에서 $\text{Ag}^+ + e^- \rightleftharpoons \text{Ag(s)}$의 전위가 $+0.80\text{V}$로 $\text{Na}^+$보다 훨씬 높으므로 $\text{Ag}^+$가 가장 강한 산화제입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 64%)
  • 전하의 이동에 필요한 일(에너지)은 전하량, 패러데이 상수, 전위차의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $W = nFV$
    ② [숫자 대입] $W = 1.74 \times 10^{-3} \times 96500 \times 2.52$
    ③ [최종 결과] $W = 423$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 91%)
  • 패러데이 상수는 전자 1몰($1\text{mol}$)이 가지는 총 전하량을 의미하므로, 전하량 단위인 쿨롱($\text{C}$)을 몰($\text{mol}$)로 나눈 $\text{C/mol}$이 올바른 단위입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 88%)
  • 신호대-잡음비($S/N$)는 평균하는 스펙트럼 수($n$)의 제곱근에 비례하여 증가합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{(S/N)_{new}}{(S/N)_{old}} = \sqrt{n}$
    ② [숫자 대입] $\frac{30}{6} = \sqrt{n}$
    ③ [최종 결과] $n = 25$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 50%)
  • 화학적 이동($\delta$)은 자기장의 세기에 비례하여 변하므로 기기 주파수와 상관없이 일정한 ppm 값을 가지며, 짝지음 상수($J$)는 핵 스핀 간의 상호작용으로 결정되어 외부 자기장 세기에 영향을 받지 않는 고유값입니다.
    ① [기본 공식] $\delta = \text{constant}$, $J = \text{constant}$
    ② [숫자 대입] $\delta = 1.6\text{ppm}$, $J = 7.4\text{Hz}$
    ③ [최종 결과] $\delta = 1.6\text{ppm}$, $J = 7.4\text{Hz}$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 73%)
  • 원자흡수분광법의 바탕보정은 배경 흡수를 제거하기 위해 Zeeman 효과, 연속광원($D_{2}$ lamp), 광원 자체반전법 등을 사용합니다.

    오답 노트
    선형회귀: 분석 결과의 정량적 관계를 도출하는 통계적 방법이지 바탕보정 기술이 아닙니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 55%)
  • 광원의 깜박이 잡음(Flicker noise)은 주로 저가형 기기에서 두드러지게 나타나며, 좋은 품질의 광도계나 분광광도계에서는 정밀한 제어를 통해 최소화되므로 잘못 연결된 설명입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 65%)
  • 금속 표면에 특정 주파수 이상의 빛을 조사했을 때, 빛의 에너지를 흡수한 전자가 금속 밖으로 튀어나오는 현상을 광전효과라고 합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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%)
  • 원자흡수분광법(AAS)에서 이온화 방해는 원자가 불꽃의 열에 의해 전자 하나를 잃고 이온 상태가 되어, 정작 측정 대상인 기태 원자의 수가 줄어들 때 발생합니다.
    Sodium(Na)과 같은 알칼리 금속은 이온화 에너지가 매우 낮아 낮은 온도에서도 쉽게 이온화되므로, 분석 시 이온화 방해 효과가 크게 나타나는 대표적인 원소입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 56%)
  • 바빙턴(babington) 기압식 분무기는 시료가 분무기 팁의 표면을 타고 흐르는 구조로 설계되어 있어, 입자가 포함된 슬러리 시료에서도 노즐이 막히지 않고 안정적으로 도입할 수 있습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 85%)
  • 고체 시료의 IR 측정 시, 시료를 투명한 KBr 분말로 함께 갈아 고압으로 압착하여 펠렛 형태로 만들면 적외선 투과율이 좋아져 정확한 측정이 가능합니다.

    오답 노트
    물속에 녹여서 측정: 물 자체가 강한 IR 흡수 띠를 가져 방해됨
    유리용기에 넣어 측정: 유리가 적외선을 흡수하여 측정 불가
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 80%)
  • 비어-람베르트 법칙을 이용하여 용액의 흡광도를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $A = \epsilon b c$
    ② [숫자 대입] $A = 9.32 \times 10^{3} \times 1.0 \times 6.24 \times 10^{-5}$
    ③ [최종 결과] $A = 0.582$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 76%)
  • ${}^{13}C$ NMR은 ${}^{1}H$ NMR에 비해 천연 존재비가 매우 낮고 자기회전비가 작기 때문에 감도가 훨씬 낮습니다.

    오답 노트
    봉우리의 겹침: ${}^{13}C$의 화학적 이동 범위가 넓어 겹침이 적음
    분자 골격 정보: 탄소 골격을 직접 분석하므로 유리함
    짝지음: ${}^{13}C$의 낮은 존재비로 인해 탄소 간 짝지음은 거의 관찰되지 않음
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

51. 복사선 에너지를 전기신호로 변환시키는 변환기와 관련이 가장 적은 것은?

  1. 섬광 계수기
  2. 속빈 음극등
  3. 반도체 변환기
  4. 기체 - 충전 변환기
(정답률: 81%)
  • 속빈 음극등은 복사선을 생성하는 광원(Light Source)이지, 복사선을 전기신호로 바꾸는 검출기(Detector)가 아닙니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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 단색성이 매우 강하여 매우 좁은 띠너비(bandwidth)와 좁은 에너지 범위를 갖는 것이 특징입니다.

    오답 노트
    센 세기, 간섭성, 좁은 띠너비: 레이저의 핵심 특성임
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

53. 방향족 탄화수소의 자외선 스펙트럼에서 나타나는 전형적인 전자 전이는?

  1. б → б*
  2. π → π*
  3. n → б*
  4. n → π*
(정답률: 58%)
  • 방향족 탄화수소는 공액 $\pi$ 결합 시스템을 가지고 있어, 자외선 스펙트럼에서 $\pi \rightarrow \pi^*$ 전자 전이가 전형적으로 나타납니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

54. Zeeman 바탕보정법에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 강한 자석을 사용한다.
  2. 편광판을 사용한다.
  3. 온도변화를 사용한다.
  4. 바탕용액을 별도로 사용하지 않아도 된다.
(정답률: 40%)
  • Zeeman 바탕보정법은 강한 자기장을 걸어 에너지 준위를 분리함으로써 바탕용액 없이도 정밀한 보정이 가능한 방법입니다. 따라서 온도변화를 사용하는 것은 이 방법의 원리와 무관합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

55. 다음 검출기중 다중채널 방식이 아닌 것은?

  1. 전하-쌍 장치
  2. 전하-주입 장치
  3. 규소다이오드 검출기
  4. 광다이오드 배열 검출기
(정답률: 50%)
  • 규소다이오드 검출기는 단일 채널 방식으로 작동하는 검출기입니다. 반면 전하-쌍 장치, 전하-주입 장치, 광다이오드 배열 검출기는 다중채널 분석이 가능한 장치들입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 57%)
  • 적외선흡수분광법의 파장 영역은 보통 $2.5\mu\text{m}$에서 $25\mu\text{m}$ 사이입니다. $100\text{\AA}$에서 $0.1\text{\AA}$ 범위는 X선 분석(흡수, 방출, 형광, 회절)에 해당하는 파장대이므로 잘못 연결되었습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

57. X선 분석에서 Bragg식은 다음 중 어떤 현상에 대해 나타낸 식인가?

  1. 회절
  2. 편광
  3. 투과
  4. 복사
(정답률: 89%)
  • Bragg식은 X선이 결정 격자에 부딪혀 특정 각도에서 강해지는 현상인 회절(diffraction) 조건을 설명하는 식입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 64%)
  • 내부 표준물법은 시료와 유사한 성질을 가진 표준물질을 함께 분석하여, 시료의 물리적·화학적 성질(점도, 표면장력 등)이나 매트릭스 효과로 인해 발생하는 원소 상호간의 간섭 및 분석 오차를 보정하기 위해 사용합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 55%)
  • 들뜸스펙트럼(Excitation spectrum)은 어떤 파장의 빛을 흡수하여 들뜨는지를 확인하는 분석입니다. 따라서 들뜸파장을 변화시키면서, 방출되는 특정 파장에서의 발광세기를 측정하여 얻습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 56%)
  • ICP-AES는 고온의 플라스마를 사용하며, 시료가 플라스마 내에 머무는 시간이 길어 들뜬 원자의 방출 강도가 안정적으로 유지되므로 정밀도가 매우 높습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 63%)
  • DSC에서 열전기판으로 사용되는 콘스탄탄(Constantan)은 열전도도가 낮고 열기전력이 안정적인 구리(Cu)와 니켈(Ni)의 합금입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 56%)
  • 농도차 분극은 전극 표면의 반응물 농도가 낮아져 발생하는 현상으로, 물질 전달 속도를 높여 이를 줄일 수 있습니다.
    전류를 빨리 흘리면 전극 표면의 반응물이 더 빠르게 소모되어 농도차 분극이 오히려 심화됩니다.

    오답 노트
    온도를 높여 준다: 확산 속도 증가로 분극 감소
    용액을 빨리 저어준다: 강제 대류로 물질 전달 촉진
    전극의 표면적을 넓힌다: 단위 면적당 전류 밀도 감소로 분극 완화
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 81%)
  • 두 성분의 머무름 시간과 봉우리 밑 너비를 이용하여 분리능을 계산하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $R_s = \frac{2(T_2 - T_1)}{W_1 + W_2}$
    ② [숫자 대입] $R_s = \frac{2(17.0 - 15.0)}{0.75 + 1.25}$
    ③ [최종 결과] $R_s = 2.0$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 58%)
  • 2-hexanone의 질량분석 시 $\alpha$-토막내기나 맥라퍼티 재배열 등을 통해 $\text{CH}_3\text{-C}\equiv\text{O}^+$, $(\text{CH}_2)(\text{CH}_3)\text{C=OH}^+$, $\text{CH}_3\text{-CH}_2\text{-CH}_2\text{-CH}_2^+$ 등의 조각 이온이 생성되지만, $\text{CH}_3\text{-CH=CH}_2^+$는 해당 구조에서 일반적인 토막 패턴으로 검출되지 않습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 60%)
  • 전자충격법(EI)은 높은 에너지를 가진 전자를 충돌시켜 이온화하므로 강한 토막내기(fragmentation) 반응이 일어납니다. 이로 인해 분자이온 봉우리가 매우 작아지거나 아예 나타나지 않는 경우가 많습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 70%)
  • 수소기체전극의 전위는 네른스트 식에 따라 수소 이온의 활동도뿐만 아니라 수소 기체의 부분 압력에도 직접적으로 의존합니다.

    오답 노트
    표준수소전극의 전위는 0 이다: 정의에 의해 $0\text{V}$로 설정됨
    수소기체전극의 전위는 용액의 수소이온 활동도에 의존한다: 네른스트 식에 의해 결정됨
    표준수소전극은 산화전극 또는 환원전극으로 작용한다: 기준 전극으로서 양방향 모두 가능함
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

67. 이산화탄소의 질량스펙트럼에서 분자이온이 나타나는 질량 대 전하(m/z) 비는 얼마 인가?

  1. 44
  2. 28
  3. 16
  4. 12
(정답률: 85%)
  • 분자이온의 질량 대 전하 비($m/z$)는 분자량에 전하수($z=1$)를 나눈 값과 같습니다. 이산화탄소($\text{CO}_2$)의 분자량은 $\text{C}(12) + \text{O}_2(16 \times 2) = 44$이므로 $m/z$ 값은 44가 됩니다.
    $$\text{m/z} = \frac{\text{Molecular Weight}}{\text{Charge}}$$
    $$\text{m/z} = \frac{44}{1}$$
    $$\text{m/z} = 44$$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 85%)
  • 전자 포착 검출기(ECD)는 $^{63}\text{Ni}$과 같은 $\beta$-선 방사체를 사용하여 전자를 방출시키며, 할로겐과 같이 전기 음성도가 큰 작용기를 가진 분자가 이 전자를 포착할 때 전류 변화를 측정하는 고감도 검출기입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 69%)
  • 포화칼로멜 전극(SCE)은 수은($\text{Hg}$), 염화제일수은($\text{Hg}_2\text{Cl}_2$), 염화칼륨($\text{KCl}$) 포화 용액으로 구성된 기준전극으로, 다음과 같은 전극 반응을 가집니다.
    $$\text{Hg}_2\text{Cl}_2(s) + 2e^- \rightleftharpoons 2\text{Hg}(L) + 2\text{Cl}^-$$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 56%)
  • 수용액의 전도도는 이온의 수뿐만 아니라 이온의 전하량, 크기, 이동도(종류)에 따라 달라지므로 이온의 종류에 관계없이 비례한다는 설명은 틀렸습니다.

    오답 노트
    금속은 온도 증가 시 격자 진동으로 저항이 증가하여 전도도 감소
    전해질 수용액은 온도 증가 시 점도 감소 및 이온 이동도 증가로 전도도 증가
    도체 전도도는 길이 $L$에 반비례, 단면적 $A$에 비례
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 78%)
  • Nernst 식을 이용하여 전극 전위를 계산합니다. 표준 전위 $E^0$는 $-0.403\text{V}$이며, 전자 이동 수 $n$은 $2$입니다.
    ① $E = E^0 + \frac{0.0592}{n} \log [Cd^{2+}]$
    ② $E = -0.403 + \frac{0.0592}{2} \log 0.0150$
    ③ $E = -0.457$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 37%)
  • 성분의 부피비(용량 인자)는 성분의 머무름 시간에서 분리관을 그냥 지나치는 성분의 머무름 시간을 뺀 값을 다시 지나치는 성분의 머무름 시간으로 나누어 계산합니다.
    ① $V = \frac{t_R - t_0}{t_0}$
    ② $V = \frac{9.80 - 1.35}{1.35}$
    ③ $V = 6.26$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 61%)
  • 전기삼투 흐름(EOF)은 실리카 모세관 내벽의 silanol기($-SiOH$)가 이온화되어 음전하를 띠고, 이에 의해 형성된 전기 이중층의 양이온들이 전압에 의해 이동하며 발생합니다.
    따라서 트리메틸클로로 실란과 같은 시약으로 모세관 벽 내부에 피막을 입혀 silanol기를 제거(masking)하면, 벽면의 전하가 사라져 전기삼투 흐름을 효과적으로 억제할 수 있습니다.

    오답 노트
    양이온성 계면활성제 사용: EOF의 방향을 역전시키거나 조절할 수 있으나 근본적인 억제 방법은 아님
    높은 전압 인가: EOF의 속도를 오히려 증가시킴
    전기 이중층 형성: EOF가 발생하는 근본 원인이 됨
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 72%)
  • 이온선택전극(ISE)은 특정 이온에만 반응하는 막을 이용하여 이온의 활성도를 측정하는 장치입니다. 염소 이온, 칼륨 이온, 총 이산화탄소(중탄산 이온 형태)는 이온 상태로 측정 가능하지만, 글루코오스는 전하를 띠지 않는 중성 분자이므로 이온선택전극으로 측정할 수 없습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 44%)
  • 음극 벗김 분석(Anodic Stripping Voltammetry)은 금속 이온을 수은 전극에 농축시킨 후 산화시켜 측정하는 방법으로, 주로 극미량의 금속 분석에 사용됩니다.

    오답 노트
    유기물의 정량분석에 가장 많이 사용된다: 금속 분석법이므로 틀림
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 53%)
  • 폴라로그래피에서 확산 전류만을 측정하기 위해 대류와 정전기적 인력을 억제해야 합니다. 전해질 농도를 높여 정전기적 인력을 줄이고, 용액을 젓지 않거나 가열하지 않아 대류를 방지합니다. 전극의 면적을 조절하는 것은 전류의 크기에는 영향을 주지만, 이동 방식(확산, 대류, 인력) 자체를 선택적으로 억제하는 조치로는 적합하지 않습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

77. 열무게법의 주요 기기 장치가 아닌 것은?

  1. 기체 주입 장치
  2. 자외선 조사기
  3. 분석 저울
  4. 전기로
(정답률: 67%)
  • 열무게법은 시료를 가열하여 질량 변화를 측정하는 분석법으로, 시료를 가열하는 전기로, 정밀한 질량 측정을 위한 분석 저울, 그리고 반응 가스를 공급하는 기체 주입 장치가 필수적입니다. 자외선 조사기는 광화학 반응이나 분석에 사용되는 장치로 열무게법과는 관련이 없습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 82%)
  • 글루코오스 계열의 고분자량 화합물은 분자의 크기가 매우 크고 다양하므로, 분자의 크기(분자량) 차이에 따라 분리하는 크기별 배제 크로마토그래피(Size Exclusion Chromatography)가 가장 적합합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

79. 다음 질량스펙트럼에서 관찰되는 화합물의 실험식은?

  1. C4H9Br
  2. C5H12O4
  3. C5H6Cl2
  4. C7H8NO2
(정답률: 63%)
  • 질량 스펙트럼 에서 분자 이온 피크($M^{+}$)가 $m/z$ 약 $136$과 $138$에서 약 $1:1$의 비율로 나타납니다. 이는 브롬($Br$) 원자가 포함되어 있음을 의미하며, $C_{4}H_{9}Br$의 분자량은 $12 \times 4 + 1 \times 9 + 79.9 = 137$ 부근으로 스펙트럼의 피크 위치와 일치합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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: 67%)
  • 선택 이온 검출법(SIM)은 특정 $m/z$ 값의 이온만을 선택적으로 검출하는 방법입니다. 필요한 이온만 측정하므로 바탕잡음이 감소하고 선택성과 신호 대 잡음 비(S/N ratio)가 향상되며, 전체 스캔을 하지 않으므로 분석 시간이 단축됩니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

< 이전회차목록 다음회차 >