화학분석기사(구) 필기 기출문제복원 (2016-03-06)

화학분석기사(구) 2016-03-06 필기 기출문제 해설

이 페이지는 화학분석기사(구) 2016-03-06 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

화학분석기사(구)
(2016-03-06 기출문제)

목록

1과목: 일반화학

1. 다음 반응에서 1.5몰 Al과 3.0몰 Cl2를 섞어 반응시켰을 때 AlCl3 몇 몰을 생성하는가?

  1. 2.3몰
  2. 2.0몰
  3. 1.5몰
  4. 1.0몰
(정답률: 87%)
  • 화학 반응식의 계수비를 통해 한계 반응물을 찾아 생성물의 양을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{생성물 몰수} = \text{한계 반응물 몰수} \times \frac{\text{생성물 계수}}{\text{한계 반응물 계수}}$
    ② [숫자 대입] $\text{AlCl}_{3} \text{ 몰수} = 1.5 \times \frac{2}{2}$
    ③ [최종 결과] $1.5$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

2. 다음 화합물의 이름은?

  1. ortho-dibromohexane
  2. para-dibromobenzene
  3. meta-dibromobenzene
  4. para-dibromohexane
(정답률: 89%)
  • 벤젠 고리의 1번과 4번 위치(서로 마주 보는 위치)에 브롬($Br$) 원자가 결합되어 있으므로, 위치 표시어 para-를 사용하여 para-dibromobenzene이라고 명명합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

3. 다음 식들 중 잘못 표현된 것은?

  1. KW=[H3O+][OH-]
  2. pH+pOH=pKW
  3. pH=-log[H3O+]
  4. Ka=KW×Kb
(정답률: 93%)
  • 산의 해리상수($K_{a}$)와 짝염기의 해리상수($K_{b}$)의 곱은 물의 이온곱 상수($K_{w}$)와 같습니다. 따라서 $K_{a} = K_{w} \times K_{b}$가 아니라 $K_{w} = K_{a} \times K_{b}$로 표현해야 정확합니다.
    $$\text{정정 식: } K_{w} = K_{a} \times K_{b}$$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

4. 지방족 탄화수소에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 알케인(alkane)은 불포화탄화수소이다.
  2. 알켄(alkene)은 불포화탄화수소이다.
  3. 알카인(alkyne)은 불포화탄화수소이다.
  4. 알킨(alkyne)은 삼중결합을 갖고 있다.
(정답률: 91%)
  • 알케인은 탄소 간의 결합이 모두 단일 결합으로 이루어진 포화 탄화수소입니다.

    오답 노트
    알켄(이중결합), 알카인(삼중결합)은 불포화 탄화수소에 해당합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

5. “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: 86%)
  • 기체의 용해도가 가해지는 기체의 부분 압력에 비례한다는 원리는 Henry의 법칙입니다.

    오답 노트
    Hess의 법칙: 반응 경로와 상관없이 총 열량은 일정함
    Raoult의 법칙: 용액의 증기압은 순수 용매 증기압에 몰분율을 곱한 것과 같음
    Nernst의 법칙: 전극 전위와 농도의 관계를 설명함
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

6. 포도당의 분자식은 C6H12O6이다. 각 원소의 질량백분율이 옳게 짝지어진 것은?

  1. C-40%
  2. H-12%
  3. O-46%
  4. O-64%
(정답률: 90%)
  • 분자식 $\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6$의 전체 분자량은 $180$이며, 각 원소의 원자량 합계를 전체 분자량으로 나누어 질량백분율을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{질량백분율} = \frac{\text{원소의 총 질량}}{\text{분자량}} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\text{C} = \frac{12 \times 6}{180} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\text{C} = 40\%$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

7. 할로젠(halogen) 원소의 원자가전자 수는?

  1. 1
  2. 3
  3. 5
  4. 7
(정답률: 87%)
  • 할로젠 원소는 주기율표의 17족(7A족)에 속하며, 최외각 전자 껍질의 전자 배치가 $ns^{2}np^{5}$ 형태를 가집니다. 따라서 원자가 전자 수는 $2 + 5 = 7$개입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

8. 다음 표의 (ㄱ), (ㄴ), (ㄷ)에 들어갈 숫자를 순서대로 나열한 것은?

  1. 238, 20, 20
  2. 92, 20, 20
  3. 92, 40, 23
  4. 238, 40, 23
(정답률: 91%)
  • 원자 기호에서 아래 숫자는 양성자 수(원자 번호)를, 위 숫자는 질량수(양성자 수 + 중성자 수)를 의미합니다.
    ① ${}^{238}_{92}U$: 양성자 수는 아래 숫자인 $92$입니다.
    ② ${}^{40}_{20}Ca^{2+}$: 중성자 수는 질량수에서 양성자 수를 뺀 $40 - 20 = 20$입니다.
    ③ ${}^{51}_{23}V^{3+}$: 전하가 $3+$이므로, 중성 원자 상태의 전자 수($23$)에서 $3$개가 빠져나간 $23 - 3 = 20$입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

9. 물은 비슷한 분자량을 갖는 메탄 분자에 비해 끓는점이 훨씬 높다. 다음 중 이러한 물의 특성과 가장 관련이 깊은 것은?

  1. 수소결합
  2. 배위결합
  3. 공유결합
  4. 이온결합
(정답률: 93%)
  • 물($H_{2}O$)은 전기 음성도가 매우 큰 산소 원자와 수소 원자가 결합하여 강한 수소결합을 형성합니다. 이 강력한 분자 간 인력 때문에 비슷한 분자량의 메탄($CH_{4}$)보다 훨씬 높은 끓는점을 갖게 됩니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

10. 다음의 화학반응식에서 평형 이동에 관한 설명 중 틀린 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. CO를 첨가할 경우 평형은 오른쪽으로 이동한다.
  2. O2를 제거할 경우 평형은 왼쪽으로 이동한다.
  3. 반응계를 냉각할 경우 평형은 오른쪽으로 이동한다.
  4. 압력을 증가하면 평형은 왼쪽으로 이동한다.
(정답률: 79%)
  • 르샤틀리에 원리에 따라 압력이 증가하면 기체 분자 수가 감소하는 방향으로 평형이 이동합니다. 주어진 반응식 $$2CO(g) + O_{2}(g) \rightleftharpoons 2CO_{2}(g) + \text{열}$$ 에서 반응물은 3몰, 생성물은 2몰의 기체이므로, 압력을 증가시키면 분자 수가 줄어드는 오른쪽으로 평형이 이동해야 합니다.

    오답 노트
    CO 첨가: 농도 증가로 오른쪽 이동
    O_{2} 제거: 농도 감소로 왼쪽 이동
    냉각: 발열 반응에서 온도를 낮추면 오른쪽 이동
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

11. 다음 중 1g의 분자속에 포함된 분자개수가 가장 많은 것은?

  1. H2O
  2. NH3
  3. C2H2
  4. HCN
(정답률: 76%)
  • 질량이 일정할 때, 분자량이 작을수록 포함된 분자의 몰수(분자 개수)는 많아집니다. 제시된 물질 중 분자량이 가장 작은 $NH_{3}$(분자량 $17$)가 1g 속에 가장 많은 분자를 포함하고 있습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

12. S8 분자 6.41g과 같은 개수의 분자를 가지는 P4 분자의 질량은? (단, S원자량은 32.07, P 원자량은 30.97이다.)

  1. 3.10g
  2. 3.81g
  3. 6.19g
  4. 6.41g
(정답률: 78%)
  • 두 물질의 분자 개수가 같다는 것은 몰수($mol$)가 동일함을 의미합니다. $S_{8}$의 몰수를 먼저 구한 뒤, 이를 $P_{4}$의 몰량에 곱하여 질량을 산출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$mol = \frac{mass}{Molar\ mass}$$
    $$mass = mol \times Molar\ mass$$
    ② [숫자 대입]
    $$mol = \frac{6.41}{32.07 \times 8} = 0.0250$$
    $$mass = 0.0250 \times (30.97 \times 4)$$
    ③ [최종 결과]
    $$mass = 3.10\text{ g}$$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

13. 산, 염기에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. Brønsted-Lowry산은 양성자 주개(Proton donor)
  2. 염기는 물에서 수산화 이온을 생성한다.
  3. 강산(Strong acid)은 물에서 완전히 또는 거의 완전히 이온화되는 산이다.
  4. Lewis산은 비공유 전자쌍을 줄 수 있는 물질이다.
(정답률: 85%)
  • 루이스(Lewis) 산은 비공유 전자쌍을 '받는' 물질이며, 비공유 전자쌍을 '주는' 물질은 루이스 염기입니다.

    오답 노트
    Brønsted-Lowry 산: 양성자($H^{+}$) 주개
    염기: 물에서 $OH^{-}$ 생성
    강산: 물에서 거의 완전히 이온화
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

14. 이산화탄소에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 공기보다 가벼우며 오존층은 파괴하는 물질이다.
  2. 고체상태의 이산화탄소를 드라이아이스라 부른다.
  3. 지구온난화에 관련된 온실기체이다.
  4. 탄소가 연소되면서 다량 발생하며, 화학적으로 안정한 기체이다.
(정답률: 88%)
  • 이산화탄소($CO_{2}$)는 분자량이 약 $44$로 공기(평균 분자량 약 $29$)보다 무거우며, 오존층을 파괴하는 물질이 아닙니다.

    오답 노트
    오존층 파괴 물질: $CH_{3}Br$, $CCl_{4}$, 할론(Halon) 등
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

15. 암모니아의 염기 이온화 상수 Kb값은 1.8×10-5이다. Kb값을 나타내는 화학 반응식은?

  1. NH4+⇄NH3+H+
  2. NH3⇄NH2-+H+
  3. NH4++H2O⇄NH3+H3O+
  4. NH3+H2O⇄NH4++OH-
(정답률: 80%)
  • 염기 이온화 상수 $K_{b}$는 약염기가 물과 반응하여 수산화 이온($OH^{-}$)을 생성하는 평형 상태를 나타냅니다. 암모니아($NH_{3}$)는 물과 반응하여 암모늄 이온($NH_{4}^{+}$)과 수산화 이온($OH^{-}$)을 생성하므로, 화학 반응식은 다음과 같습니다.
    $$NH_{3} + H_{2}O \rightleftharpoons NH_{4}^{+} + OH^{-}$$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

16. 주기율표에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 주기율표의 수평 행을 주기(Period)라고 한다.
  2. 주기율표의 같은 수직 열에 있는 원소들을 같은 족(group)이라고 한다.
  3. 네 번째와 다섯 번째 주기에는 각각 18개의 원소가 있다.
  4. 여섯 번째 주기에는 28개의 원소가 있다.
(정답률: 83%)
  • 주기율표의 여섯 번째 주기에는 란타넘족을 포함하여 총 32개의 원소가 존재합니다.

    오답 노트
    여섯 번째 주기에는 28개의 원소가 있다: 실제로는 32개의 원소가 존재하므로 틀린 설명입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

17. Li, Ba, C, F의 원자반지름(pm)이 72, 77, 152, 222 중 각각 어느 한가지씩의 값에 대응한다고 할 때 그 값이 옳게 연결된 것은?

  1. Ba-72pm
  2. Li-152pm
  3. F-77pm
  4. C-222pm
(정답률: 88%)
  • 원자 반지름은 같은 주기에서 오른쪽으로 갈수록 감소하고, 같은 족에서 아래로 갈수록 증가합니다. 따라서 주어진 원소들의 반지름 크기 순서는 $F < C < Li < Ba$가 됩니다.
    이에 따라 각 원소에 값을 대응시키면 $F(72pm), C(77pm), Li(152pm), Ba(222pm)$가 됩니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

18. 탄소와 수소로만 이루어진 탄화수소 중 탄소의 질량 백분율이 85.6%인 화합물의 실험식은?

  1. CH
  2. CH2
  3. CH3
  4. C2H3
(정답률: 92%)
  • 탄소의 질량 백분율을 이용하여 탄소($C$)와 수소($H$)의 몰비(원자수 비)를 구하여 실험식을 결정합니다.
    ① [기본 공식] $\text{몰비} = \frac{\text{질량 백분율}}{\text{원자량}}$
    ② [숫자 대입] $\text{C} : \text{H} = \frac{85.6}{12} : \frac{14.4}{1}$
    ③ [최종 결과] $\text{C} : \text{H} = 7.13 : 14.4 \approx 1 : 2$
    따라서 실험식은 $CH_{2}$입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

19. 시트르산(citric acid)은 몇 개의 카복실(carboxyl) 작용기를 갖고 있는가?

  1. 0개
  2. 1개
  3. 2개
  4. 3개
(정답률: 68%)
  • 시트르산은 분자 구조 내에 3개의 카복실기($-COOH$)와 1개의 하이드록실기($-OH$)를 가지고 있는 유기산입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

20. 다음 원소 중에서 전자 친화도가 가장 큰 원소는?

  1. Li
  2. B
  3. Be
  4. O
(정답률: 90%)
  • 전자 친화도는 일반적으로 주기율표의 오른쪽 위로 갈수록(비금속성이 강해질수록) 증가하는 경향이 있습니다.
    제시된 원소들 중 산소(O)가 가장 오른쪽에 위치하며 전기음성도가 높고 전자를 얻으려는 성질이 가장 강하므로 전자 친화도가 가장 큽니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

2과목: 분석화학

21. 중크롬산 적정에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 중크롬산 이온이 분석에 응용될 때 초록색의 크롬(Ⅲ)이온으로 환원된다.
  2. 중크롬산 적정은 일반적으로 염기성 용액에서 이루어진다.
  3. 중크롬산칼륨 용액은 안정하다.
  4. 시약급 중크롬산칼륨은 순수하여 표준용액을 만들 수 있다.
(정답률: 75%)
  • 중크롬산 적정은 일반적으로 산성 용액에서 수행됩니다.

    오답 노트
    초록색의 크롬(III)이온으로 환원: 맞는 설명
    중크롬산칼륨 용액은 안정하다: 맞는 설명
    순수하여 표준용액을 만들 수 있다: 일차 표준물질로 사용 가능함
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

22. 0.020M Na2SO4과 0.010M KBr 용액의 이온세기(Ionic Strength)는 얼마인가?

  1. 0.010
  2. 0.030
  3. 0.060
  4. 0.070
(정답률: 75%)
  • 용액 내 모든 이온의 농도와 전하수의 제곱을 곱하여 합산한 뒤 2로 나누어 이온 세기를 구합니다.
    $$\text{Ionic Strength} = \frac{1}{2} \sum c_{i} z_{i}^{2}$$
    $$\text{Ionic Strength} = \frac{1}{2} [ (0.02 \times 2 \times 1^{2}) + (0.02 \times 1 \times 2^{2}) + (0.01 \times 1 \times 1^{2}) + (0.01 \times 1 \times 1^{2}) ]$$
    $$\text{Ionic Strength} = 0.070$$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

23. 약산을 강염기로 적정할 때 일어나는 현상에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 높은 농도의 약산 적정 시에 당량점 근처에서 pH 변화폭이 크다.
  2. 약산을 강염기로 적정할 때 당량점에서 pH는 7보다 크다.
  3. 약산의 해리상수가 클 경우 당량점 근처에서 pH 변화 폭이 크다.
  4. 약산의 해리상수가 작을 경우 반응완결도가 높다.
(정답률: 73%)
  • 약산을 강염기로 적정할 때, 약산의 해리상수($K_{a}$)가 작을수록 산의 세기가 약하므로 반응 완결도는 낮아집니다.

    오답 노트
    높은 농도의 약산 적정 시 당량점 근처 pH 변화폭 크다: 맞는 설명
    당량점에서 pH는 7보다 크다: 약산-강염기 적정 시 생성된 짝염기의 가수분해로 인해 염기성을 띰
    해리상수가 클 경우 pH 변화 폭이 크다: 산의 세기가 강할수록 당량점 부근의 pH 도약이 뚜렷함
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

24. 다음은 Potassium tartrate의 용해도가 첨가물의 농도에 따라 어떻게 변화되는가를 나타내는 그림이다. 그림의 (a), (b), (c)는 각각 어떤 첨가물로 예상할 수 있는가? (단, 첨가물은 NaCl, Glucose, KCl이다.)

  1. (a) NaCl, (b) Glucose (c) KCl
  2. (a) NaCl, (b) KCl (c) Glucose
  3. (a) KCl, (b) NaCl (c) Glucose
  4. (a) Glucose, (b) KCl (c) NaCl
(정답률: 80%)
  • 용해도는 첨가물과의 공통이온 존재 여부 및 이온 세기에 따라 달라집니다.
    염 효과(Salt effect)에 의해 이온 세기가 증가하면 용해도가 증가하며, 공통이온 효과에 의해 용해도가 감소합니다.
    (a) NaCl은 공통이온이 없으며 이온 세기를 증가시켜 용해도를 높입니다.
    (b) Glucose는 비전해질로 용해도에 거의 영향을 주지 않습니다.
    (c) KCl은 Potassium tartrate와 공통이온인 $K^{+}$를 가지고 있어 용해도를 감소시킵니다.
    따라서 (a) NaCl, (b) Glucose, (c) KCl 순서가 맞습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

25. Pb2+ 와 EDTA 와의 형성상수(formation constamt)가 1.0×1018이다. pH 10에서 EDTA 중 Y4-의 분율이 0.3일 때 pH 10에서 조건부(conditional) 형성상수는 얼마인가? (단, 육양성자 형태의 EDTA를 H6Y2+으로 표현할 때, Y4-는 EDTA에서 수소가 완전히 해리된 상태이다.)

  1. 3.0×1017
  2. 3.3×1013
  3. 3.0×10-19
  4. 3.3×10-18
(정답률: 61%)
  • 조건부 형성상수는 전체 EDTA 농도 중 완전히 해리된 $Y^{4-}$ 형태의 분율($\alpha_{Y^{4-}}$)을 형성상수에 곱하여 구합니다.
    ① [기본 공식] $K_{f}' = \alpha_{Y^{4-}} \times K_{f}$
    ② [숫자 대입] $K_{f}' = 0.3 \times 1.0 \times 10^{18}$
    ③ [최종 결과] $K_{f}' = 3.0 \times 10^{17}$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

26. 산-염기 적정 지시약에 대한 설명으로 틀린 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 티몰 블루는 pH 0.7에서 붉은색이고 pH 2.7에서 노란색이다.
  2. 지시약이란 서로 다른 색깔을 띠는 여러 가지 양성자성 화학종의 산 혹은 염기이다.
  3. 지시약의 변색 범위는 pH=pK±1
  4. 지시약은 그 색깔 변화가 당량점에서의 이론적 pH보다 약 1.0정도 높거나 낮은 것을 선택하는 것이 바람직하다.
(정답률: 62%)
  • 지시약의 변색 범위는 당량점의 이론적 pH와 최대한 일치해야 합니다. 만약 변색 범위가 당량점보다 $1.0$ 정도 높거나 낮다면, 당량점에 도달하기 전이나 후에 색이 변하여 정확한 종말점을 찾을 수 없으므로 지시약으로서 기능을 수행할 수 없습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

27. 산/염기 적정에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 약산의 해리상수 Ka의 양의 대수인 pKa는 양의 값을 가지며, pKa가 큰 값일수록 강산이다.
  2. 유기산의 pKa가 큰 값일수록 해리분율이 크다.
  3. 약산을 강염기로 적정 시에 당량점의 pH는 7.00이며, 종말점의 pH는 7보다 큰 값으로 산성을 나타낸다.
  4. 이양성자산(Ka1, Ka2)을 강염기로 적정할 때 적당한 Ka1/Ka2값인 경우 2개의 당량점을 관찰할 수 있다.
(정답률: 70%)
  • 이양성자산과 같이 다가산의 경우, 각 해리 상수($K_{a1}, K_{a2}$)의 차이가 충분히 크면 단계별로 중화가 일어나 2개의 당량점을 관찰할 수 있습니다.

    오답 노트
    pK$_{a}$가 큰 값일수록: 약산임
    pK$_{a}$가 큰 값일수록 해리분율: 작음
    약산을 강염기로 적정 시 당량점: pH 7보다 큰 염기성
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

28. A+B⇄C+D 반응의 평형상수는 1.0×103이다. 반응물과 생성물의 농도가 [A]=0.010M, [B]=0.10M, [C]=1.0M, [D]=10.0M로 변했다면 평형에 도달하기 위해서는 반응은 어느 방향으로 진행되겠는가?

  1. 왼쪽으로 반응이 진행된다.
  2. 오른쪽으로 반응이 진행된다.
  3. 이미 평형에 도달했으므로 정지 상태가 된다.
  4. 온도를 올려 주면 오른쪽으로 반응이 진행된다.
(정답률: 78%)
  • 현재 상태의 반응 지수 $Q$를 계산하여 평형 상수 $K$와 비교함으로써 반응의 진행 방향을 결정합니다.
    ① [기본 공식] $Q = \frac{[C][D]}{[A][B]}$
    ② [숫자 대입] $Q = \frac{1.0 \times 10.0}{0.010 \times 0.10}$
    ③ [최종 결과] $Q = 1.0 \times 10^{4}$
    계산된 $Q$ 값($1.0 \times 10^{4}$)이 평형 상수 $K$($1.0 \times 10^{3}$)보다 크므로, 시스템은 $Q$를 줄이기 위해 역반응인 왼쪽으로 진행됩니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

29. 반쪽 반응 aA+ne-⇄bB에 대해 반쪽전지전위 E를 나타내는 Nernst식을 바르게 표현한 것은?

(정답률: 68%)
  • 반쪽 반응 $aA + ne^{-} \rightleftharpoons bB$에 대한 Nernst 식은 표준 전위에서 반응 지수 $Q$의 로그 값을 뺀 형태로 나타냅니다.
    $$E = E^{0} - \frac{RT}{nF} \ln ( \frac{[B]^{b}}{[A]^{a}} )$$
    따라서 가 정답입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

30. 산화ㆍ환원 적정에서 사용되는 KMnO4에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 진한 자주색을 띤 산화제이다.
  2. 매우 안정하여 일차표준물질로 사용된다.
  3. 강한 산성용액에서 무색의 Mn2+로 환원된다.
  4. 산성용액에서 자체지시약으로 작용한다.
(정답률: 81%)
  • 과망가니즈산 칼륨($\text{KMnO}_{4}$)은 미량의 이산화망가니즈($\text{MnO}_{2}$) 등의 불순물을 포함하고 있어 순수한 상태로 얻기 어렵기 때문에, 표준화 과정이 필요한 이차표준물질이며 일차표준물질로 사용할 수 없습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

31. 시료에 들어있는 철(Fe)을 정량하기 위하여 침전법에 의한 무게 분석을 수행하였다. 분석시료는 0.50g이며 이 시료를 사용하여 제조한 Fe3+용액으로부터 얻어진 Fe(OH)3의 침전을 연소시켜 Fe2O3 의 재로 변화시켰다. 얻어진 Fe2O3의 무게가 0.150g이라면 시료에 들어있는 철의 함량(w/w)은 얼마가 되겠는가? (단, 철과 산소의 원자량은 각각 55.85와 16이다.)

  1. 11%
  2. 21%
  3. 31%
  4. 41%
(정답률: 60%)
  • 최종 생성물인 $\text{Fe}_{2}\text{O}_{3}$의 질량으로부터 시료 내 철($\text{Fe}$)의 질량을 구한 뒤, 전체 시료 질량에 대한 백분율을 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{Fe 함량}(\%) = \frac{\text{Fe}_{2}\text{O}_{3} \text{ 질량} \times \frac{2 \times \text{Fe 원자량}}{\text{Fe}_{2}\text{O}_{3} \text{ 분자량}}}{\text{시료 질량}} \times 100$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{Fe 함량}(\%) = \frac{0.150 \times \frac{111.7}{159.7}}{0.50} \times 100$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{Fe 함량}(\%) = 21\%$$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

32. 우리가 흔히 먹는 식초는 아세트산(acetic acid, CH3COOH)을 4~8%정도 함유하고 있다. 다음 완충 용액의 pH 값은 얼마인가? (단, CH3COOH의 Ka=1.8×10-5, pKa=4.74, 완충 용액은 0.50M CH3COOH/0.25M CH3COONa이다.)

  1. 4.04
  2. 4.44
  3. 4.74
  4. 5.04
(정답률: 63%)
  • 완충 용액의 pH는 헨더슨-하셀바흐 식을 이용하여 약산의 해리상수와 산-염기의 농도 비율로 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$pH = pK_{a} + \log \frac{[base]}{[acid]}$$
    ② [숫자 대입]
    $$pH = 4.74 + \log \frac{0.25}{0.50}$$
    ③ [최종 결과]
    $$pH = 4.44$$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

33. 약산(HA)과 이의 나트륨 염(NaA)으로 이루어진 완충용액에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 완충용액의 pH는 약산의 해리상수인 pKa값에 의하여 결정된다.
  2. 완충용액의 pH는 용액의 부피에 무관하며 희석하여도 pH 변화가 거의 없다.
  3. 완충용액의 완충용량은 약산(HA)과 나트륨염(NaA)의 농도에 무관하다.
  4. 완충용액의 완충용량은 값이 작을수록 크다.
(정답률: 75%)
  • 완충용량은 외부에서 산이나 염기가 첨가되었을 때 pH 변화에 저항하는 능력으로, 완충 성분인 약산(HA)과 그 짝염기(NaA)의 농도가 높을수록 더 많은 양의 산/염기를 중화시킬 수 있어 완충용량이 커집니다.

    오답 노트
    완충용량은 값이 작을수록 크다: 완충용량은 $pK_{a}$와 $pH$의 차이가 작을수록(즉, $pH = pK_{a}$일 때) 최대가 되므로 옳은 설명입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

34. 과산화수소 수용액 25.0mL를 증류수로 희석하여 500mL로 만들었다. 희석 용액 25.0mL를 취해 200mL 증류수와 3.0M H2SO4 20.0mL와 섞은 후 0.020M KMnO4로 적정하였을 때 당량점은 25.0mL이었다. 과산화수소의 몰 농도는 얼마인가?

  1. 0.020M
  2. 0.050M
  3. 0.50M
  4. 1.0M
(정답률: 32%)
  • 산성 조건에서 $\text{KMnO}_{4}$와 $\text{H}_{2}\text{O}_{2}$의 적정 반응을 이용하는 문제입니다. $\text{KMnO}_{4}$는 5당량, $\text{H}_{2}\text{O}_{2}$는 2당량의 전자를 주고받으므로 노르말 농도 공식 $NV = N'V'$를 적용합니다.
    ① [기본 공식]
    $$n \times M \times V = n' \times M' \times V'$$
    ② [숫자 대입]
    $$5 \times 0.020 \times 25.0 = 2 \times M' \times 25.0$$
    ③ [최종 결과]
    $$M' = 0.050\text{M}$$
    위에서 구한 $0.050\text{M}$은 20배 희석된 용액의 농도이므로, 원래 과산화수소의 몰 농도는 $0.050 \times 20 = 1.0\text{M}$입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

35. 표준전극전위(E0)에 대한 다음 설명 중 틀린 것은?

  1. 반쪽반응의 표준전극전위는 온도의 영향을 받는다.
  2. 표준전극전위는 균형 맞춘 반쪽반응의 반응물과 생성물의 몰수와 관계가 있다.
  3. 반쪽반응의 표준전극전위는 전적으로 환원반응의 경우로만 나타난다.
  4. 표준전극전위는 산화전극 전위를 임의로 0.000V로 정한 표준수소전극인 화학전지의 전위라는 면에서 상대적인 양이다.
(정답률: 54%)
  • 표준전극전위는 물질 고유의 세기 성질(intensive property)입니다. 따라서 반응식의 계수를 곱해 반응물과 생성물의 몰수가 변하더라도 전위 값 자체는 변하지 않습니다.

    오답 노트
    반쪽반응의 표준전극전위는 온도의 영향을 받는다: 온도에 따라 평형 상수가 변하므로 전위도 변합니다.
    반쪽반응의 표준전극전위는 전적으로 환원반응의 경우로만 나타난다: 관례적으로 환원 전위로 표기합니다.
    표준수소전극인 화학전지의 전위라는 면에서 상대적인 양이다: SHE를 $0.000\text{V}$로 기준 잡은 상대적 값입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

36. 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: 81%)
  • 전하균형식은 용액 내의 모든 양전하의 합과 모든 음전하의 합이 같다는 원리를 이용합니다. 주어진 평형 반응에서 존재하는 이온은 $H^{+}$, $OH^{-}$, $HA^{-}$, $A^{2-}$입니다. 이때 $A^{2-}$이온은 전하량이 $-2$이므로 농도에 2를 곱해주어야 합니다.
    $$\text{양전하의 합} = \text{음전하의 합}$$
    $$[H^{+}] = [HA^{-}] + 2[A^{2-}] + [OH^{-}]$$ 따라서 해당 식이 올바른 전하균형식입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

37. Cd(s)+Ag+⇄Cd2++2Ag(s)의 화학반응에서 반쪽반응식과 그에 따른 표준환원전위 E0가 다음과 같을 때 상대적으로 산화력이 큰 산화제(Oxidzing agent)에 해당하는 것은?

  1. Cd(s)
  2. Ag+
  3. Cd2+
  4. Ag(s)
(정답률: 86%)
  • 표준환원전위($E^{0}$)가 클수록 환원되려는 경향이 강하며, 이는 곧 다른 물질을 산화시키는 능력인 산화력이 크다는 것을 의미합니다. 주어진 반쪽 반응식의 전위를 비교하면 다음과 같습니다.
    $$\text{Ag}^{+} + e^{-} \rightleftharpoons \text{Ag(s)}, E^{0} = 0.779\text{V}$$
    $$\text{Cd}^{2+} + 2e^{-} \rightleftharpoons \text{Cd(s)}, E^{0} = -0.402\text{V}$$
    $\text{Ag}^{+}$의 표준환원전위가 $\text{Cd}^{2+}$보다 훨씬 높으므로, $\text{Ag}^{+}$가 상대적으로 산화력이 더 큰 산화제입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

38. 어떤 삼양성자산(tripotic acid)이 수용액에서 다음과 같은 평형을 가질 때 pH9.0에서 가장 많이 존재하는 화학종은?

  1. H3A
  2. H2A-
  3. HA2-
  4. A3-
(정답률: 77%)
  • 삼양성자산의 경우, 수용액의 $pH$가 $pK_{a}$ 값과 일치할 때 해당 화학종과 그 다음 단계의 이온화 종이 동일한 농도로 존재합니다. 주어진 조건에서 $pK_{a1} = 2.0$, $pK_{a2} = 6.0$, $pK_{a3} = 10.0$이며, 현재 $pH$가 $9.0$입니다. 이는 $pK_{a2} < pH < pK_{a3}$ 범위에 해당하므로, 두 번째 이온화는 대부분 진행되었으나 세 번째 이온화는 아직 많이 일어나지 않은 상태입니다. 따라서 $HA^{2-}$가 가장 많이 존재하게 됩니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

39. 부피법에 의한 적정분석에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 표준 용액 또는 표준 적정시약은 알려진 농도를 갖고 있는 시약으로서 부피 분석을 수행하는데 사용된다.
  2. 종말점이란 적정에 있어 분석물의 양과 정확히 일치하는 양의 표준 시약이 가해진 지점이다.
  3. 역적정은 분석불과 표준시약 사이의 반응속도가 느리거나 표준시약이 불안정할 때 자주 사용한다.
  4. 부피분석은 화학조성과 순도가 정확하게 알려진 일차 표준물질에 근거한다.
(정답률: 75%)
  • 종말점은 지시약의 변색이나 물리적 변화를 통해 실험자가 적정이 완료되었다고 판단하여 실제 적정을 멈추는 지점을 의미합니다. 분석물의 양과 이론적으로 정확히 일치하는 지점은 당량점이라고 합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

40. 난용성 염 포화용액 성분이 My+와 Ax-를 포함하는 용액에서 두 이온의 농도 곱을 용해도곱(용해도적, solubility product; Ksp)이라고 한다. 이 값은 온도가 일정하면 항상 일정한 값을 갖는다. 이 때 [My+]x와 [Ax-]y의 곱이 Ksp보다 클 때 용액에서 나타나는 현상은?

  1. 농도곱이 Ksp와 같아질 때까지 침전한다.
  2. 농도곱이 Ksp와 같아질 때까지 용해된다.
  3. Ksp와 무관하게 항상 용해되어 침전하지 않는다.
  4. 주어진 용액의 상태는 포화이므로 침전하지 않는다.
(정답률: 81%)
  • 용액 내 이온 농도의 곱(농도곱)이 평형 상수인 용해도곱($K_{sp}$)보다 크면, 용액은 과포화 상태가 되어 평형을 맞추기 위해 농도곱이 $K_{sp}$와 같아질 때까지 고체 형태로 침전이 형성됩니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

3과목: 기기분석I

41. 전자기 복사파의 양자역학적인 성질은?

  1. 회절
  2. 산란
  3. 반사
  4. 흡수
(정답률: 49%)
  • 빛의 흡수는 광자가 물질의 전자와 상호작용하여 에너지를 전달하는 과정으로, 전자기 복사파의 입자적(양자역학적) 성질을 보여주는 대표적인 현상입니다.

    오답 노트
    회절, 산란, 반사는 전자기 복사파의 파동적 성질에 해당합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

42. 수은은 실온에서 증기압을 갖는 유일한 금속원소이다. 다음 원자화 방법 중 수은정량 응용 가능한 것은?

  1. 전열 원자화
  2. 찬 증기 원자화
  3. 글로우 방전 원자화
  4. 수소화물 생성 원자화
(정답률: 83%)
  • 수은은 실온에서 높은 증기압을 가지고 있어 가열 없이도 쉽게 기화되는 특성이 있습니다. 따라서 별도의 열원 없이 수은 증기를 직접 측정하는 찬 증기 원자화법이 가장 적합합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

43. 나트륨(Na) 기체의 전형적인 원자 흡수 스펙트럼을 옳게 나타낸 것은?

  1. 선(line) 스펙트럼
  2. 띠(bone) 스펙트럼
  3. 선과 띠의 혼합 스펙트럼
  4. 연속(continuous) 스펙트럼
(정답률: 88%)
  • 원자는 에너지 준위가 불연속적이기 때문에 특정 파장의 빛만 흡수하거나 방출하는 선(line) 스펙트럼을 나타냅니다.

    오답 노트
    띠(bone) 스펙트럼: 분자 상태에서 나타나는 스펙트럼
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

44. Raylegh 산란에 대하여 가장 바르게 나타낸 것은?

  1. 콜로이드 입자에 의한 산란
  2. 굴절률이 다른 두 매질 사이의 반사 현상
  3. 산란복사선의 일부가 양자화 된 진동수만큼 변화를 받을 때의 산란
  4. 복사선의 파장보다 대단히 작은 분자들에 의한 산란
(정답률: 63%)
  • Rayleigh 산란은 빛의 파장보다 훨씬 작은 입자나 분자에 의해 발생하는 산란 현상입니다. 따라서 복사선의 파장보다 대단히 작은 분자들에 의한 산란이 정답입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

45. Fouier 변화 적외선 흡수 분광기의 장점이 아닌 것은?

  1. 신호/잡음비 개선
  2. 일정한 스펙트럼
  3. 빠른 분석속도
  4. 바탕보정 불필요
(정답률: 81%)
  • Fourier 변화 적외선 흡수 분광기(FT-IR)는 슬릿이 없어 빛의 투과량이 많으므로 신호/잡음비가 개선되고 분석 속도가 매우 빠르다는 장점이 있습니다.

    오답 노트
    바탕보정 불필요: 측정 전 $KBr$ background scan 등을 통해 반드시 바탕보정을 거쳐야 하므로 장점이 아닙니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

46. 형광의 방출에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. π*→π 전이에서 형광이 잘 나타난다.
  2. σ*→σ전이에 해당하는 형광은 거의 나타나지 않는다.
  3. C6H5I 가 C6H5CH3보다 형광의 상대적 세기가 강하다.
  4. 산성 고리 치환체를 갖는 방향족 화합물의 형광은 pH의 영향을 받는다.
(정답률: 66%)
  • 무거운 할로겐 원소(예: $I$)가 치환된 경우, '중원자 효과(Heavy atom effect)'에 의해 계간 전이(Intersystem crossing)가 촉진되어 형광보다는 인광이 우세해지며 형광의 세기는 감소합니다. 따라서 $C_6H_5I$가 $C_6H_5CH_3$보다 형광의 상대적 세기가 강하다는 설명은 틀린 것입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

47. 물(H2O) 분자의 진동(Vibration) 방식(mode)과 적외선 흡수 스펙트럼에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 진동 방식은 3가지이고 적외선 스펙트럼의 흡수대는 2개가 나타난다.
  2. 진동 방식은 3가지이고 적외선 스펙트럼의 흡수대는 3개가 나타난다.
  3. 진동 방식은 4가지이고 적외선 스펙트럼의 흡수대는 3개가 나타난다.
  4. 진동 방식은 4가지이고 적외선 스펙트럼의 흡수대는 4개가 나타난다.
(정답률: 76%)
  • 물($H_2O$)은 비선형 굽은형 분자로, 진동 모드의 수는 $3N-6$ 공식을 따릅니다. 원자 수 $N=3$이므로 진동 방식은 $3 \times 3 - 6 = 3$가지(대칭 신축, 비대칭 신축, 굽힘 진동)이며, 이 3가지 진동 모두 쌍극자 모멘트의 변화를 일으키므로 적외선 스펙트럼에서 3개의 흡수대가 나타납니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

48. 분자흡수분광법의 가시광선 영역에서 주로 사용되는 복사선의 광원은?

  1. 중수소등
  2. 니크롬선등
  3. 속빈 음극등
  4. 텅스텐 필라멘트등
(정답률: 71%)
  • 분자흡수분광법에서 가시광선 및 근적외선 영역의 광원으로 텅스텐 필라멘트등을 사용합니다.

    오답 노트
    중수소등: UV 영역 광원
    속빈 음극등: 원자흡수분광법에서 사용하는 선광원
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

49. 어떤 회절발의 분리능은 5000이다. 이 회절발로 분리할 수 있는 1000cm-1에 가장 인접한 선의 파수의 차이는 얼마인가?

  1. 0.1cm-1
  2. 0.2cm-1
  3. 0.5cm-1
  4. 5.0cm-1
(정답률: 70%)
  • 분광기의 분리능은 파수와 파수의 차이의 비율로 정의됩니다.
    $$\text{분리능} = \frac{\bar{\nu}}{\Delta\bar{\nu}}$$
    $$5000 = \frac{1000}{\Delta\bar{\nu}}$$
    $$\Delta\bar{\nu} = 0.2$$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

50. 플라즈마 방출 분광법에서 플라즈마 속에 고체와 액체를 도입하는 방법인 전열 증기화에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 전열 원자화와 비슷하게 시료를 전기로에서 증기화 한다.
  2. 증기는 아르곤 흐름에 의해 플라즈마 토치속으로 운반된다.
  3. 전기로는 시료 도입은 물론 시료 원자화를 위해 주로 사용한다.
  4. 관측되는 신호는 전열 원자흡수법에서 얻는 것과 유사한 순간적인(transient) 봉우리이다.
(정답률: 58%)
  • 플라즈마 방출 분광법의 전열 증기화에서 전기로의 역할은 시료를 증기화하여 플라즈마 토치로 도입하는 것까지입니다. 실제 시료의 원자화는 전기로가 아닌 고온의 플라즈마 토치 내에서 이루어집니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

51. 고분해능 NMR을 이용한 의 스펙트럼에서 밑줄 친 -CH2기의 이론상 갈라지는 흡수봉우리(다중선)의 수는?

  1. 4
  2. 6
  3. 12
  4. 24
(정답률: 78%)
  • NMR 스펙트럼에서 인접한 탄소에 결합된 수소 원자의 수에 따라 신호가 갈라지는 $n+1$ 규칙을 적용합니다.
    밑줄 친 $\text{CH}_2$기를 기준으로 왼쪽 탄소의 수소 3개와 오른쪽 탄소의 수소 2개가 영향을 줍니다.
    $$\text{분리 수} = (3+1) \times (2+1)$$
    $$\text{분리 수} = 4 \times 3$$
    $$\text{분리 수} = 12$$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

52. 13C NMR 스펙트럼은 1H NMR보다 일반적으로 약 몇 배의 ppm 차이를 두고 봉우리가 나타나는가?

  1. 5배
  2. 20배
  3. 50배
  4. 200배
(정답률: 65%)
  • 핵자기공명(NMR) 스펙트럼의 화학적 이동 범위 차이에 의한 결과입니다.
    $^{13}C$ NMR 스펙트럼은 보통 $140 \sim 200$ ppm 범위에서 나타나고, $^{1}H$ NMR 스펙트럼은 $6 \sim 10$ ppm 범위에서 나타나므로 약 20배 정도의 차이를 보입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

53. 플라즈마 광원의 방출분광법에는 3가지 형태의 높은 온도 플라즈마가 있다. 그 종류가 아닌 것은?

  1. 흑연전기로(GFA)
  2. 유도쌍 플라즈마(ICP)
  3. 직류 플라즈마(DCP)
  4. 마이크로파 유도 플라즈마(MIP)
(정답률: 85%)
  • 플라즈마 광원을 이용한 방출분광법의 대표적인 고온 플라즈마 종류에는 유도쌍 플라즈마(ICP), 직류 플라즈마(DCP), 마이크로파 유도 플라즈마(MIP)가 있습니다.
    흑연전기로(GFA)는 플라즈마 광원이 아니라 전기적 가열을 통해 시료를 원자화시키는 장치입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

54. CH3CH2CH3에서 서로 다른 환경을 가진 소수는 몇 가지인가?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 같은 환경을 가진 수소가 없다.
(정답률: 69%)
  • 프로판($CH_{3}CH_{2}CH_{3}$) 분자 구조를 보면 양 끝의 메틸기($CH_{3}$)에 있는 수소 6개는 서로 동일한 환경이며, 중앙의 메틸렌기($CH_{2}$)에 있는 수소 2개는 다른 환경을 가집니다.
    따라서 서로 다른 환경을 가진 수소는 총 2가지입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

55. X-선 형광법의 장점이 아닌 것은?

  1. 비파괴 분석법이다.
  2. 스펙트럼이 비교적 단순하다.
  3. 가벼운 원소에 대하여 감도가 우수하다.
  4. 수 분 내에 다중 원소의 분석이 가능하다.
(정답률: 80%)
  • X-선 형광법은 비파괴 분석이 가능하고 다중 원소를 빠르게 분석할 수 있으며 스펙트럼이 단순하다는 장점이 있습니다.
    하지만 가벼운 원소의 경우 Auger 방출로 인해 형광 세기가 감소하므로 감도가 낮아 측정에 적절하지 않습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

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

  1. 섬광 계수기
  2. 속빈 음극등
  3. 반도체 변환기
  4. 기체-충전 변환기
(정답률: 78%)
  • 복사선 에너지를 전기신호로 변환하는 검출기에는 기체-충전 변환기, 섬광 계수기, 반도체 변환기 등이 포함됩니다.
    속빈 음극등은 변환기가 아니라 원자흡수분광법에서 특정 원소의 빛을 내기 위한 광원(Lamp)으로 사용됩니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

57. 아스피린을 펠렛법으로 적외선 흡수 스펙트럼을 측정하기 위해서 필요한 물질은?

  1. KBr
  2. Na2CO3
  3. NaHCO3
  4. NaOH
(정답률: 74%)
  • 적외선 분광법(IR)에서 고체 시료를 측정하는 펠렛법은 적외선 영역에서 투명하며 압축 시 투명한 디스크를 형성하는 $\text{KBr}$을 매질로 사용합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

58. 전도성 고체를 원자분광기에 도입하여 사용하기에 가장 적합한 방법은?

  1. 전열 증기화
  2. 레이저 증발법
  3. 초음파 분무법
  4. 스파크 증발법
(정답률: 62%)
  • 전도성 고체나 금속 시료를 원자분광기에 도입할 때는 순간적으로 매우 높은 에너지를 가해 시료를 기화시키는 스파크 증발법이 가장 적합합니다.

    오답 노트
    전열 증기화: 일반적인 고체/액체/용액
    레이저 증발법: 고체/금속(특정 부위)
    초음파 분무법: 용액 시료
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

59. 다음에서 설명하고 있는 장치는?

  1. 열전기쌍
  2. 전자증배관
  3. Faraday 컵
  4. 단일채널 검출기
(정답률: 69%)
  • 제시된 이미지 의 설명은 기준접촉과 측정접촉 사이의 온도 차이를 이용하여 전압을 발생시키는 열전기쌍(Thermocouple)의 특징을 설명하고 있습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

60. Bragg 식에 의하면 X-선이 시료에 입사되면 입사각과 시료의 내부 결정구조에 따라 회절현상이 발생한다. 파장이 1.315Å 인 X-선을 사용하여 구리 시료로부터 1차 Bragg 회절 peak를 측정한 2θ는 50.5도이다. 구리금속 내부의 회절면 사이의 거리는 얼마인가?

  1. 0.771Å
  2. 0.852Å
  3. 1.541Å
  4. 3.082Å
(정답률: 61%)
  • Bragg 법칙을 이용하여 결정면 사이의 거리 $d$를 구할 수 있습니다. 회절각 $2\theta$가 $50.5^{\circ}$이므로 입사각 $\theta$는 $25.25^{\circ}$를 적용합니다.
    ① [기본 공식] $n\lambda = 2d\sin\theta$
    ② [숫자 대입] $1 \times 1.315 = 2 \times d \times \sin(25.25^{\circ})$
    ③ [최종 결과] $d = 1.541\text{ \AA}$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

4과목: 기기분석II

61. 1차 이온화 과정에서 생성된 이온들 중에서 한 분자 이온들 중에서 한 분자 이온을 선택한 후 2차 이온화시킴으로써 화학구조 분석, 화학반응 연구, 대사체 규명 등에 가장 유용하게 활용되는 연결(hyphenated) 질량분석법은?

  1. GC/MS
  2. ICP/MS
  3. LC/MS
  4. MS/MS
(정답률: 71%)
  • 1차 이온화 후 특정 분자 이온을 선택하여 다시 2차 이온화를 시키는 탠덤 질량분석법(MS/MS)은 분자의 구조 분석 및 대사체 규명에 매우 유용합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

62. 질량 이동(mass transfer) 메카니즘 중 전지 내의 벌크용액에서 질량이동이 일어나는 주된 과정으로서 정전기장 영향 아래에서 이온이 이동하는 과정을 무엇이라고 하는가?

  1. 확산(diffusion)
  2. 대류(convection)
  3. 전도(conduction)
  4. 전기 이동(migration)
(정답률: 73%)
  • 전지 내 벌크 용액에서 정전기장의 영향으로 인해 이온이 직접 이동하는 현상을 전기 이동(migration)이라고 합니다.

    오답 노트
    확산: 농도 기울기에 의한 이동
    대류: 용매의 흐름에 의한 이동
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

63. 질량분석계로 분석할 경우 상대 세기(abundance)가 거의 비슷한 2개의 동위원소를 갖는 할로겐 원소는?

  1. Cl(chlorine)
  2. Br(bromine)
  3. F(fluorine)
  4. I(iodine)
(정답률: 82%)
  • 브롬(bromine)은 천연 동위원소로 $^{79}Br$과 $^{81}Br$이 거의 $1:1$의 비율(상대 세기가 비슷함)로 존재하여 질량분석 시 특징적인 패턴을 보입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

64. 기체 또는 액체 크로마토그래피에 응용되는 직접적인 물리적 현상으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 흡착
  2. 이온교환
  3. 분배
  4. 끓는점
(정답률: 74%)
  • 크로마토그래피는 시료 성분이 고정상과 이동상 사이에서 흡착, 분배, 이온교환 등의 물리화학적 상호작용을 통해 분리되는 원리를 이용합니다.

    오답 노트
    끓는점: 이는 증류(Distillation)의 분리 원리이며, 크로마토그래피의 직접적인 물리적 현상은 아닙니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

65. 다음의 특징을 가지는 질량분석기는?

  1. sector 질량분석기
  2. 사중극자 질량분석기
  3. 이중초점 질량분석기
  4. Time-of-Flight 질량분석기
(정답률: 70%)
  • 전자 이차이온 또는 레이저 광자의 짧은 펄스를 이용해 양이온을 생성하고, 전자 증배관을 검출기로 사용하며, 사실상 무제한의 질량 범위와 빠른 데이터 획득 속도를 가지는 특징은 Time-of-Flight 질량분석기의 핵심 특성입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

66. 전위차법의 일반적 원리에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 기준전극은 측정하려는 분석물의 농도와 무관하게 일정 값의 전극전위를 가진다.
  2. 지시전극은 분석물의 활동도에 따라 전극전이가 변한다.
  3. 일반적으로 수소전극을 기준전극으로 사용한다.
  4. 염화포타슘은 염다리를 위한 이상적인 전해물이다.
(정답률: 56%)
  • 전위차법에서 기준전극은 전위가 일정하게 유지되어야 하며, 실제 분석에서는 취급이 까다로운 수소전극 대신 칼로멜 전극이나 은-염화은 전극을 일반적으로 사용합니다.

    오답 노트
    염화포타슘: 양이온과 음이온의 이동도가 비슷하여 액간전위를 최소화하므로 이상적인 염다리 전해질임
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

67. 다음 반쪽전지의 전극전위는 얼마인가?

  1. 0.0303V
  2. 0.0313V
  3. 0.333V
  4. -0.0314V
(정답률: 37%)
  • 네른스트 식을 이용하여 수소 전극의 전위를 계산하는 문제입니다. 표준 수소 전극 전위 $E^{0} = 0 \text{ V}$를 기준으로 활동도를 대입합니다.
    ① [기본 공식] $E = E^{0} + \frac{0.05916}{n} \log \frac{[H^{+}]^{2}}{P_{H_{2}}}$
    ② [숫자 대입] $E = 0 + \frac{0.05916}{2} \log \frac{3.12^{2}}{0.920}$
    ③ [최종 결과] $E = 0.0303 \text{ V}$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

68. 적하 수은 전극(dropping mercury electrode)을 사용하는 폴라로그래피(polarograph)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 확산전류(diffusion current)는 농도에 비례한다.
  2. 수은이 항상 새로운 표면을 만들어 내는 재현성이 크다.
  3. 수은의 특성상 환원 반응보다 산화 반응의 연구에 유용하다.
  4. 반파 전위(half-wave potential)로부터 정성적 정보를 얻을 수 있다.
(정답률: 80%)
  • 적하 수은 전극은 수은 방울이 계속 떨어지며 항상 깨끗하고 새로운 전극 표면을 제공하므로 재현성이 매우 뛰어납니다. 하지만 수은 자체가 쉽게 산화되는 성질이 있어 산화 반응 연구에는 부적합하며, 주로 환원 반응 연구에 유용하게 사용됩니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

69. 기체크로마토그래피-질량검출기(GC-MS)로 음료수에 함유된 카페인(m/z194)의 양을 측정하기 위하여, 내부표준물질로 caffeine-D3(m/z197)를 넣고, 머무름시간이 거의 비슷한 두 이온 피크의 면적을 측정하고자 한다. 분석물질 caffeine의 내부표준물질 caffeine-D3에 대한 검출감도 F는 1.04이었다. 음료수 1.000mL에 1.11g/L농도의 caffeine-D3표준용액을 0.050mL 가하여 화학처리를 한 다음 GC-MS로 분석한 결과, caffeine과 caffeine-D3의 피크 면적이 각각 1,733과 1,144이었다. 이음료수에 포함된 caffeine의 농도(mg/L)는?

  1. 81mg/L
  2. 77mg/L
  3. 53mg/L
  4. 38mg/L
(정답률: 37%)
  • 내부표준법을 이용하여 분석물질의 농도를 구하는 문제입니다. 분석물질과 내부표준물질의 피크 면적비와 검출감도, 내부표준물질의 농도 관계를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{A_{s}}{A_{is}} = F \times \frac{C_{s}}{C_{is}}$
    ② [숫자 대입] $\frac{1733}{1144} = 1.04 \times \frac{C_{s}}{1.11 \text{ g/L}}$
    ③ [최종 결과] $C_{s} = 1.617 \text{ g/L}$
    여기에 첨가된 내부표준물질의 부피($0.050 \text{ mL}$)와 시료의 부피($1.000 \text{ mL}$)를 고려하여 희석 배수를 적용하면 최종 농도는 $81 \text{ mg/L}$가 됩니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

70. 표준수소전극으로 -0.121V로 측정된 전위는 포화 칼로멜 기준전극(E=0.241V)으로 측정한다면 얼마의 전위로 측정되겠는가? (단, 기준전극은 모두 산화전극으로 사용되었다.)

  1. -0.362V
  2. -0.021V
  3. 0.121V
  4. 0.362V
(정답률: 55%)
  • 기준전극이 변경될 때의 측정 전위는 기존 전위에서 새로운 기준전극의 전위를 빼서 계산합니다.
    ① [기본 공식] $E_{measured} = E_{SHE} - E_{ref}$
    ② [숫자 대입] $E_{measured} = -0.121 - 0.241$
    ③ [최종 결과] $E_{measured} = -0.362\text{V}$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

71. 이상적인 기준전극이 가지는 성질로 틀린 것은?

  1. 비가역적이고 Nernst식에 따라야 한다.
  2. 온도가 주기적으로 변해도 과민반응을 나타내지 않아야 한다.
  3. 시간이 지나도 일정 전위를 유지해야 한다.
  4. 작은 전류 후에도 원래전위로 되돌아와야 한다.
(정답률: 86%)
  • 이상적인 기준전극은 전위가 일정하게 유지되어야 하며, 반응이 가역적이어야 Nernst 식을 통해 전위를 정확히 정의할 수 있습니다.

    오답 노트
    비가역적이고 Nernst식에 따라야 한다: 가역적이어야 함
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

72. 열분석은 물질의 특이한 물리적 성질을 온도의 함수로 측정하는 기술이다. 열분석 종류와 측정방법을 연결한 것 중 잘못된 것은?

  1. 시차주사열량법(DSC)-열과 전이 및 반응온도
  2. 시차열분석(DTA)-전이와 반응온도
  3. 열무게(TGA)-크기와 점도의 변화
  4. 방출기체분석(EGA)-열적으로 유도된 기체생성물의 양
(정답률: 82%)
  • 열무게분석(TGA)은 온도 변화에 따른 시료의 무게 변화를 연속적으로 측정하는 방법입니다.

    오답 노트
    크기와 점도의 변화: TGA의 측정 대상이 아님
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

73. 물질 A와 B를 분리하기 위해 10cm 관을 사용하였다. A와 B의 머무름 시간은 각각 5분과 11분이고 이동상의 평균이동속도는 5cm/분 이었다. A와 B의 밑변의 봉우리 나비가 1분과 1.1분일 때 이관의 분리능은 얼마인가?

  1. 3.25
  2. 5.71
  3. 7.27
  4. 9.82
(정답률: 71%)
  • 두 성분의 머무름 시간과 봉우리 너비를 이용하여 분리능을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $R_s = \frac{2(t_{R2} - t_{R1})}{W_1 + W_2}$
    ② [숫자 대입] $R_s = \frac{2(11 - 5)}{1 + 1.1}$
    ③ [최종 결과] $R_s = 5.71$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

74. 시차 열법분석으로 벤조산 시료 측정 시 대기압에서 측정할 때와 200psi에서 측정할 때 봉우리가 일치하지 않은 이유를 가장 잘 설명한 것은?

  1. 높은 압력에서 시료가 파괴되었기 때문이다.
  2. 높은 압력에서 밀도의 차이가 생겼기 때문이다.
  3. 높은 압력에서 끓는점이 영향을 받았기 때문이다.
  4. 모세관법으로 측정하지 않았기 때문이다.
(정답률: 78%)
  • 시차 열법분석에서 압력의 변화는 물질의 끓는점에 직접적인 영향을 미칩니다. 압력이 높아지면 끓는점이 상승하므로, 대기압과 $200\text{psi}$ 환경에서 측정 시 끓는점 차이로 인해 봉우리의 위치가 일치하지 않게 됩니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

75. 다음 기체크로마토그래피의 검출기 중 비파괴 검출기는?

  1. 열이온검출기(TID)
  2. 원자방출검출기(AED)
  3. 열전도도검출기(TCD)
  4. 불꽃이온화검출기(FID)
(정답률: 69%)
  • 열전도도검출기(TCD)는 시료의 열전도도 차이를 이용하여 분석하며, 시료를 파괴하지 않고 검출하는 대표적인 비파괴 검출기입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

76. 기체 크로마토그래피(GC)의 이동상 기체로 일반적으로 사용되지 않는 것은?

  1. 질소
  2. 헬륨
  3. 수소
  4. 산소
(정답률: 81%)
  • 기체 크로마토그래피(GC)의 이동상은 시료나 고정상과 반응하지 않는 비활성 기체를 사용해야 합니다. 산소는 반응성이 강해 이동상으로 적합하지 않습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

77. 다음 중 분리분석법이 아닌 것은?

  1. 크로마토그래피
  2. 추출법
  3. 증류법
  4. 폴라로그래피
(정답률: 86%)
  • 크로마토그래피, 추출법, 증류법은 혼합물을 성분별로 나누는 분리분석법이지만, 폴라로그래피는 전위차를 이용하는 전해분석법에 해당합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

78. 질량분석법의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 시료의 원소 조성에 관한 정보
  2. 시료 분자의 구조에 대한 정보
  3. 시료의 열적 안정성에 관한 정보
  4. 시료에 존재하는 동위원소의 존재비에 대한 정보
(정답률: 77%)
  • 질량분석법은 시료의 원소 조성, 분자 구조, 동위원소 존재비 등을 분석하여 정성 및 정량 분석을 수행하는 방법이며, 시료의 열적 안정성을 측정하는 분석법이 아닙니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

79. 고성능 액체 크로마토그래피에 사용되는 검출기의 이상적인 특성이 아닌 것은?

  1. 짧은 시간에 감응해야 한다.
  2. 용리 띠가 빠르고 넓게 퍼져야 한다.
  3. 분석물질의 낮은 농도에도 감도가 높아야 한다.
  4. 넓은 범위에서 선형적인 감응을 나타내어야 한다.
(정답률: 67%)
  • 이상적인 HPLC 검출기는 높은 분리도와 정밀도를 유지해야 하므로, 용리 띠가 넓게 퍼지면 피크가 뭉개져 분석 효율이 떨어집니다. 따라서 용리 띠는 좁고 날카롭게 유지되어야 합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

80. Van Deemter 도시로부터 얻을 수 있는 가장 유용한 정보는?

  1. 이동상의 적절한 유속(flow rate)
  2. 정지상의 적절한 온도(temperature)
  3. 분석물질의 머무름 시간(retention time)
  4. 선택 계수([α], selectivity coefficiient)
(정답률: 84%)
  • Van Deemter 식은 컬럼의 효율(HETP)과 이동상의 선속도($u$) 사이의 관계를 나타내는 식입니다. 이를 통해 이론단수(Plate number)를 최대화하여 분리 효율을 가장 높일 수 있는 이동상의 적절한 유속(flow rate)을 결정할 수 있습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

< 이전회차목록 다음회차 >