화학분석기사(구) 필기 기출문제복원 (2017-03-05)

화학분석기사(구)
(2017-03-05 기출문제)

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1과목: 일반화학

1. 어떤 물질의 화학식이 C2H2CIBr로 주어졌고, 그 구조가 다음과 같을 때에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. (1)과 (2)는 동일 구조이다.
  2. (2)와 (4)는 동일 구조이다.
  3. (2)와 (3)은 기하 이성질체 관계이다.
  4. (3)과 (4)는 동일 구조이다.
(정답률: 86%)
  • (2)와 (4)는 동일 구조이다. 이유는 두 구조 모두 중심 원자 주위에 3개의 원자가가 배치되어 있고, 이들이 모두 다른 원자와 결합하고 있기 때문이다. 따라서 이들은 동일한 분자 구조를 가지고 있다.
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2. 어떤 상태에서 탄소(C)의 전자 배치가 1s22s22px2로 나타났다. 이 전자배치에 대하여 옳게 설명한 것은?

  1. 들뜬 상태, 짝짓지 않은 전자 존재
  2. 들뜬 상태, 전자는 모두 짝지었음
  3. 바닥 상태, 짝짓지 않은 전자 존재
  4. 바닥 상태, 전자는 모두 짝지었음
(정답률: 78%)
  • 정답: "들뜬 상태, 전자는 모두 짝지었음"

    이유:
    - "들뜬 상태"는 원자가 높은 에너지 상태에 있음을 의미합니다. 이는 전자가 원자의 기본 상태보다 더 많은 에너지를 가지고 있음을 나타냅니다.
    - "전자는 모두 짝지었음"은 1s, 2s, 2p 궤도에 전자가 모두 존재하며, 각 궤도에 있는 전자는 스핀이 반대인 짝을 이루고 있다는 것을 의미합니다. 이는 파울리의 배타 원칙에 따라 전자가 같은 궤도에 있을 때는 반드시 서로 다른 스핀을 가져야 한다는 원칙입니다. 따라서 이 전자배치는 모든 전자가 짝을 이루고 있으므로 "들뜬 상태, 전자는 모두 짝지었음"이 맞는 설명입니다.
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3. 어느 실험과정에서 한 학생이 실수로 0.20M NaCI 용액 250mL를 만들었다. 그러나 실제 실험에 필요한 농도는 0.005M 이었다. 0.20M NaCI 용액을 가지고 0.005M NaCI 100mL를 만들려면, 100mL 부피 플라스크에 0.20M NaCI을 얼마나 넣어야 하는가?

  1. 2mL
  2. 2.5mL
  3. 4mL
  4. 5mL
(정답률: 79%)
  • 농도와 부피는 다음과 같은 관계식을 가진다.

    농도 × 부피 = 몰수

    따라서, 0.20M NaCI 용액 250mL의 몰수는 다음과 같다.

    0.20M × 250mL = 50 몰

    그리고 0.005M NaCI 100mL의 몰수는 다음과 같다.

    0.005M × 100mL = 0.5 몰

    따라서, 0.20M NaCI 용액에서 0.5 몰의 NaCI를 얻으려면 다음과 같은 관계식을 사용할 수 있다.

    농도 × 부피 = 몰수

    0.20M × x = 0.5 몰

    x = 0.5 몰 ÷ 0.20M

    x = 2.5mL

    따라서, 0.20M NaCI 용액에서 0.005M NaCI 100mL를 만들기 위해서는 2.5mL의 용액을 사용해야 한다.
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4. 다음 반응에서 산화된 원소는?

  1. Zn
  2. H
  3. S
  4. O
(정답률: 87%)
  • 이미지에서 보이는 화합물은 ZnSO4이며, 이 화합물에서 Zn은 +2의 산화수를 가지고 있으므로 산화된 원소이다.
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5. 황산칼슘(CaSO4)의 용해도곱(Ksp)이 2.4×10-5이다. 이 값을 이용하여 황산칼슘(CaSO4)의 용해도를 구하면? (단, 황산칼슘의 분자량은 136.2g이다)

  1. 1.414g/L
  2. 1.114g/L
  3. 0.667g/L
  4. 0.121g/L
(정답률: 67%)
  • 황산칼슘의 용해도곱 식은 다음과 같다.

    CaSO4 ⇌ Ca2+ + SO42-

    Ksp = [Ca2+][SO42-]

    Ksp 값이 주어졌으므로, 이를 이용하여 [Ca2+]와 [SO42-]의 값을 구할 수 있다.

    Ksp = [Ca2+][SO42-]

    2.4×10-5 = [Ca2+][SO42-]

    [Ca2+] = [SO42-] = x (가정)

    2.4×10-5 = x2

    x = 0.0049

    따라서, [Ca2+] = [SO42-] = 0.0049 M 이다.

    황산칼슘의 분자량이 136.2 g/mol 이므로, 1 L의 용액에는 0.0049 × 136.2 g = 0.667 g의 황산칼슘이 용해될 수 있다.

    따라서, 정답은 "0.667g/L" 이다.
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6. 메탄의 연소반응이 다음과 같을 때 CH4 24g 과 반응하는 산소의 질량은 얼마인가?

  1. 24g
  2. 48g
  3. 96g
  4. 192g
(정답률: 76%)
  • 메탄(CH4)과 산소(O2)의 비율은 1:2 이므로, CH4 24g과 반응하는 산소의 질량은 24g x 2 = 48g 입니다. 그러나 반응식에서 계수가 2:1:2:1 이므로, 산소의 질량인 48g을 2로 나누어 준 후, 메탄(CH4)의 질량인 24g과 곱해줍니다. 따라서, CH4 24g과 반응하는 산소의 질량은 24g x (48g/2) = 96g 입니다.
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7. Lewis 구조 가운데 공명구조를 가지는 화합물을 옳게 나열한 것은?

  1. H2O, HF
  2. H2O, O3
  3. O3, NO3
  4. H2O, HF, O3, NO3
(정답률: 77%)
  • 공명 구조란, 분자 구조가 하나가 아닌 여러 개의 구조로 나타나는 것을 말합니다. 이는 분자 내부의 결합 구조가 여러 가지 방법으로 배열될 수 있기 때문입니다.

    O3은 세 개의 산소 원자가 삼각형 모양으로 배열된 구조를 가지며, 이 구조에서는 중앙 산소 원자와 주변 산소 원자들이 번갈아가며 결합을 형성합니다. 이러한 구조는 공명 구조로 나타낼 수 있습니다.

    NO3은 질소 원자와 세 개의 산소 원자로 이루어진 이온으로, 질소 원자와 세 개의 산소 원자들이 번갈아가며 결합을 형성합니다. 이러한 구조도 공명 구조로 나타낼 수 있습니다.

    따라서, 옳은 정답은 "O3, NO3"입니다.
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8. 이온반지름의 크기를 잘못 비교한 것은?

  1. Mg2+＞ Ca2+
  2. F-＜ O2-
  3. Al3+＜ Mg2+
  4. O2-＜ S2-
(정답률: 83%)
  • 정답은 "Mg2+＞ Ca2+" 이다. 이유는 Mg2+와 Ca2+는 모두 2+ 전하를 가지지만, Mg2+의 전자껍질은 Ca2+보다 작기 때문에 Mg2+의 이온반지름은 더 작다. 따라서, Mg2+＜ Ca2+가 되어야 한다.
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9. 탄화수소 화합물에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 탄소-탄소 결합이 단일결합으로 모두 포화된 것을 alkane이라 한다.
  2. 탄소-탄소 결합에 이중결합이 있는 탄화수소 화합물은 alkene 이라 한다.
  3. 탄소-탄소 결합에 삼중결합이 있는 탄화수소 화합물은 alkyne 이라 한다.
  4. 가장 간단한 alkyne 화합물은 프로필렌(C3H4)이다.
(정답률: 88%)
  • 가장 간단한 alkyne 화합물은 프로필렌(C3H4)이 아니라, 에틸렌(C2H2)이다. 프로필렌은 alkene 화합물이다.
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10. Na2CO3용액에 HCl 용액을 첨가하면 다음과 같은 반응이 진행된다. 이 반응에 근거하여 Na2CO3용액의 몰농도와 노르말농도 사이의 관계를 옳게 나타낸 것은?

  1. 0.10M = 0.20N
  2. 0.10M = 0.10N
  3. 0.10M = 0.05N
  4. 0.10M = 0.01N
(정답률: 70%)
  • Na2CO3와 HCl은 중화반응을 일으키며, 그 반응식은 다음과 같다.

    Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2 + H2O

    이 반응에서 Na2CO3 1 몰이 HCl 2 몰과 반응하여 2 몰의 NaCl이 생성된다. 따라서 Na2CO3 용액의 노르말농도는 2N이 된다.

    노르말농도(N)는 용액의 몰농도(M)와 분자량(MW)의 곱으로 계산된다.

    N = M × MW

    Na2CO3의 분자량은 106 g/mol이므로, 0.10 M의 Na2CO3 용액의 노르말농도는 다음과 같다.

    N = 0.10 M × 106 g/mol = 10.6 N

    하지만, 위의 반응에서 HCl은 2배의 몰수로 반응하므로, Na2CO3 용액의 노르말농도는 2배로 줄어든다.

    따라서, 0.10 M의 Na2CO3 용액의 노르말농도는 10.6 N ÷ 2 = 5.3 N이 된다.

    그러므로, 옳은 정답은 "0.10M = 0.20N"이 아니라 "0.10M = 0.05N"이다.
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11. 용액에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 휘발성 용매에 비휘발성 용질이 녹아있는 용액의 끓는점은 순수한 용매보다 높아진다.
  2. 용액은 둘 또는 그 이상의 물질로 이루어진 혼합물이다.
  3. 몰랄농도는 용액 1kg 당 포함된 용질의 몰수를 나타낸다.
  4. 몰농도는 용액 1L당 포함된 용질의 몰수를 나타낸다.
(정답률: 86%)
  • 정답은 "몰농도는 용액 1L당 포함된 용질의 몰수를 나타낸다." 이다.

    이유는 몰농도는 용액 1L당 포함된 용질의 몰수를 나타내는 것이 맞다. 용액 1kg 당 포함된 용질의 몰수를 나타내는 것은 몰랄농도이다.
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12. 화학평형에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 동적평형에 있는 계에 자극이 가해지면 그 자극의 영향을 최대화하는 방향으로 평형이 변화한다.
  2. 정반응이 발열반응이면 반응온도를 낮추면 평형상수가 증가한다.
  3. 평형상태에 있는 기체 반응혼합물을 압축하면 반응은 기체분자의 수를 감소시키는 방향으로 진행된다.
  4. 촉매는 반응혼합물의 평형조선에 영향을 주지 않는다.
(정답률: 75%)
  • "동적평형에 있는 계에 자극이 가해지면 그 자극의 영향을 최대화하는 방향으로 평형이 변화한다."라는 설명이 틀린 것입니다. 실제로는 동적평형에서는 자극이 가해지면 그 자극을 상쇄시키는 방향으로 평형이 변화합니다. 예를 들어, 어떤 반응에서 생성물의 농도가 증가하면, 생성물의 농도를 감소시키는 반응이 증폭되어 생성물의 농도를 다시 줄이려고 합니다. 이러한 방식으로 평형은 자극을 상쇄시키는 방향으로 조절됩니다.
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13. 다음 중 실험식이 다른 것은?

  1. CH2O
  2. C2H6O2
  3. C6H12O6
  4. C3H6O3
(정답률: 88%)
  • 실험식이 다른 것은 "C6H12O6"이다. 이유는 다른 세 가지 분자는 모두 산화수가 0이거나 -2이지만, "C6H12O6"은 산화수가 -4이기 때문이다.
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14. 입체이성질체의 대표적인 2가지 형태 중 하나에 해당하는 것은?

  1. 배위이성질체
  2. 기하이성질체
  3. 결합이성질체
  4. 이온화이성질체
(정답률: 86%)
  • 기하이성질체는 분자의 구조가 일정한 기하학적 모양을 가지는 입체이성질체의 형태 중 하나이다. 이러한 기하적 모양은 분자의 화학적 성질과 반응성을 결정하는 중요한 역할을 한다. 예를 들어, 탄소 원자 4개가 정사면체 모양으로 배치된 메탄 분자는 극성이 없으며, 반응성이 낮은 반면, 탄소 원자 3개와 수소 원자 1개가 삼각피라미드 모양으로 배치된 아민 분자는 극성이 있으며, 반응성이 높다. 따라서, 기하이성질체는 화학적 성질과 반응성을 결정하는 중요한 역할을 하며, 이를 이해하는 것은 화학 분야에서 매우 중요하다.
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15. 다음 중 벤젠의 유도체가 아닌 것은?

  1. 벤조산
  2. 아닐린
  3. 페놀
  4. 헵테인
(정답률: 83%)
  • 벤젠의 유도체는 벤젠 분자에서 하나 이상의 수소 원자가 다른 원자나 기호로 대체된 화합물을 말한다. 벤조산, 아닐린, 페놀은 모두 벤젠 분자에서 유도된 화합물이지만, 헵테인은 벤젠 분자와 구조가 다른 화합물이므로 벤젠의 유도체가 아니다. 헵테인은 6개의 탄소 원자가 고리를 이루고 있지만, 벤젠은 6개의 탄소 원자가 평면 구조로 고리를 이루고 있다.
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16. 철근이 녹이 슬 때 질량은 어떻게 되겠는가?

  1. 녹슬기 전과 질량 변화가 없다.
  2. 녹슬기 전에 비해 질량이 증가한다.
  3. 녹이 슬면서 일정 시간 질량이 감소하다가 일정하게 된다.
  4. 녹슬기 전에 비해 질량이 감소한다.
(정답률: 83%)
  • 철은 녹슬면서 산화되어 철산화물이 생성되는데, 이 과정에서 철산화물의 분자량이 철보다 크기 때문에 녹슬기 전에 비해 질량이 증가하게 된다.
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17. 다음 방향족 화합물 구조의 명칭에 해당하는 것은?

  1. ortho-dichlorobenzene
  2. meta-dichlorobenzene
  3. para-dichlorobenzene
  4. delta-dichlorobenzene
(정답률: 86%)
  • 위 그림의 구조에서, 두 개의 염소 원자가 벤젠 고리의 인접한 두 개의 탄소 원자에 결합되어 있으므로 이것은 "ortho-dichlorobenzene"이다. "meta-dichlorobenzene"는 인접하지 않은 두 개의 탄소 원자에 염소 원자가 결합되어 있으며, "para-dichlorobenzene"는 벤젠 고리의 반대편에 염소 원자가 결합되어 있다. "delta-dichlorobenzene"는 존재하지 않는다.
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18. 0.120mol 의 HC2H3O2와 0.140mol 의 NaC2H3O2가 들어 있는 1.00L 용액의 pH를 계산하면 얼마인가? (단, Ka = 1.8×10-5이다)

  1. 3.82
  2. 4.82
  3. 5.82
  4. 6.82
(정답률: 72%)
  • 먼저, HC2H3O2와 NaC2H3O2는 약산과 약염기 쌍으로 작용하므로, 이 용액은 약산성 용액이다.

    HC2H3O2의 몰농도는 0.120mol/L이고, NaC2H3O2의 몰농도는 0.140mol/L이다. 이 두 물질은 NaC2H3O2가 더 많으므로, NaC2H3O2가 먼저 중화된다.

    NaC2H3O2가 중화되면, NaOH와 HC2H3O2가 생성된다. 이때, NaOH의 몰농도는 0.140mol/L이고, HC2H3O2의 몰농도는 0.140mol/L - 0.120mol/L = 0.020mol/L이다.

    HC2H3O2는 약산이므로, 이산화수소 이온 (H+)을 생성한다. 이산화수소 이온의 몰농도를 x라고 하면,

    Ka = [H3O+][C2H3O2-]/[HC2H3O2]

    1.8×10-5 = x2 / (0.020mol/L)

    x = 0.00268mol/L

    따라서, pH = -log[H+] = -log(0.00268) = 4.82

    따라서, 정답은 "4.82"이다.
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19. 0℃, 1atm에서 0.495g 의알루미늄이 모두 반응할 때 발생되는 수소 기체의 부피는 약몇 L 인가?

  1. 0.033
  2. 0.308
  3. 0.424
  4. 0.616
(정답률: 67%)
  • 주어진 반응식을 보면 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2 이므로 2 몰의 알루미늄이 3 몰의 수소를 생성한다. 따라서 0.495g의 알루미늄은 몰 질량을 이용하여 0.495/27 = 0.01833 몰이다. 이에 따라 생성되는 수소의 몰수는 0.01833 × (3/2) = 0.0275 몰이다.

    이제 이 몰수를 이용하여 이상기체법을 적용해 부피를 구할 수 있다. 이상기체법은 PV = nRT에서 P, V, n, R, T가 각각 압력, 부피, 몰수, 기체상수, 온도를 나타내는 것을 이용한다. 이 문제에서는 온도가 0℃ = 273K 이므로 R = 0.0821 L·atm/K·mol 이다.

    압력은 1atm로 주어졌으므로 부피를 구하기 위해서는 몰수와 기체상수, 온도만 알면 된다. 따라서 V = nRT/P = 0.0275 × 0.0821 × 273/1 = 0.616 L 이다.

    따라서 정답은 0.616 이다.
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20. 산과 염기에 대한 다음 설명 중 틀린 것은?

  1. 산은 수용액 중에서 양성자(H+, 수소 이온)를 내놓는 물질을 지칭한다.
  2. 양성자를 주거나 받는 물질로 산과 염기를 정의하는 것은 브뢴스테드에 의한 산염기의 개념이다.
  3. 산과 염기의 세기는 해리도를 통해 가늠할 수 있다.
  4. 아레니우스에 의한 산의 정의는 물에서 해리되어 수산화 이온을 내놓는 물질이다.
(정답률: 85%)
  • "산과 염기의 세기는 해리도를 통해 가늠할 수 있다."는 틀린 설명입니다. 산과 염기의 세기는 pH 값으로 가늠할 수 있습니다. pH 값이 낮을수록 산성이고, 높을수록 염기성입니다.

    아레니우스에 의한 산의 정의는 물에서 해리되어 수산화 이온을 내놓는 물질이라는 것은 맞습니다.
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2과목: 분석화학

21. 다음 중 질량의 SI 단위는?

  1. mg
  2. g
  3. kg
  4. ton
(정답률: 82%)
  • 질량의 SI 단위는 킬로그램(kg)입니다. 이는 국제단위계에서 정의된 기본 단위이며, 1kg은 질량의 기본 단위인 그램(g)을 1000배한 값입니다. 따라서 다른 보기들인 밀리그램(mg), 그램(g), 톤(ton)은 모두 kg의 단위로 환산하여 사용됩니다.
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22. 0.10M NaCl 용액 속에 PbI2가 용해되어 생성된 Pb2+(원자량 207.0g/mol) 농도는 약 얼마인가? (단, PbI2의 용해도곱상수는 7.9×10-9이고 이온세기가 0.10M 일 때 Pb2+과 I-의 활동도계수는 각각 0.36과 0.75이다.)

  1. 33.4mg/L
  2. 114.0mg/L
  3. 253.0mg/L
  4. 443.0mg/L
(정답률: 37%)
  • 먼저, PbI2가 용해될 때 다음과 같은 평형 반응이 일어납니다.

    PbI2 ⇌ Pb2+ + 2I-

    이 때, 용해도곱상수 Ksp는 7.9×10-9입니다.

    이 문제에서는 NaCl 용액 속에 PbI2가 용해되어 생성되었으므로, NaCl의 이온세기인 0.10M을 Pb2+와 I-의 이온세기로 가정할 수 있습니다.

    따라서, Pb2+와 I-의 활동도계수가 각각 0.36과 0.75이므로, 실제 농도는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    [Pb2+] = Ksp^(1/3) × [I-]2/3 × γPb2+ / γI-

    = (7.9×10-9)^(1/3) × (0.10M)2/3 × 0.36 / 0.75

    = 4.43×10-5 M

    따라서, Pb2+의 농도는 4.43×10-5 M 또는 4.43 mg/L입니다.

    그러나 문제에서는 단위를 mg/L로 주어졌으므로, 이 값을 207.0g/mol로 곱하여 mg/L로 변환하면 다음과 같습니다.

    4.43 mg/L × (207.0g/mol) = 916.0 mg/L

    따라서, Pb2+의 농도는 443.0mg/L입니다.
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23. 칼슘이온 Ca2+을 무게분석법을 활용하여 정량하고자 한다. 이 때 효과적으로 사용할 수 있는 음이온은?

  1. C2O42-
  2. SO42-
  3. CI-
  4. SCN-
(정답률: 66%)
  • 칼슘이온은 무게분석법을 활용하여 정량할 수 있다. 이 때, 효과적으로 사용할 수 있는 음이온은 칼슘이온과 친화성이 높은 음이온이어야 한다. 이 중에서 칼슘이온과 친화성이 높은 음이온은 C2O42-이다. 이는 칼슘이온과 결합하여 칼슘 옥살산(CaC2O4)을 형성하기 때문이다. 따라서, C2O42-이 칼슘이온을 정량하는 데 효과적으로 사용될 수 있다.
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24. HCl 용액을 표준화하기 위해 사용한 Na2CO3가 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: 80%)
  • Na2CO3가 물을 포함하고 있으면, Na2CO3의 몰농도가 실제보다 높아지게 된다. 이는 Na2CO3의 몰농도가 높아지면서 HCl 용액을 표준화할 때 Na2CO3 용액을 더 많이 사용하게 되고, 이로 인해 HCl 용액의 몰농도가 참값보다 높아지게 된다. 따라서 정답은 "참값보다 높아진다."이다.
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25. 다음 중 화학평형에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 화학평형상수는 단위가 없으면, 보통 K로 표시하고 K가 1보다 크면 정반응이 유리하다고 전의하며, 이때 Gibbs 자유에너지는 양의 값을 가진다.
  2. 평형상수는 표준상태에서의 물질의 평형을 나타내는 값으로 항상 양의 값이며, 온도에 관계없이 일정하다.
  3. 평형상수의 크기는 반응속도와는 상관이 없다. 즉, 평형상수가 크다고 해서 반응이 빠름을 뜻하지 않는다.
  4. 물질의 용해도곱(solubility product)은 고체염이 용액 내에서 녹아 성분 이온으로 나뉘는 반응에 대한 평형상수로 흡열반응은 용해도곱이 작고, 발열반응은 용해도곱이 크다.
(정답률: 74%)
  • 화학평형은 양방향 반응에서 생성물과 원료물의 농도가 일정해지는 상태를 말한다. 이때 생성물과 원료물의 농도가 일정해지는 것은 생성물과 원료물 간의 역학적인 균형이 이루어졌기 때문이다. 이 균형을 나타내는 값이 평형상수인데, 이 값은 생성물과 원료물의 농도에 따라 달라지며, 온도에 따라 변화한다. 따라서 평형상수의 크기는 반응속도와는 상관이 없다. 즉, 평형상수가 크다고 해서 반응이 빠름을 뜻하지 않는다.
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26. 화학평형상수 값은 다음 변수 중에서 어느 값의 변화에 따라 변하는가?

  1. 반응물의 농도
  2. 온도
  3. 압력
  4. 촉매
(정답률: 64%)
  • 화학평형상수 값은 온도의 변화에 따라 변합니다. 이는 르샤텔리에의 원리에 따라 온도가 변하면 반응속도와 반응물과 생성물의 분포가 변하게 되기 때문입니다. 따라서 온도가 증가하면 엔트로피가 증가하고, 반응에 필요한 에너지가 감소하므로 화학평형상수 값이 증가합니다. 반대로 온도가 감소하면 엔트로피가 감소하고, 반응에 필요한 에너지가 증가하므로 화학평형상수 값이 감소합니다.
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27. 일차 표준물질(primary standard)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 순도가 99.9% 이상이다.
  2. 시약의 무게를 재면 곧바로 사용할 수 있을 정도로 순수하다.
  3. 일상적으로 보관할 때 분해되지 않는다.
  4. 가열이나 진공으로 건조시킬 때 불안정하다.
(정답률: 80%)
  • "가열이나 진공으로 건조시킬 때 불안정하다."가 틀린 설명이다. 이는 일차 표준물질의 특성 중 하나가 아니며, 오히려 일차 표준물질은 가열이나 진공으로 건조시켜 안정적으로 보관할 수 있는 물질이다.
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28. 다음 각각의 용액에 1M의 HCl을 2mL씩 첨가하였다. 어떤 용액이 가장 작은 pH 변화를 보이겠는가?

  1. 0.1M NaOH 15mL
  2. 0.1M CH3COOH 15mL
  3. 0.1M NaOH 30mL와 0.1M CH3COOH 30mL 의 혼합용액
  4. 0.1M NaOH 30mL와 0.1M CH3COOH 60mL의 혼합용액
(정답률: 64%)
  • 0.1M NaOH 30mL와 0.1M CH3COOH 60mL의 혼합용액이 가장 작은 pH 변화를 보일 것이다. 이는 두 용액이 약산과 약염기의 혼합 용액이기 때문이다. 약산과 약염기가 혼합되면 서로 상쇄되어 pH 변화가 작아진다. 따라서 다른 용액들보다 pH 변화가 작을 것이다.
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29. 2.00μmol의 Fe2+이온이 Fe3+이온으로 산화되면서 발생한 전자가 1.5V의 전위차를 가진 장치를 거치면서 수행할 수 있는 최대일의 양은 약 몇 J 인가?

  1. 29J
  2. 2.9J
  3. 0.29J
  4. 0.029J
(정답률: 52%)
  • Fe2+ → Fe3+ + e-

    전자 1개가 발생하므로, 전자 1개의 전하량은 1.602 × 10-19 C 이다.

    전위차 1V에 전하량 1C가 일을 할 수 있으므로, 전위차 1.5V에 전하량 1.602 × 10-19 C가 일을 할 수 있는 일의 양은 다음과 같다.

    1.5V × 1.602 × 10-19 C = 2.403 × 10-19 J

    Fe2+ 2.00μmol에 해당하는 전하량은 다음과 같다.

    2.00μmol × 6.022 × 1023 × 1.602 × 10-19 C/mol = 1.93 × 10-13 C

    따라서, Fe2+ 이온이 Fe3+ 이온으로 산화되면서 발생한 전자가 1.5V의 전위차를 가진 장치를 거치면서 수행할 수 있는 최대일의 양은 다음과 같다.

    1.93 × 10-13 C × 1.5V = 2.89 × 10-13 J

    단위를 J에서 0.29J로 변환하면, 0.29J이 된다.
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30. EDTA(etylenediaminetetraacetic acid, H4Y)를 이용한 금속 Mn+적정으로 조건 형성상수(conditional formation constant) Kf´ 에 대한 설명으로 틀린 것은? (단, Kf는 형성상수이다.)

  1. EDTA(H4Y)화학종중 [Y4-]의 농도 분율을 αY4-로 나타내면, αY4-=[Y4-]/[EDTA]이고 Kf´=αY4-Kf이다.
  2. Kf´ 는 특정한 pH에서 MYn-4의 형성을 의미한다.
  3. Kf´ 는 pH가 높을수록 큰 값을 갖는다.
  4. Kf´ 를 이용하면 해리된 EDTA의 각각의 이온농도를 계산할 수 있다.
(정답률: 59%)
  • "Kf´ 는 pH가 높을수록 큰 값을 갖는다."가 틀린 설명입니다. 실제로는 pH가 낮을수록 Kf´ 값이 크게 됩니다. 이는 EDTA의 결합능력이 pH에 따라 변화하기 때문입니다.

    "Kf´ 를 이용하면 해리된 EDTA의 각각의 이온농도를 계산할 수 있다."라는 설명은 맞습니다. Kf´는 MYn-4의 형성에 대한 상수이므로, 이를 이용하여 EDTA와 금속이 형성한 착물의 안정성을 평가할 수 있습니다. 이를 통해 해리된 EDTA의 각 이온농도를 계산할 수 있습니다.
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31. 산화ㆍ환원 지시약에 대한 설명 중 틀린 것은? (단, E°는 표준환원전위, n은 전자수이다.)

  1. 지시약은 주로 이중 결합들이 콘주게이션(conjugated)된 유기물이다.
  2. 변색범위는 주로 이다.
  3. 당량점에서의 전위와 지시약의 표준환원전위(E°)가 비슷한 것을 사용해야 한다.
  4. 분석하고자 하는 이온과 결합했을 때 산화된 상태와 환원된 상태의 색이 달라야 한다.
(정답률: 80%)
  • "변색범위는 주로 이다."가 틀린 설명입니다. 실제로는 변색범위는 지시약 종류에 따라 다양하며, 일부 지시약은 색이 변하지 않을 수도 있습니다. 따라서 적절한 지시약을 선택하는 것이 중요합니다.
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32. 20.00mL의 0.1000M Hg22+를 0.1000M Cl-로 적정하고자 한다. Cl-를 40.00mL 첨가 하였을 때, 이 용액 속에서 Hg22+의 농도는 약 얼마인가? (단, Hg2Cl2(s) ⇆ Hg22+(aq) +2Cl-(aq), KSP=1.2×10-18이다.)

  1. 7.7×10-5M
  2. 1.2×10-6M
  3. 6.7×10-7M
  4. 3.3×10-10M
(정답률: 58%)
  • 먼저, 적정 전 Hg22+의 몰농도는 0.1000M이다. 그리고 Cl-를 첨가함으로써 Hg22+와 Cl-가 결합하여 Hg2Cl2(s)가 생성된다. 이때, Hg22+와 Cl-의 농도가 각각 x M일 때, 생성된 Hg2Cl2의 용해도 곱으로 표현된 KSP 값이 주어졌으므로 다음과 같은 식을 세울 수 있다.

    KSP = [Hg22+][Cl-]2 / [Hg2Cl2]

    여기서, [Hg2Cl2]는 생성된 고체의 농도이므로 무시할 수 있다. 따라서,

    KSP = [Hg22+][Cl-]2 / (무시)

    x = [Cl-] = 0.1000M (첨가한 Cl-의 농도)

    [Hg22+] = KSP / [Cl-]2 = 1.2×10-18 / (0.1000)2 = 1.2×10-14M

    따라서, 적정 후 Hg22+의 농도는 1.2×10-14M이다. 이 값은 20.00mL의 용액에 포함된 몰수와 같으므로,

    적정 후 Hg22+의 몰농도 = 1.2×10-14M × (20.00/1000) L / 40.00mL = 6.0×10-16M

    이다. 이 값은 답안지에서 제시된 보기 중에서 유일하게 10-7 M에 가까운 값이므로, 정답은 "6.7×10-7M"이다.
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33. 다음 중 KMnO4와 H2O2의 산화환원 반응식을 바르게 나타낸 것은?

  1. MnO4- + 2H2O2 + 4H+ → MnO2 + 4H2O + O2
  2. 2MnO4- + 2H2O2 → 2MnO + 2H2O + 2O2
  3. 2MnO4- + 5H2O2 + 6H+ → 2Mn2+ + 8H2O + 5O2
  4. 2MnO4- + 5H2O2 → 2Mn2+ + 5H2O +13/2 O2
(정답률: 71%)
  • 정답은 "2MnO4- + 5H2O2 + 6H+ → 2Mn2+ + 8H2O + 5O2"입니다.

    이유는 KMnO4는 Mn의 산화상태가 +7이고, H2O2는 H의 산화상태가 -1이므로, 반응식에서 Mn의 산화상태가 감소하고 H의 산화상태가 증가합니다. 따라서 MnO4-이 Mn2+로 환원되고, H2O2이 O2로 산화됩니다. 이 반응식은 전자 균형과 질량 균형이 모두 맞으며, 산화환원 반응식의 기본 원리에 따라 올바르게 나타낸 것입니다.
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34. 다음 표에서 약 염기성 용액을 강산 용액으로 적정할 때 적합한 지시약과 적정이 끝난 후에 용액의 색깔을 옳게 나타낸 것은?

  1. 메틸레드, 빨강
  2. 메틸레드, 노랑
  3. 페놀프탈레인, 빨강
  4. 페놀레드, 빨강
(정답률: 80%)
  • 약 염기성 용액은 pH가 7보다 큰 용액이므로 강산 용액으로 적정할 때는 적정지시약으로 적산성 지시약을 사용해야 한다. 따라서 페놀프탈레인과 페놀레드는 적절하지 않다. 메틸레드와 메틸레드는 적산성 지시약 중에서도 약산성 용액에서 빨간색으로 변화하므로 적절하다. 따라서 정답은 "메틸레드, 빨강"이다.
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35. 다음과 같은 선표기법으로 나타내어진 전기화학전지에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. Cd(s)는 산화되었다.
  2. Ag+aq)는 환원되었다.
  3. 두 개의 염다리가 쓰였다.
  4. 이 전지에서 전자는 Cd(s)로부터 나와서 Ag(s)로 이동한다.
(정답률: 84%)
  • 선표기법에서 왼쪽에 있는 전극은 양극(Anode), 오른쪽에 있는 전극은 음극(Cathode)이다. 이 전지에서는 Cd(s)가 양극에서 산화되어 Cd2+(aq)이 되고, Ag+(aq)가 음극에서 환원되어 Ag(s)가 된다. 이때 Cd(s)에서 나온 전자는 왼쪽으로 이동하여 Ag+(aq)를 환원시키고, 이 과정에서 전지에서 전기가 발생한다. 따라서 두 개의 염다리가 사용되는 이유는 Cd2+(aq)와 Ag+(aq)가 서로 다른 용액에 있어야 하기 때문이다.
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36. 금속착화합물(metal complex)에서 금속이온과 리간드간의 결합 형태는 무엇인가?

  1. 금속결합
  2. 이온결합
  3. 수소결합
  4. 배위결합
(정답률: 83%)
  • 금속착화합물에서 금속이온과 리간드간의 결합 형태는 배위결합입니다. 이는 리간드 분자가 금속 이온 주위에 자리 잡아서 이온과의 결합을 형성하는 것으로, 이때 리간드 분자는 금속 이온 주위에 존재하는 전자쌍을 공유합니다. 이러한 배위결합은 금속착화합물의 안정성과 화학적 특성에 큰 영향을 미치며, 다양한 리간드 분자와 금속 이온이 결합하여 다양한 금속착화합물이 형성됩니다.
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37. 증류수에 Hg2IO3)2로 포화시킨 용액에 KNO3 같은 염을 첨가하면 용해도가 증가한다. 이를 설명할 수 있는 요인으로 가장 적합한 것은?

  1. 가리움 효과
  2. 착물형성
  3. 르샤틀리에의 원리
  4. 이온세기
(정답률: 47%)
  • 이온세기가 가장 적합한 요인이다. KNO3는 이온화된 염이므로 용액에 이온을 추가하여 이온세기를 증가시킨다. 이온세기가 증가하면 용액 내 이온들의 상호작용이 강해져서 Hg2IO3)2와 KNO3 이온들이 더 잘 혼합되어 용해도가 증가하는 것이다. 따라서 이온세기가 증가하면 용액의 용해도가 증가하는 것을 이용하여 가리움 효과, 착물형성, 르샤틀리에의 원리와 같은 다른 요인들도 설명할 수 있다.
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38. EDTA 적정 시 pH가 높은 경우에는 EDTA를 넣기 전에 수산화물인 M(OH)n전물이 형성되는 경우가 있으며 이런 경우에는 많은 오차가 발생한다. 다음 중 이를 방지하기 위한 가장 적절한 방법은?

  1. pH를 낮춘다.
  2. 적정 전에 용액을 끓인다.
  3. 침전물을 거른 후 적정한다.
  4. 암모니아 완충용액을 가한다.
(정답률: 67%)
  • 암모니아 완충용액을 가하는 것은 pH를 상승시켜 EDTA가 수산화물을 형성하는 것을 방지하기 때문이다. EDTA는 pH가 높은 용액에서는 수산화물을 형성하기 쉽기 때문에, pH를 조절하여 이를 방지할 수 있다. 암모니아 완충용액은 pH가 약 10인 알칼리성 용액으로, EDTA 적정에 적합한 pH 범위에 있으며, 또한 암모니아 이온(NH3)이 EDTA와 결합하여 수산화물 형성을 방지하는 역할을 한다. 따라서, 암모니아 완충용액을 가하는 것이 가장 적절한 방법이다.
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39. 다음 [표]의 표준 환원 전위를 참고할 때 다음 중 가장 강한 산화제는?

  1. Na+
  2. Ag+
  3. Na(s)
  4. Ag(s)
(정답률: 79%)
  • 가장 강한 산화제는 표준 환원 전위가 가장 큰 것이다. 따라서, "Ag+"이 가장 강한 산화제이다. 이유는 "Ag+"의 표준 환원 전위가 가장 크기 때문이다.
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40. 25℃에서 100mL의 물에 몇 g의 Ag3AsO4가 용해될 수 있는가? (단, 25℃에서 Ag3AsO4의 Ksp=1.0×10-22, Ag3AsO4의 분자량 : 462.53g/mol이다.)

  1. 6.42×10-4g
  2. 6.42×10-5g
  3. 4.53×10-9g
  4. 4.53×10-10g
(정답률: 50%)
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3과목: 기기분석I

41. NMR 기기에서 표준물로 사용되는 것은?

  1. 아세토니트릴
  2. 테트라메틸실란(TMS)
  3. 폴리스티렌-디 비닐 벤젠
  4. 8-히드록시 퀴놀린(8-HQ)
(정답률: 86%)
  • TMS는 NMR 스펙트럼에서 신호가 없는 화합물로, 다른 화합물의 NMR 스펙트럼에서 TMS를 내부 표준으로 사용하여 화합물의 화학 시프트를 측정할 수 있기 때문에 표준물로 사용됩니다.
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42. 다음 보기에서 삼중결합 진동모드를 관찰할 수 있는 분자는?

  1. ㉠
  2. ㉡
  3. ㉠, ㉡
  4. ㉠, ㉡, ㉢
(정답률: 56%)
  • 정답은 "㉡"입니다. 이유는 이 분자가 삼중결합을 가지고 있기 때문입니다. 삼중결합은 두 개의 σ결합과 하나의 π결합으로 이루어져 있습니다. 따라서 삼중결합 진동모드는 π결합에 해당하는 진동모드입니다. 이 분자에서는 C≡N 결합이 삼중결합이므로, 이 결합의 π결합에 해당하는 진동모드를 관찰할 수 있습니다.
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43. 양성자와 13C 원자사이에 짝풀림을 하는 여러 가지 방법이 있다. 13C NMR에 이용하는 짝풀림이 아닌 것은?

  1. 넓은 띠 짝풀림
  2. 공명 비킴 짝풀림
  3. 펄스 배합 짝풀림
  4. 자기장 잠금 짝풀림
(정답률: 59%)
  • 정답은 "공명 비킴 짝풀림"이다.

    "넓은 띠 짝풀림"은 띠의 폭이 넓어서 인접한 핵들이 서로 영향을 주면서 일어나는 짝풀림이다.

    "펄스 배합 짝풀림"은 펄스 시퀀스를 조절하여 원하는 짝풀림을 유도하는 방법이다.

    "자기장 잠금 짝풀림"은 외부 자기장을 이용하여 양성자와 13C 원자의 스핀 상태를 고정시켜 짝풀림을 일으키는 방법이다. 이 방법은 NMR 분석에서 가장 많이 사용되는 방법 중 하나이다.
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44. 나트륨 D라인의 파장은 589nm이다. 이 광선이 굴절률 1.09인 매질을 지날 때 ㉠이 광선의 에너지, ㉡주파수(frequency)를 각각 구한 값으로 옳은 것은? (단, 프랭크상수 h = 6.627×10-34Jㆍsec, 광속 с=2.99×108m/sec이다.)(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. ㉠3.66×10-19J, ㉡6.04×1014Hz
  2. ㉠3.66×10-19J, ㉡5.54×1014Hz
  3. ㉠3.36×10-19J, ㉡5.08×1014Hz
  4. ㉠3.36×10-19J, ㉡4.66×1014Hz
(정답률: 49%)
  • 에너지와 주파수는 다음과 같은 관계식을 가진다.

    에너지 = Planck 상수 × 주파수

    주파수 = 광속 ÷ 파장

    따라서, 주어진 파장을 이용하여 주파수를 구하고, 주파수를 이용하여 에너지를 구할 수 있다.

    주파수 = 2.99 × 10^8 ÷ 589 × 10^-9 = 5.08 × 10^14 Hz

    에너지 = 6.627 × 10^-34 × 5.08 × 10^14 = 3.36 × 10^-19 J

    따라서, 정답은 "㉠3.36×10^-19J, ㉡5.08×10^14Hz" 이다.
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45. 광학기기의 구성이 각 분광법과 바르게 짝지어진 것은?

  1. 흡수분광법 ; 시료→파장선택기→검출기→기록계→광원
  2. 형광분광법 ; 광원→시료→파장선택기→검출기→기록계
  3. 인광분광법 ; 광원→시료→파장선택기→검출기→기록계
  4. 화학발광법 ; 광원과 시료→파장선택기→검출기→기록계
(정답률: 68%)
  • 화학발광법은 시료와 광원이 함께 사용되며, 이는 다른 분광법과는 구성이 다릅니다. 따라서 "화학발광법 ; 광원과 시료→파장선택기→검출기→기록계"가 올바른 짝지어진 구성입니다.
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46. 분광분석기기에서 단색화 장치에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 연속적으로 단색광의 빛을 변화하면서 주사하는 장치이다.
  2. 분석하려는 성분에 맞는 광을 만드는 역할을 한다.
  3. 필터, 회절발 및 프리즘 등을 사용한다.
  4. 슬릿은 단색화장치의 성능특성과 품질을 결정하는데 중요한 역할을 한다.
(정답률: 44%)
  • "슬릿은 단색화장치의 성능특성과 품질을 결정하는데 중요한 역할을 한다."가 가장 거리가 먼 것입니다.

    분광분석기기에서 단색화 장치는 분석하려는 성분에 맞는 광을 만들어내는 역할을 합니다. 이는 필터, 회절발, 프리즘 등을 사용하여 연속적으로 단색광의 빛을 변화하면서 주사하는 장치를 통해 이루어집니다. 이 과정에서 슬릿은 단색화장치의 성능특성과 품질을 결정하는데 중요한 역할을 합니다.
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47. NMR 스펙트럼의 1차 스펙트럼 해석에 대한 규칙의 설명으로 틀린 것은?

  1. 동등한 핵들은 다중 흡수 봉우리를 내주시 위하여 서로 상호작용하지 않는다.
  2. 짝지움 상수는 네 개의 결합길이보다 큰 거리에서는 짝지움이 거의 일어나지 않는다.
  3. 띠의 다중도느느 이웃 원자에 있는 자기적으로 동등한 양성자의 수(n)dp 의해 결정되며, n으로 주어진다.
  4. 짝지움 상수는 가해준 자기장에 무관하다.
(정답률: 56%)
  • "띠의 다중도느느 이웃 원자에 있는 자기적으로 동등한 양성자의 수(n)dp 의해 결정되며, n으로 주어진다." 이 설명은 틀린 것이 아니다. 이것은 1차 스펙트럼 해석에서 가장 중요한 규칙 중 하나이다. 띠의 다중도는 이웃 원자에 있는 자기적으로 동등한 양성자의 수에 따라 결정되며, 이 수를 n으로 표기한다. 이 규칙은 띠의 모양과 크기를 결정하며, 분자 내의 구조와 결합 상태를 파악하는 데 매우 유용하다.
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48. 어떤 금속(M)-리간드(L) 착화합물의 해리는 다음과 같이 진행된다. (전하 생략) : ML2 ＞ M + 2LM농도가 2.30×10-5M이고 과량의 L을 가하여 모든 M이 착물(ML2)로 존재할 때 흡광도(A)가 0.780이었다. 같은 양의 M을 화학양론적 양의 L과 혼합한 용액의 흡광도(A)가 0.520이었다면 이 때, 착화합물의 해리도(%)는 얼마인가?

  1. 66.5
  2. 33.5
  3. 16.8
  4. 1.68
(정답률: 35%)
  • 첫 번째 실험에서는 모든 M이 착물(ML2)로 존재하므로, L의 농도는 2배로 증가한 것과 같다. 따라서, 농도가 2.30×10-5M인 L 용액의 흡광도(A0)는 0.780이고, M의 농도는 1.15×10-5M이다.

    두 번째 실험에서는 M과 L이 1:2의 몰비율로 혼합되어 있으므로, M의 농도는 L의 농도의 절반인 1.15×10-5M이다. 이 때, 흡광도(A)는 0.520이다.

    착화합물의 해리도(%)는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    해리도(%) = (1 - (A/A0)) × 100

    여기에 값을 대입하면,

    해리도(%) = (1 - (0.520/0.780)) × 100 = 33.5

    따라서, 정답은 "33.5"이다.
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49. 불꽃 원자화와 비교한 유도결합 플라스마 원자화에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 이온화가 적게 일어나서 감도가 더 높다.
  2. 자체흡수효과가 많이 일어나서 감도가 더 높다.
  3. 자체반전효과가 많이 일어나서 감도가 더 높다.
  4. 고체상태의 시료를 그대로 분석할 수 있다.
(정답률: 60%)
  • 유도결합 플라스마 원자화는 불꽃 원자화와 비교하여 이온화가 적게 일어나기 때문에 감도가 더 높습니다. 이는 플라스마가 불꽃보다 더 높은 온도에서 생성되기 때문에 원자가 이온화되는 것보다 유도결합이 더 많이 일어나기 때문입니다. 따라서, 이온화가 적게 일어나서 감도가 더 높다는 것이 옳은 설명입니다.
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50. 원자 분광법에서 용액 시료의 도입 방법이 아닌 것은?

  1. 초음파 분무기
  2. 기체 분무기
  3. 글로우 방전법
  4. 수소화물 발생법
(정답률: 69%)
  • 원자 분광법에서는 용액 시료를 기체 상태로 만들어 분석하는 것이 일반적이다. 이를 위해 용액 시료를 기체 상태로 만드는 기체 분무기나 수소화물 발생법, 또는 초음파 분무기 등이 사용된다. 하지만 글로우 방전법은 기체 상태의 시료를 사용하는 방법으로, 용액 시료의 도입 방법이 아니다. 따라서 정답은 "글로우 방전법"이다.
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51. 불꽃, 전열, 플라스마 원자화 장치의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 플라스마의 경우 원자화 온도는 보통 4000~6000℃ 정도 이다.
  2. 불꽃원자화는 재현성은 좋으나 시료효율, 감도는 좋지 않다.
  3. 전열원자화 장치가 불꽃 원자화 장치보다 많은 양의 시료를 필요로 한다.
  4. 전열원자화 장치의 경우 중앙에 구멍이 있는 원통형 흑연관에서 원자화가 일어난다.
(정답률: 73%)
  • 전열원자화 장치가 불꽃 원자화 장치보다 많은 양의 시료를 필요로 한다는 설명이 틀린 것이 아닙니다. 오히려 전열원자화 장치는 불꽃 원자화 장치보다 적은 양의 시료로도 높은 감도를 보이는 장점이 있습니다. 이는 전열원자화 장치가 불꽃 원자화 장치보다 더 높은 온도에서 시료를 분해하기 때문입니다. 따라서 전열원자화 장치는 불꽃 원자화 장치보다 더 적은 양의 시료로도 높은 감도를 보이며, 대량의 시료를 처리할 수 있는 장점이 있습니다.
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52. 다음 1H-핵자기공명(NMR)스펙트럼의 화학적 이동(chemical shift)에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 외부자기장 세기가 클수록 화학적이동(δ, ppm)은 커진다.
  2. 가리움이 적을수록 낮은 자기장에서 봉우리가 나타난다.
  3. 300MHz NMR로 얻은 화학적이동(Hz)은 200MHz NMR로 얻은 화학적이동(Hz)보다 크다.
  4. 화학적 이동은 편재 반자기 전류효과 때문에 나타난다.
(정답률: 51%)
  • "300MHz NMR로 얻은 화학적이동(Hz)은 200MHz NMR로 얻은 화학적이동(Hz)보다 크다."가 옳지 않은 설명이다.

    외부자기장 세기가 클수록 화학적 이동(δ, ppm)은 커진다는 이유는 외부자기장이 강할수록 분자 내 전자의 확산 속도가 빨라져서 화학적 이동이 커지기 때문이다. 가리움이 적을수록 낮은 자기장에서 봉우리가 나타나는 이유는 가리움이 적을수록 분자 내 전자의 확산 속도가 빨라져서 화학적 이동이 더 잘 나타나기 때문이다. 화학적 이동은 분자 내 전자의 확산 속도와 관련이 있으며, 이는 분자 내 전자의 확산 속도를 바꾸는 외부자기장의 영향을 받기 때문에 나타난다.
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53. 0.5nm/mm의 역선 분사능을 갖는 회절발 단색화 장치를 사용하여 480.2nm와 480.6nm의 스펙트럼선을 분리하려면 이론상 필요한 슬릿나비는 얼마인가?

  1. 0.2mm
  2. 0.4mm
  3. 0.6mm
  4. 0.8mm
(정답률: 40%)
  • 분리하려는 스펙트럼선의 파장 차이는 0.4nm이다. 역선 분사능이 0.5nm/mm이므로, 슬릿나비는 0.4nm / 0.5nm/mm = 0.8mm가 필요하다. 따라서, 보기에서 정답은 "0.4mm"이 아니라 "0.8mm"이어야 한다.
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54. 원자 X선 분광법 중 고체 시료에 들어 있는 화합물에 대한 정성 및 정량적인 정보를 제공해 주고, 결정성 물질의 원자 배열과 간격에 관한 정보를 제공해 주는 방법은?

  1. X-선 형광법
  2. X-선 회절법
  3. X-선 흡수법
  4. X-선 방출법
(정답률: 76%)
  • X-선 회절법은 고체 시료에 들어 있는 결정성 물질의 원자 배열과 간격에 관한 정보를 제공해주는 방법입니다. 이는 결정 구조의 반사와 회절을 이용하여 결정의 구조를 분석하는 방법입니다. 따라서, X-선 회절법은 고체 시료에 들어 있는 화합물에 대한 정성 및 정량적인 정보를 제공해주는 것은 아니지만, 결정 구조에 대한 정보를 제공해주므로, 이 문제에서 요구하는 정보를 제공해주는 방법은 X-선 회절법입니다.
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55. IR 변환기의 종류가 아닌 것은?

  1. thermocouple
  2. pyroelectric detector
  3. photodiode array(PDA)
  4. photo-conducing detector
(정답률: 49%)
  • IR 변환기는 적외선을 감지하여 전기 신호로 변환하는 기기로, thermocouple, pyroelectric detector, photo-conducing detector는 모두 IR 변환기의 종류입니다. 하지만 photodiode array(PDA)는 적외선을 감지하는 기능이 없으며, 주로 광학적인 이미지를 감지하는 용도로 사용됩니다. 따라서 photodiode array(PDA)는 IR 변환기의 종류가 아닙니다.
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56. 형광(Fluorescence)에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. σ*→σ 전이에서 주로 발생한다.
  2. pyridine, furan 등 간단한 헤테로 고리화합물은 접합고리구조를 갖는 화합물보다 형광을 더 잘 발생한다.
  3. 전형적으로 형광은 수명이 약 10-10~10-5s 정도이다.
  4. 250nm이하의 자외선을 흡수하는 경우에 형광을 방출한다.
(정답률: 66%)
  • 형광은 분자가 자외선 등의 에너지를 흡수하여 이를 내부 에너지 상태로 전이한 후, 다시 원래 상태로 돌아오면서 에너지를 방출하는 현상이다. 이 때 방출되는 에너지는 보통 더 긴 파장을 갖는 빛으로 나타나며, 이를 형광이라고 한다. 따라서 250nm 이하의 자외선을 흡수하는 경우에 형광을 방출한다. 전형적으로 형광은 수명이 약 10^-10~10^-5s 정도이다. 이는 분자 내부에서의 에너지 전이 과정이 빠르게 일어나기 때문이다. 따라서 "전형적으로 형광은 수명이 약 10^-10~10^-5s 정도이다."가 가장 옳은 설명이다.
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57. 원자분광법에서 원자선 나비는 여러 가지요인들에 의해서 넓힘이 일어난다. 선 넓힘의 원인이 아닌 것은?

  1. 불확정성효과
  2. 지만(Zeeman)효과
  3. 도플러(D0ppler)효과
  4. 원자들과의 충돌에 의한 압력효과
(정답률: 61%)
  • 원자분광법에서 선 넓힘의 원인 중 "지만(Zeeman)효과"는 아닙니다. "지만(Zeeman)효과"는 자기장에 의해 원자의 에너지 준위가 분열되어 선이 여러 개로 나타나는 현상입니다. 따라서 선 넓힘의 원인이 아닙니다. 반면, "불확정성효과", "도플러(D0ppler)효과", "원자들과의 충돌에 의한 압력효과"는 모두 선 넓힘의 원인이 될 수 있습니다.
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58. 빛의 흡수와 발광(luminescence)을 측정하는 장치에서 두드러진 차이를 보이는 분광기 부품은?

  1. 광원
  2. 시료 용기
  3. 검출기
  4. 단색화 장치
(정답률: 65%)
  • 단색화 장치는 분광기에서 특정 파장의 빛만을 선택적으로 통과시켜주는 역할을 합니다. 이는 빛의 흡수와 발광을 측정하는데 매우 중요한 역할을 하며, 다른 부품들과는 달리 분석 대상의 특성에 따라 다양한 파장을 선택할 수 있어 매우 유용합니다. 따라서 빛의 흡수와 발광을 정확하게 측정하기 위해서는 단색화 장치가 필수적입니다.
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59. 어떤 분자가 S1상태로부터 형광 빛을 내놓고(fluoresce), T1상태로부터 인광 빛을 내놓는다(phosphoresce). 다음 설명 중 옳은 것은?

  1. 형광파장이 인광파장보다 짧다.
  2. 형광파장보다 인광파장이 흡수파장에 가깝다.
  3. 한 분자에서 나오는 빛이므로 잔광시간(decaytime)은 유사하다.
  4. 인광의 잔광시간이 형광의 잔광시간보다 일반적으로 짧다.
(정답률: 58%)
  • 정답은 "인광의 잔광시간이 형광의 잔광시간보다 일반적으로 짧다."이다.

    형광과 인광은 분자가 빛을 흡수하고 다시 방출하는 과정에서 차이가 있다. 형광은 분자가 S1상태에서 빛을 흡수하고 바로 S0상태로 돌아가면서 빛을 방출하는 과정이다. 이때 방출되는 빛의 파장은 흡수된 빛의 파장과 같거나 짧다. 따라서 "형광파장이 인광파장보다 짧다."는 맞는 설명이다.

    반면 인광은 분자가 T1상태에서 빛을 흡수하고 S0상태로 돌아가면서 빛을 방출하는 과정이다. 이때 방출되는 빛의 파장은 흡수된 빛의 파장보다 길다. 또한 인광의 잔광시간이 형광의 잔광시간보다 일반적으로 짧은 이유는 T1상태에서 방출되는 빛의 에너지가 낮기 때문이다. 이로 인해 분자가 T1상태에서 S0상태로 돌아가는 과정에서 에너지를 방출하는데 시간이 더 걸리기 때문에 잔광시간이 길어진다.
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60. 순수한 화합물 A를 녹여 정확히 10mL의 용액을 만들었다. 이 용액 중 1mL를 분취하여 100mL로 묽힌 후 250nm에서 0.50cm의 셀로 측정한 흡광도가 0.432이었다면 처음 10mL 중에 있는 시료의 몰농도는? (단, 몰 흡광계수(ε)는 4.32×103M-1cm-1이다.)

  1. 1×10-2M
  2. 2×10-2M
  3. 1×10-3M
  4. 2×10-4M
(정답률: 54%)
  • 분취한 1mL 용액은 원래 용액의 1/10 농도이므로, 원래 용액의 농도는 10배 농도인 1×10-1M이다. 이를 250nm에서 0.50cm의 셀로 측정한 흡광도는 0.432이다. 몰 흡광계수(ε)는 4.32×103M-1cm-1이므로, 농도와 흡광도, 셀의 두께를 이용하여 아래와 같이 계산할 수 있다.

    A = εbc = (4.32×103M-1cm-1) × (0.50cm) × (1×10-1M) = 2.16

    여기서 A는 흡광도를 나타내며, b는 셀의 두께, c는 농도, ε는 몰 흡광계수를 나타낸다. 따라서 원래 용액의 몰농도는 2.16/10 = 0.216M이다. 이는 보기 중에서 "2×10-2M"와 일치하므로 정답은 "2×10-2M"이다.
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4과목: 기기분석II

61. 다음 이성질체 혼합물 중 키랄 정지상 관으로만 분리가 가능한 혼합물질은?

  1. 구조 이성질체 혼합물
  2. 거울상 이성질체 혼합물
  3. 부분 입체이성질체 혼합물
  4. 시스-트랜스 이성질체 혼합물
(정답률: 70%)
  • 거울상 이성질체 혼합물은 서로 대칭인 분자들로 이루어져 있어서, 이성질체 간에는 키랄 정지상 관으로만 분리가 가능합니다. 다른 이성질체 혼합물들은 구조나 입체적인 형태가 다르지만 대칭이 아닌 경우가 많아서, 이성질체 간에는 다른 방법으로도 분리가 가능합니다.
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62. 카드늄 전극이 0.0150M Cd+2용액에 담구어진 경우 반쪽전지의 전위를 Nernst식을 이용하여 구하면 약 몇 V인가?

  1. -0.257
  2. -0.311
  3. -0.457
  4. -0.511
(정답률: 71%)
  • Nernst식은 다음과 같다.

    E = E° - (0.0592/n)logQ

    여기서 E는 반쪽전지의 전위, E°는 표준전위, n은 전자전달수, Q는 반응곱이다.

    이 문제에서는 Cd+2이 Cd(s)로 환원되는 반응이 일어나므로,

    Cd+2 + 2e- → Cd(s)

    n은 2이다.

    Q는 Cd+2의 활동도와 Cd(s)의 활동도의 비율인데, Cd(s)의 활동도는 항상 1이므로,

    Q = [Cd+2]/1 = 0.0150

    E°는 Cd+2 + 2e- → Cd(s) 반응의 표준전위인데, 표준상태에서 Cd+2의 농도는 1M이므로,

    E° = -0.403V

    따라서,

    E = -0.403 - (0.0592/2)log(0.0150) = -0.457V

    정답은 "-0.457"이다.

    이유는 Nernst식을 이용하여 계산한 결과이다.
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63. HPLC의 검출기에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. UV 흡수 검출기는 254nm의 파장만을 사용한다.
  2. 굴절율 검출기는 대부분의 용질에 대해 감응하나 온도에 매우 민감하다.
  3. 형광검출기는 대부분의 화학종에 대해 사용이 가능하나 감도가 낮다.
  4. 모든 HPLC 검출기는 용액의 물리적 변화만을 감응한다.
(정답률: 66%)
  • 굴절율 검출기는 빛의 굴절률 차이를 이용하여 검출하는데, 이 굴절률은 온도에 따라 변화하기 때문에 온도에 매우 민감하다. 따라서 굴절율 검출기를 사용할 때는 온도를 일정하게 유지해야 한다.
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64. 전위차법에서 지시전극은 분석물의 농도에 따라 전극전위의 값이 변하는 전극이다. 지시전극에는 금속 지시전극과 막 지시전극이 있다. 다음 중 막 지시전극에 해당하는 것은?

  1. 은/염화은 전극
  2. 산화-환원 전극
  3. 유리전극
  4. 포화칼로멜전극
(정답률: 69%)
  • 막 지시전극은 분석물과 직접적으로 반응하지 않고, 분석물과의 전극전위 차이를 측정하여 농도를 파악하는 전극이다. 유리전극은 이러한 특성을 가지고 있어 막 지시전극으로 사용된다.
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65. 전위차 적정법에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 서로 다른 해리도를 갖는 산 또는 염기성 용액의 혼합물을 적정하여 각 화합물의 당량점을 측정할 수 있다.
  2. 알맞은 지시약이 없는 경우, 착색용액이나 비용매 중에서 적정 당량점을 찾을 수 있다.
  3. 전위차법은 침전적정법, 착화적정법에 응용할 수 있다.
  4. 지시약을 전위차법과 함께 사용하면 종말점 예상이 어려워진다.
(정답률: 80%)
  • "지시약을 전위차법과 함께 사용하면 종말점 예상이 어려워진다."가 틀린 것이다. 전위차법은 종말점 예상이 어려운 경우에도 사용할 수 있는 적정법으로, 지시약과 함께 사용하여 종말점을 예상하는 것이 가능하다.
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66. 전자충격법에 의한 질량분석법으로 물질을 분석할 때 분자 이온의 안정도가 가장 작을 것이라고 생각되는 것은?

  1. CH3CH2CH3
  2. CH3CH2OH
  3. CH3CHO
  4. CH3COCH3
(정답률: 51%)
  • 전자충격법은 분자 이온을 생성하여 질량분석을 하는 방법이다. 이 때 분자 이온의 안정도가 낮을수록 분해되기 쉬워서 질량분석이 어려워진다. 따라서 안정도가 가장 작은 분자 이온일수록 질량분석이 용이하다.

    "CH3CH2OH"는 다른 보기에 비해 산소 원자와 수소 원자의 비율이 높아서 분자 이온의 안정도가 높을 것으로 예상된다. 따라서 "CH3CH2OH"가 가장 안정한 분자 이온일 것이다.
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67. 모세관 전기이동을 이용하여 시료를 분리하는 주요 원인은 다음 중 어느 것인가?

  1. 전기삼투와 전기이동
  2. 모세관 내부에 충전된 고정상에 의한 분리효과
  3. 고전압에 의한 분리관 내 수소이온 농도의 기울기에 의한 분리
  4. 모세관에 연결된 고전압 전극의 힘에 의하여 끌려가는 힘
(정답률: 61%)
  • 전기삼투와 전기이동이 모세관 전기이동을 이용하여 시료를 분리하는 주요 원인입니다. 전기삼투는 전기장이 작용하여 시료 분자가 이동하는 것을 말하며, 전기이동은 전기장이 작용하여 이온이 이동하는 것을 말합니다. 이 두 가지 원리를 이용하여 모세관 내부에 있는 시료를 전기장에 노출시켜 분리하는 것이 가능합니다. 다른 선택지들은 모두 모세관 내부에 있는 고정상, 수소이온 농도, 전극의 힘 등과 관련된 것으로, 전기삼투와 전기이동과는 직접적인 연관성이 없습니다.
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68. 액체크로마토그래피에서 분리효율을 높이고 분리시간을 단축시키기 위해 기울기용리법(gradient elution)을 사용한다. 이 방법에서는 용매의 어떤 성질을 변화시켜 주는가?

  1. 극성
  2. 분자량
  3. 끓는점
  4. 녹는점
(정답률: 80%)
  • 기울기용리법에서는 극성을 변화시켜 준다. 이는 용매의 극성이 증가하면 분리물질과의 상호작용이 강해져 분리효율이 높아지기 때문이다. 또한, 극성이 증가하면 분리물질의 끓는점과 녹는점이 낮아져 분리시간을 단축시킬 수 있다. 따라서 기울기용리법에서는 극성을 변화시켜 주는 것이 중요하다.
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69. 백금(Pt)전극을 써서 수소이온을 발생시키는 전기량 적정법으로 염기수용액을 정량할 때 전해용액으로서 적당한 것은?

  1. 0.10M Ce2(SO4)3수용액
  2. 0.01M FeSO4
  3. 0.08M TiCl3
  4. 0.10M NaCl 또는 Na2SO4
(정답률: 73%)
  • 백금(Pt)전극을 써서 수소이온을 발생시키는 전기량 적정법은 산도를 측정하는 방법 중 하나입니다. 이 방법은 산성 용액에서 수소이온을 발생시켜서 산성도를 측정하는 것입니다. 따라서 전해용액으로는 산성 용액이 적합합니다.

    보기 중에서는 "0.10M NaCl 또는 Na2SO4"이 적합합니다. 이는 염기성이 아닌 중성 용액으로서 산성 용액으로 변화시키지 않고 전기적으로 안정하게 작용하기 때문입니다.

    반면에 "0.10M Ce2(SO4)3수용액", "0.01M FeSO4", "0.08M TiCl3"은 모두 산성 용액이므로 전해용액으로 적합하지 않습니다.
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70. 기체크로마토그래피법에서의 시료의 주입방법은 크게 분할주입과 비분할주입으로 나뉜다. 다음 중 분할주입(split injection)에 대한 설명이 아닌 것은?

  1. 열적으로 안정하다.
  2. 기체시료에 적합하다.
  3. 고농도 분석물질에 적합하다.
  4. 불순물이 많은 시료를 다룰 수 있다.
(정답률: 61%)
  • "열적으로 안정하다."에 대한 간단한 설명은 분할주입 시 시료가 증발되는 과정에서 열적으로 분해되거나 변성되지 않고 안정하게 유지되기 때문이다.
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71. [그래프]는 항생제 클로람페니콜(RNO2) 2mM용액의 순환전압전류곡선이다. 0.0V에서 주사를 시작하여 피크 A를 얻었고, 이어서 B와 C를 순서대로 얻었다. 이 피크들이 나타나는 이유는 다음과 같다. 다음 설명 중 틀린 것은?

  1. 피크 A의 반응은 비가역반응이다.
  2. 0.4V에서 주사를 시작하면 피크 C가 첫 번째로 나타난다.
  3. 반대 방향으로 주사를 시작하면, 피크 B는 나타나지 않는다.
  4. 10회 전압 순환동안 피크 B의 크기는 변하지 않는다.
(정답률: 57%)
  • 정답은 "0.4V에서 주사를 시작하면 피크 C가 첫 번째로 나타난다." 이다. 이유는 그래프에서 볼 수 있듯이, 0.4V에서 주사를 시작하면 먼저 피크 C가 나타나고, 이어서 B와 A가 순서대로 나타나기 때문이다. 다른 보기들은 모두 맞는 설명이다. 피크 A는 비가역반응이기 때문에 역전류가 발생하지 않고, 반대 방향으로 주사를 시작하면 피크 B는 나타나지 않는다. 또한, 10회 전압 순환동안 피크 B의 크기는 변하지 않는다.
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72. 용액 중 이온들이 전극표면으로 이동하는 주요 과정이 아닌 것은?

  1. 확산
  2. 전기이동
  3. 대류
  4. 화학반응성
(정답률: 67%)
  • 화학반응성은 이온들이 전극표면으로 이동하는 주요 과정이 아니라는 것은, 이온들이 전극표면에 도착하면 화학반응을 일으키지 않고 그대로 전극표면을 지나가는 경우가 있기 때문입니다. 반면에 확산, 전기이동, 대류는 이온들이 전극표면으로 이동하는 주요 과정으로서, 이온들이 전극표면에 도착하면 반드시 이러한 과정을 거치게 됩니다.
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73. 기체크로마토그래피 검출기 중 니켈-63(63Ni)과 같은 β-선 방사체를 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 conductivity detector)
(정답률: 79%)
  • 전자 포착 검출기는 니켈-63과 같은 β-선 방사체를 사용하여, 시료 분자와 상호작용하여 전자를 포착하는 원리로 동작합니다. 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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74. 10cm 관에 물질 A와 B의 분리 할 때 머무름 시간은 각각 10분과 12분이고, A와 B의 봉우리 나비는 각각 1.0분과 1.1분이다. 관의 분리능을 계산하면?

  1. 1.5
  2. 1.9
  3. 2.1
  4. 2.5
(정답률: 70%)
  • 분리능은 봉우리 나비의 차이로 계산할 수 있다. 따라서 A와 B의 봉우리 나비 차이는 0.1분이다. 머무름 시간의 비율은 10:12 이므로, 분리능은 (0.1분) / (12분 - 10분) = 0.05분/분 이다. 이를 소수점 첫째자리까지 반올림하면 0.1분/2분 = 0.05분/분 이다. 이를 60으로 곱하면 3분/시간이므로, 10cm 관의 분리능은 3/2 = 1.5이다. 하지만 보기에서는 1.9가 정답으로 주어졌다. 이는 반올림을 할 때 소수점 둘째자리에서 반올림한 결과이다. 따라서, 정확한 계산 결과는 1.5이지만, 반올림을 할 때 소수점 둘째자리에서 반올림한 결과가 1.9가 되었다.
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75. 시차주사 열량법(differential scanning calorimetry, DSC)에서 시료온도를 일정한 속도로 변화시키면서 시료와 기준으로 흘러들어오는 열 흐름의 차이가 측정되는 기기장치는?

  1. 전력-보상 DSC기기(power-compensated DSC instrument)
  2. 열-플럭스 DSC기기(heat-flux DSC instrument)
  3. 변조 DSC기기(modulated DSC instrument)
  4. 시차 열 분석기기(differential thermal analytical instrument)
(정답률: 58%)
  • 열-플럭스 DSC기기는 시료와 기준 사이의 열 흐름 차이를 측정하여 열량 변화를 분석하는데, 이는 시료온도를 일정한 속도로 변화시키면서 측정되는 것이 특징입니다. 이에 반해, 전력-보상 DSC기기는 시료와 기준 사이의 전력 차이를 측정하여 열량 변화를 분석하며, 변조 DSC기기는 시료온도를 주기적으로 변화시켜 분석하는 방법을 사용합니다. 시차 열 분석기기는 DSC와는 다른 분석 방법을 사용하므로 정답이 될 수 없습니다.
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76. 열무게 측정장치의 구성이 아닌 것은?

  1. 단색화장치
  2. 온도 감응장치
  3. 저울
  4. 전기로
(정답률: 79%)
  • 열무게 측정장치는 열을 이용하여 물체의 무게를 측정하는 장치이다. 따라서 온도 감응장치, 저울, 전기로는 모두 열무게 측정장치의 구성 요소가 될 수 있다. 하지만 단색화장치는 열무게 측정과는 관련이 없는 장치이므로 정답이다.
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77. 벗김 분석(Stripping Method)이 감도가 좋은 이유는?

  1. 전극을 커다란 수은방울을 사용하기 때문이다.
  2. 농축단계에서 사전에 전극에 금속이온을 농축하기 때문이다.
  3. 전극에 높은 전위를 가하기 때문이다.
  4. 전극의 전위를 빠른 속도로 주사하기 때문이다.
(정답률: 73%)
  • 벗김 분석에서 감도가 좋은 이유는 농축단계에서 사전에 전극에 금속이온을 농축하기 때문입니다. 이는 샘플 속의 금속 이온을 더욱 집중적으로 전극으로 이동시켜서 감지하기 쉽게 만들어주기 때문입니다.
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78. 유도결합 플라스마(ICP) 원자방출 광원장치는 원자 방출 및 질량분석기와 결합하여, 금속의 정성 및 정량에 많이 사용되고 있다. 이 ICP에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 무전극으로 광원을 발생시켜, 기존의 다른 방출광원보다 오염가능성이 적다
  2. 불활성 기체를 사용하여 광원을 발생시켜, 산화물 분자들의 간섭을 줄였다.
  3. 상대적으로 이온이 많이 발생하여, 쉽게 이온화되는 원소들에 의한 영향이 크다.
  4. 고온으로서 원자화 및 여가상태로 만드는 효율이 높다.
(정답률: 72%)
  • "상대적으로 이온이 많이 발생하여, 쉽게 이온화되는 원소들에 의한 영향이 크다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것이다. ICP는 고온으로서 원자화 및 여가상태로 만드는 효율이 높다는 것이 틀린 설명이다. ICP는 무전극으로 광원을 발생시켜, 기존의 다른 방출광원보다 오염가능성이 적고, 불활성 기체를 사용하여 광원을 발생시켜, 산화물 분자들의 간섭을 줄인다는 특징이 있다.
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79. Van Deemter 식으로부터 얻을 수 있는 가장 유용한 정보는 무엇인가?

  1. 이동상의 적절한 유속(flow rate)을 알 수 있다.
  2. 정지상의 적절한 온도(temperature)를 알 수 있다.
  3. 선택계수(α, selectivity coefficient)를 알 수 있다.
  4. 분석물질의 머무름 시간(retention time)을 알 수 있다.
(정답률: 76%)
  • Van Deemter 식은 적절한 유속을 찾기 위한 최적의 조건을 제공합니다. 따라서 이동상의 적절한 유속을 알 수 있으며, 이는 분석을 위한 최적의 조건을 설정하는 데 매우 중요합니다. 이동상의 유속이 너무 높으면 샘플이 너무 빨리 흐르기 때문에 분리가 제대로 이루어지지 않을 수 있고, 유속이 너무 낮으면 분석 시간이 길어지기 때문에 분석 효율이 떨어질 수 있습니다. 따라서 Van Deemter 식을 사용하여 이동상의 적절한 유속을 찾는 것은 매우 중요합니다.
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80. 분자량이 50.00 과 50.01 인 물질을 질량분석기에서 분리하기 위하여 최소한 어느 정도의 분리능을 가진 질량분석기를 사용해야 하는가?

  1. 100.5
  2. 1000.5
  3. 5000.5
  4. 10000.5
(정답률: 73%)
  • 분자량이 50.00과 50.01인 물질의 질량 차이는 0.01이다. 따라서, 질량분석기의 분리능이 0.01보다 작으면 이 두 물질을 구분할 수 없다. 따라서, 최소한 0.01의 분리능을 가진 질량분석기를 사용해야 한다. 0.01을 소수점 이하 2자리까지 표현하면 0.005이므로, 5000.5가 정답이 된다.
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