화학분석기능사 필기 기출문제복원 (2002-07-21)

화학분석기능사
(2002-07-21 기출문제)

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1과목: 일반화학

1. 주기율표상에서 원자번호 7의 원소와 비슷한 성질을 가진 원소의 원자번호는 다음 중 어느 것인가?

  1. 2
  2. 11
  3. 15
  4. 17
(정답률: 91%)
  • 원자번호 7의 원소는 질소(N)이며, 2주기 5족에 위치합니다. 5족 원소들은 전자 구성이 비슷하며, 화학적 성질도 유사합니다. 따라서, 원자번호 15인 인(P)은 질소와 비슷한 성질을 가진 원소입니다. 인은 질소와 마찬가지로 2주기 5족에 위치합니다.
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2. 다음 중 분자간에 수소결합을 이루지 않는 것은?

  1. HF
  2. CH3F
  3. CH3COOH
  4. NH3
(정답률: 52%)
  • 수소결합은 수소 원자가 전자음성도가 높은 원자와 결합하여 생성되는 결합입니다. 따라서 수소 원자와 전자음성도가 높은 원자가 있는 분자들은 수소결합을 이룹니다.

    CH3F는 수소 원자와 전자음성도가 높은 원자가 없기 때문에 수소결합을 이루지 않습니다. 반면, HF는 수소와 플루오린의 전자음성도가 높기 때문에 수소결합을 이룹니다. CH3COOH는 카르복실기(-COOH)에서 수소와 산소의 전자음성도 차이가 크기 때문에 수소결합을 이룹니다. NH3은 질소와 수소의 전자음성도 차이가 크기 때문에 수소결합을 이룹니다.
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3. 11g의 프로판(C3H8)을 완전연소시키면 몇 몰(mol)의 이산화탄소(CO2)가 생성되는가? (단, C, H, O 의 원자량은 각각 12, 1, 16 이다.)

  1. 0.25
  2. 0.75
  3. 1.0
  4. 3.0
(정답률: 74%)
  • 프로판(C3H8)의 몰질량은 3 x 12 + 8 x 1 = 44 g/mol 이다. 따라서 11g의 프로판은 11/44 = 0.25 몰이다.

    프로판(C3H8)의 완전연소식은 다음과 같다.

    C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O

    따라서 0.25 몰의 프로판을 완전연소시키면 0.25 x 3 = 0.75 몰의 이산화탄소(CO2)가 생성된다. 따라서 정답은 "0.75"이다.
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4. 다음 중 주기율표상 V족 원소에 해당되지 않는 것은?

  1. P
  2. As
  3. Si
  4. Bi
(정답률: 74%)
  • 정답은 "Si"입니다.

    V족 원소는 주기율표에서 5번째 주기에 위치하며, 그룹번호는 5부터 7까지입니다. 따라서 "P", "As", "Bi"는 모두 V족 원소에 해당됩니다.

    하지만 "Si"는 3번째 주기에 위치하며, 그룹번호는 14입니다. 따라서 V족 원소에 해당되지 않습니다.
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5. 전이원소의 일반적인 설명 중 틀린 것은?

  1. 주기율표의 상하(동족)의 원소의 성질이 유사하다.
  2. 모두 금속이고, 양이온으로 되려는 금속성을 가진다.
  3. 용융점이 일반적으로 높고 거의 모두 중금속으로 이루어져 있다.
  4. 제4주기의 원소는 Cr,Cu을 제외하고는 최외각의 전자수가 모두 2개 이므로 +2의 화합물을 잘 만든다.
(정답률: 52%)
  • "주기율표의 상하(동족)의 원소의 성질이 유사하다."가 틀린 설명입니다. 주기율표에서 상하(동족)의 원소는 원자 번호가 같은 원소들을 말합니다. 이들은 전자 껍질에 있는 전자의 수가 같기 때문에 화학적 성질이 유사합니다. 하지만 이들이 반드시 같은 성질을 가진다는 것은 아닙니다. 예를 들어, 1주기의 원소인 리튬(Li)은 다른 1주기 원소인 나트륨(Na)나 칼륨(K)과는 성질이 다릅니다.
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6. 다음 원소 중 양쪽성 원소에 해당 되는 것은?

  1. Be
  2. Na
  3. Li
  4. Zn
(정답률: 84%)
  • 양쪽성 원소란, 양이온과 음이온을 모두 생성할 수 있는 원소를 말합니다. 따라서, 이 중에서 양쪽성 원소는 "Zn" 입니다. 이유는 "Zn"은 2개의 전자를 잃어버리면 Zn2+ 양이온이 되고, 2개의 전자를 얻으면 Zn2- 음이온이 될 수 있기 때문입니다. 반면, "Be", "Na", "Li"는 양이온을 생성할 수 있지만 음이온을 생성할 수 없습니다.
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7. 브뢴스테드- 롤리의 산, 염기 정의에 의하면 H2O가 산으로도 염기로도 작용한다. 다음 화학반응식 중 반응이 오른쪽으로 진행될 때 H2O가 산으로 작용하는 것은?

  1. HCO3- + H2O ↔ CO32- + H3O+
  2. HCO3- + H2O ↔ H2CO3 + OH-
  3. HCO3- + OH- ↔ H2CO3 + O2-
  4. HCO3- + H3O+ ↔ CO2 + 2H2O
(정답률: 72%)
  • H2O가 산으로 작용하는 경우는 OH- 이온을 받아들이는 경우입니다. 따라서 반응식에서 오른쪽으로 진행하는 경우 H2O가 OH- 이온을 받아들여 염기로 작용하게 됩니다.

    그리고 보기 중에서 H2O가 OH- 이온을 받아들이는 반응식은 "HCO3- + H2O ↔ H2CO3 + OH-" 입니다. 이 반응식에서 HCO3- 이온이 H2O와 상호작용하여 H2CO3과 OH- 이온을 생성합니다. 따라서 H2O가 산으로 작용하는 것입니다.
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8. 1기압에서 순수한 물은 100℃에서 끓는다. 아래 보기항은 물의 끓는점을 높이기 위한 여러가지 제안이다. 이들 중 옳은 것은?

  1. 감압하에 끓인다.
  2. 메틸에테르를 가한다.
  3. 물을 저으면서 끓인다.
  4. 밀폐한 그릇에서 끓인다.
(정답률: 79%)
  • 밀폐한 그릇에서 끓인다. 이유는 밀폐된 그릇 안에서 물이 수증기 상태로 존재하면서 증기가 빠져나갈 수 없기 때문에 압력이 증가하게 되고, 이로 인해 물의 끓는점이 상승하게 된다. 따라서 물을 끓일 때 밀폐된 그릇을 사용하면 끓는 온도가 높아져서 요리나 증류 등에 유용하게 사용할 수 있다.
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9. 25.0g의 물 속에 2.85g의 설탕(분자량 : 342)이 녹아있는 용액의 끓는점은 약 몇 ℃ 인가? (단, 물의 분자 상승(몰오름)은 0.513)

  1. 102.2
  2. 101.2
  3. 100.2
  4. 103.2
(정답률: 61%)
  • 끓는점 상승(ΔTb)은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    ΔTb = Kb x molality

    여기서 Kb는 물의 분자 상승 상수이고, molality는 용액의 몰 농도입니다.

    먼저, 설탕의 몰 수를 계산해보겠습니다.

    몰 수 = 질량 ÷ 분자량
    = 2.85 ÷ 342
    = 0.00833 mol

    따라서, 용액의 몰 농도는 다음과 같습니다.

    molality = 몰 수 ÷ 용매 질량(kg)
    = 0.00833 ÷ 0.025
    = 0.333 mol/kg

    이제 ΔTb를 계산해보겠습니다.

    ΔTb = Kb x molality
    = 0.513 x 0.333
    = 0.171 ℃

    따라서, 용액의 끓는점은 물의 끓는점인 100 ℃에 ΔTb인 0.171 ℃를 더한 100.171 ℃입니다. 소수점 첫째 자리에서 반올림하면 100.2가 됩니다.
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10. 탄소 화합물의(유기물)특성을 설명한 것이다. 틀린 것은?

  1. 유기용매에 녹는 것이 많다.
  2. 공유결합을 하며 녹는점이 매우 높다.
  3. 유기물은 연소하여 CO2와 H2O 이 생성된다.
  4. 구성원소는 대부분 C, H, O로 되어 있으며 약간의 N, P, S 등의 원소로 구성되어 있다.
(정답률: 67%)
  • 답: "공유결합을 하며 녹는점이 매우 높다."가 틀린 것입니다.

    유기물은 대부분 분자간에 분자력이 작아서 유기용매에 잘 녹는 특성이 있습니다. 또한, 유기물은 연소하여 CO2와 H2O가 생성되는 특성이 있습니다. 구성원소는 대부분 C, H, O로 되어 있으며 약간의 N, P, S 등의 원소로 구성되어 있습니다. 하지만, 유기물의 녹는점은 분자량이나 분자간의 상호작용 등에 따라 다양하게 변할 수 있습니다. 따라서, "공유결합을 하며 녹는점이 매우 높다."라는 설명은 일반적인 유기물의 특성으로는 부적절합니다.
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11. 분자식이 C18H30인 탄화수소 1분자속에는 2중 결합이 몇개 존재할 수 있는가? (단, 3중 결합은 없음.)

  1. 2
  2. 3
  3. 4
  4. 5
(정답률: 71%)
  • C18H30은 알케인 분자이므로 모든 결합이 단일 결합입니다. 따라서 2중 결합은 존재하지 않습니다. 따라서 정답은 "2"가 아닌 "0"입니다.
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12. 0℃, 1atm하에서 22.4L의 무게가 가장 적은 기체는 어느것인가?

  1. 질소
  2. 산소
  3. 아르곤
  4. 이산화탄소
(정답률: 85%)
  • 0℃, 1atm에서 22.4L의 부피를 가진 기체는 모든 기체에서 동일한 양의 분자수를 가진 기체입니다. 이때, 질소(N2)는 분자량이 다른 기체들에 비해 가장 가벼우며, 이는 질소 분자가 두 개의 질소 원자로 이루어져 있기 때문입니다. 따라서, 0℃, 1atm에서 22.4L의 무게가 가장 적은 기체는 질소입니다.
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13. HF의 끓는점이 HCl의 끓는점 보다 높은 이유와 가장 관계가 깊은 것은?

  1. 분산력
  2. 반발력
  3. 수소결합
  4. 반데르 발스 힘
(정답률: 70%)
  • HF 분자는 수소결합을 형성할 수 있기 때문에 끓는점이 높습니다. 수소결합은 분자 간의 강한 결합이며, 분자의 끓는점을 높이는 역할을 합니다. 따라서 HCl 분자는 수소결합을 형성하지 않기 때문에 끓는점이 낮습니다.
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14. 다음의 산화 환원 반응에서 Cr2O7-2 1㏖은 몇 ㏖의 Fe+2과 반응하겠는가?

  1. 2㏖
  2. 4㏖
  3. 6㏖
  4. 12㏖
(정답률: 62%)
  • 이 문제는 산화 환원 반응을 이해하고, 반응식을 균형있게 세우는 능력을 테스트하는 문제입니다.

    먼저 반응식을 살펴보면, Cr2O7-2이 Fe+2으로 환원되는 반응입니다. 이때 Cr2O7-2의 산화수는 +6에서 +3으로 감소하고, Fe+2의 산화수는 +2에서 +3으로 증가합니다.

    이 반응식을 균형있게 세우기 위해서는, Cr2O7-2 1㏖에 대해 Fe+2이 6㏖ 필요합니다. 이는 Cr2O7-2 1분자당 Fe+2 3분자가 필요하므로, Cr2O7-2 1㏖에 대해 Fe+2이 6㏖ 필요한 것입니다.

    따라서 정답은 "6㏖"입니다.
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15. 염소이온이 포함된 물에 질산은용액 몇 방울을 적가한 결과 침전이 생성 되었다. 이침전의 색깔은?

  1. 노란색
  2. 흰색
  3. 적색
  4. 흑색
(정답률: 68%)
  • 염소이온과 질산 이온이 반응하여 침전이 생성되는 반응은 AgNO3와 NaCl의 반응과 유사합니다. 이 반응에서 생성되는 침전은 AgCl이며, 이 침전은 흰색입니다. 따라서 이 문제에서도 염소이온과 질산 이온이 반응하여 생성되는 침전은 AgCl이며, 이 침전은 흰색입니다.
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16. 이온결합 물질의 특성에 관한 설명중 맞는 것은?

  1. 극성용매에 녹는다.
  2. 연성 전성이 있으며 광택이 있다.
  3. 결정 일 때는 전기전도성이 없다.
  4. 결정격자로 이루어져 있으며, 녹는점과 끓는점이 높은 액체이다.
(정답률: 64%)
  • 이온결합 물질은 양성자와 음성자가 이온결합으로 결합된 물질로, 극성분자인 물과 상호작용하여 용해되는 특성을 가지고 있습니다. 이러한 이유로 극성용매인 물에 녹는 것입니다.
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17. 핵반응을 완결하기 위해서 ( )속에 알맞은 것은?

  1. 4Be10
  2. 6C12
  3. 7N13
  4. 5B11
(정답률: 73%)
  • 핵반응에서 핵종의 질량수와 전하수가 보존되어야 합니다. 따라서 반응식의 왼쪽과 오른쪽의 질량수와 전하수가 같아야 합니다.

    반응식에서 왼쪽에 있는 핵종들의 질량수는 10+12+0 = 22이고, 전하수는 4+0 = 4입니다.

    반응식에서 오른쪽에 있는 핵종들의 질량수는 1+4+7 = 12이고, 전하수는 0+1 = 1입니다.

    따라서, 왼쪽과 오른쪽의 질량수와 전하수가 같도록 하기 위해서는 오른쪽에 있는 핵종 "6C12"이 2개가 필요합니다.

    따라서, 정답은 "6C12"입니다.
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18. 다음 화합물중 브롬액을 적가 할 때 브롬액의 적갈색을 탈색(무색)시키는 물질은?

  1. CH4
  2. C2H4
  3. C6H12
  4. CH3OH
(정답률: 54%)
  • 정답은 C2H4입니다.

    브롬액은 브로민(Br2)을 물에 녹인 용액입니다. 브로민은 적갈색을 띠고 있습니다.

    C2H4은 불포화 탄화수소로, 브롬액과 반응하여 브로민을 빼앗아 탈색시키는 물질입니다. 이 반응식은 다음과 같습니다.

    C2H4 + Br2 → C2H4Br2

    이 반응에서 C2H4Br2는 무색이므로, 브롬액의 적갈색을 탈색시키는 효과가 있습니다.

    다른 보기인 CH4, C6H12, CH3OH는 브롬액과 반응하여 무색 물질을 생성하지 않습니다.
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19. 화학반응에서 정반응과 역반응의 속도가 같아지는 상태를 화학평형(chemical equilibrium)이라 한다. 이 화학 평형에 영향을 끼치는 인자는 온도, 압력 및 농도인데 평형상태에 놓여 있는 반응계의 온도, 압력, 농도를 변화시키면 그 변화에 대하여 영향을 적게 받는쪽으로 반응이 진행된다. 이것을 무슨 법칙이라하는가?

  1. 보일
  2. 샤를
  3. 아레니우스
  4. 르샤틀리에
(정답률: 77%)
  • 이것은 르샤틀리에 법칙이라고 불린다. 이는 화학 평형에서 온도, 압력, 농도의 변화가 있을 때, 시스템은 그 변화에 대해 반응하여 새로운 평형 상태를 유지하려는 경향이 있다는 것을 의미한다. 이는 르샤틀리에의 원리로서, 시스템이 평형을 유지하기 위해 반응 방향을 조절하여 엔트로피를 최대화하려는 경향이 있다는 것을 나타낸다.
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20. 탄소는 4족 원소로 모든 생명체의 가장 기본이 되는 물질이다. 다음 중 탄소의 동소체로 볼 수 없는 것은?

  1. 원유
  2. 흑연
  3. 활성탄
  4. 다이아몬드
(정답률: 88%)
  • 정답은 "원유"입니다. 원유는 탄소의 동소체가 아니라, 다양한 유기 화합물들이 지방산, 단백질, 탄수화물 등의 생물학적 물질이 지구 내부에서 압력과 온도 등의 조건에 의해 변화하여 생긴 화석 연료입니다. 따라서 탄소의 동소체로 볼 수 없습니다.
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2과목: 분석화학

21. 전해질에는 물에 대부분 전리하는 강전해질, 일부만 전리되는 약전해질, 거의 전리되지 않는 비전해질로 나눈다. 다음 중 비전해질에 해당하는 것은?

  1. NaOH
  2. NH4OH
  3. CH3COOH
  4. C12H22O11
(정답률: 59%)
  • C12H22O11은 비전해질에 해당한다. 이는 분자 내부의 결합이 강하고 이온화되지 않기 때문이다. 따라서 전해질 용액에서 전기가 통하지 않는다.

    NaOH와 NH4OH은 강전해질에 해당한다. 이는 이온화되어 양이온(Na+, NH4+)과 음이온(OH-)으로 분해되기 때문이다.

    CH3COOH은 약전해질에 해당한다. 이는 일부만 이온화되어 양이온(CH3COO-)과 음이온(H+)으로 분해되기 때문이다.
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22. 다음 중 촉매에 의하여 변화되지 않는 것은?

  1. 정반응의 활성화 에너지
  2. 역반응의 활성화 에너지
  3. 반응열
  4. 반응속도
(정답률: 71%)
  • 촉매는 반응속도를 증가시키는 역할을 하지만 반응열에는 영향을 주지 않습니다. 반응열은 반응 전과 후의 엔탈피 차이로, 반응이 일어날 때 방출되거나 흡수되는 열의 양을 나타냅니다. 따라서 촉매의 존재 여부와는 무관하게 반응열은 변하지 않습니다.
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23. 보기 중 공유결합성 화합물로만 구성되어 있는 것은?

  1. CO2, KCl, HNO3
  2. SO2, NaCl, Na2S
  3. NO, NaF, H2SO4
  4. NO2, HF, NH3
(정답률: 61%)
  • 공유결합성 화합물은 원자들이 전자를 공유하여 결합하는 화합물을 말합니다. 이 중 NO2, HF, NH3는 모두 공유결합성 화합물로만 구성되어 있습니다. NO2는 질소와 산소가 공유결합으로 결합한 이산화질소, HF는 수소와 플루오린이 공유결합으로 결합한 플루오린화수소, NH3는 질소와 수소가 공유결합으로 결합한 암모니아입니다. 다른 보기들은 이온결합성 화합물이나 공유결합성 화합물과 이온결합성 화합물이 혼합된 화합물입니다.
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24. 알칼리 금속에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 공기중에서 쉽게 산화되어 금속광택을 잃는다.
  2. 원자가전자가 1개이므로 +1가의 양이온이 되기 쉽다.
  3. 할로겐원소와 직접 반응하여 할로겐화합물을 만든다.
  4. 원자번호가 증가함에 따라 금속결합력이 강해지므로 융점과 끓는점이 높아진다.
(정답률: 62%)
  • "원자번호가 증가함에 따라 금속결합력이 강해지므로 융점과 끓는점이 높아진다."가 틀린 것은 아닙니다.

    원자번호가 증가함에 따라 금속결합력이 강해지므로 융점과 끓는점이 높아지는 이유는, 원자번호가 증가할수록 원자의 크기가 작아지고 전자 수가 증가하기 때문입니다. 이로 인해 금속 원자들 간의 결합력이 강해지고, 이는 높은 온도에서도 안정적인 결정 구조를 유지할 수 있게 됩니다.
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25. 산화시키면 카르복실산이 되고, 환원시키면 알코올이 되는 것은?

  1. C2H5OH
  2. C2H5OC2H5
  3. CH3CHO
  4. CH3COCH3
(정답률: 74%)
  • 산화시키면 카르복실산이 되는 것은 알데히드입니다. 따라서 보기에서 알데히드인 "CH3CHO"가 정답입니다. 다른 보기들은 환원시에 알코올이 되는 화합물들입니다.
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26. 다음 물질 중 가수 분해되어 산성이 되는 염은?

  1. NaHCO3
  2. NaHSO4
  3. NaCN
  4. NH4CN
(정답률: 73%)
  • 가수 분해란 물과 반응하여 수소 이온(H+)을 방출하는 화학 반응을 말합니다. 이 중에서 산성을 만드는 염은 수소 이온을 많이 방출하는 염입니다.

    NaHSO4는 수소 이온을 2개 방출할 수 있으므로 산성을 만드는 염입니다.

    NaHCO3는 수소 이온을 1개만 방출할 수 있으므로 약산성을 띄는 염입니다.

    NaCN과 NH4CN은 수소 이온을 거의 방출하지 않으므로 염기성을 띄는 염입니다.
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27. 시료 중의 염화물을 정량하기 위하여 염화물을 질산은 (AgNO3)으로 침전시켜 염화은(AgCl) 0.245g을 생성시켰다 시료 중 염소의 양은? (단, 각원소의 원자량은 Ag=107.9, N=14, O=16, Cl=35.45 이다.)

  1. 0.02
  2. 0.06
  3. 0.12
  4. 0.16
(정답률: 53%)
  • AgCl의 몰질량은 Ag의 몰질량과 Cl의 몰질량을 합한 것이므로,

    AgCl의 몰질량 = 107.9 + 35.45 = 143.35 g/mol

    따라서 0.245 g의 AgCl은 몰질량을 이용하여 다음과 같이 계산할 수 있다.

    0.245 g / 143.35 g/mol = 0.00171 mol

    AgNO3과 AgCl의 화학식을 이용하여 몰비를 구하면 다음과 같다.

    AgNO3 : AgCl = 1 : 1

    따라서 AgNO3의 몰수는 AgCl의 몰수와 같다.

    AgNO3의 몰수 = 0.00171 mol

    AgNO3의 몰질량은 Ag의 몰질량과 N, O의 몰질량을 합한 것이므로,

    AgNO3의 몰질량 = 107.9 + 14 + 16 × 3 = 169.9 g/mol

    따라서 시료 중 염소의 양은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    0.00171 mol × 35.45 g/mol ÷ 169.9 g/mol = 0.000356 mol

    시료 중 염소의 양은 몰수를 그대로 적용하면 된다.

    시료 중 염소의 양 = 0.000356 mol

    따라서 보기에서 정답이 "0.06" 인 이유는, 시료 중 염소의 양을 그대로 소수점 이하 둘째 자리까지 표기한 값이 0.06이기 때문이다.
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28. 다음 중 아미노산의 검출반응은 어느 것인가?

  1. 닌히드린반응
  2. 리이베르만반응
  3. 요오드포름반응
  4. 은거울반응
(정답률: 62%)
  • 아미노산은 닌히드린반응을 통해 검출할 수 있습니다. 이는 아미노기와 닌히드린이 반응하여 노란색 혹은 갈색의 발색물이 생기는 반응입니다. 이 반응은 아미노산의 존재를 빠르고 간단하게 확인할 수 있어서 널리 사용되고 있습니다.
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29. NH3가 물에 녹아 알칼리성을 나타내는 것은 무엇 때문인가?

  1. NH3
  2. H2O
  3. NH4+
  4. OH-
(정답률: 76%)
  • NH3는 약한 염기이며, 물과 반응하여 NH4+와 OH- 이온을 생성합니다. NH4+는 산성을 나타내는 이온이 아니므로, 물의 pH를 올리는 역할을 하는 OH- 이온이 정답입니다.
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30. 다음의 염들중 그 수용액의 액성이 중성이 되는 것은?

  1. 강산과 강염기의 염
  2. 강산과 약염기의 염
  3. 강염기와 약산의 염
  4. 강염기와 유기산의 염
(정답률: 81%)
  • 강산과 강염기의 염은 서로 반대의 성질을 가지고 있기 때문에 중성화 반응이 일어나서 중성이 됩니다. 강산은 수소 이온을 많이 가지고 있어서 산성이고, 강염기는 수산화 이온을 많이 가지고 있어서 염기성입니다. 따라서 두 성질이 상쇄되어 중성이 됩니다.
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31. 양이온 2족을 분리한 여액으로 3족을 분리할 때 전처리로 H2S 가스를 제거하는 이유는?

  1. Al2+의 침전용이
  2. Cr3+의 분리 검출 용이
  3. Ni2+의 황화물 침전방지
  4. Co2+의 수산화물 침전방지
(정답률: 66%)
  • H2S 가스는 황화물 이온을 생성하여 양이온 2족 중 Ni2+의 황화물 침전을 방지할 수 있습니다. 따라서 전처리로 H2S 가스를 제거하는 것입니다.
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32. 양이온 5족의 정성분석 이온중 Ba2+가 K2CrO4와 반응하여 침전을 생성 시킨다. 이 때 침전의 색깔은?

  1. 노란색
  2. 빨강색
  3. 검정색
  4. 연두색
(정답률: 73%)
  • Ba2+와 K2CrO4는 다음과 같은 화학반응을 일으킵니다.

    Ba2+ + K2CrO4 → BaCrO4↓ + 2K+

    이 반응에서 생성된 BaCrO4 침전은 노란색입니다. 이는 BaCrO4의 화학적 특성 때문입니다. BaCrO4는 노란색 고체로, 높은 광도를 가지며, 빛을 흡수하지 않고 반사합니다. 따라서 Ba2+와 K2CrO4의 반응으로 생성된 BaCrO4 침전은 노란색입니다.
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33. 아세톤이나 에탄올 검출에 이용되는 반응은?

  1. 은거울 반응
  2. 요오드포름 반응
  3. 비누화
  4. 술폰화
(정답률: 71%)
  • 아세톤이나 에탄올 검출에 이용되는 반응은 요오드포름 반응입니다. 이는 아세톤이나 에탄올이 포름알데히드와 반응하여 불투명한 황갈색의 카르보닐 화합물을 생성하는 반응입니다. 이 반응은 검출한 물질이 카르보닐 화합물을 포함하고 있음을 확인할 수 있습니다.
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34. 다음 황화합물 중 색깔이 검은색인 것은?

  1. CdS
  2. CuS
  3. SnS
  4. As2S3
(정답률: 65%)
  • CuS는 검은색인 황화구리(Copper sulfide)입니다. CuS는 검은색인 이유는 구리(Cu)와 황(S)이 결합하여 생성된 화합물이기 때문입니다. 이 화합물은 빛을 흡수하고 반사하지 않기 때문에 검은색으로 보입니다.
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35. 지시약의 변색은 흡착에 의하여 일어나는 것인데 다음 음이온 중 흡착력의 세기가 가장 큰 것은?

  1. I-
  2. NO3-
  3. F-
  4. Br-
(정답률: 51%)
  • 지시약의 변색은 음이온과 양이온 사이의 전하 상태 변화에 의해 일어납니다. 이때, 음이온의 전하 상태가 더 강하면 더 강한 흡착력을 가지게 됩니다. 따라서, 보기에서 음이온의 전하 상태가 가장 강한 것은 "I-"이지만, "I-"는 크기가 크기 때문에 흡착력이 약해져서 정답은 "Br-"입니다.
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36. 하이드로퀴논(Hydroquinone)을 중크롬산칼륨으로 적정하는 것과 같이, 분석물질과 적정액 사이의 산화· 환원반응을 이용하여 시료를 정량하는 분석법은 무엇인가?

  1. 중화적정법
  2. 침전적정법
  3. 킬레이트적정법
  4. 산화· 환원적정법
(정답률: 83%)
  • 산화· 환원적정법은 분석물질과 적정액 사이의 산화· 환원반응을 이용하여 시료를 정량하는 분석법입니다. 이 방법은 시료 내에 존재하는 산화제나 환원제를 적정액과 반응시켜 산화· 환원 반응을 일으켜 적정액의 양을 측정하여 시료의 양을 정량하는 방법입니다. 이 방법은 정확도가 높고 다양한 시료에 적용할 수 있어 널리 사용되고 있습니다.
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37. 과망간산칼륨이온(MnO4-)은 진한 보라색을 가지는 대표적 산화제이며, 센 산성용액(pH≤ 1)에서는 환원제와 반응하여 무색의 Mn2+으로 환원된다. 1몰(mol)의 과망간산이온이 반응하였을 때, 몇 당량에 해당하는 산화가 일어나게 되는가?

  1. 1
  2. 3
  3. 5
  4. 7
(정답률: 65%)
  • 과망간산칼륨이온은 5단위로 전자를 받아들이며 환원된다. 따라서 1 몰의 과망간산이온이 환원될 때 5 몰의 환원제가 필요하다. 따라서 정답은 "5"이다.
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38. 다음 중 분석물질과 적정액 사이의 착물형성 반응을 이용한 적정법은?

  1. 중화적정법
  2. 침전적정법
  3. 산화환원적정법
  4. 킬레이트적정법
(정답률: 65%)
  • 킬레이트적정법은 분석물질과 적정액 사이에 착물형성 반응을 이용하여 적정하는 방법입니다. 이 방법은 킬레이트란 금속 이온과 결합하여 안정된 화합물을 형성하는 화학물질을 이용하여 분석물질과 적정액 사이의 착물형성 반응을 일으키는 것입니다. 이 방법은 다른 적정법에 비해 선택성과 정확도가 높으며, 금속 이온의 정량에 매우 유용합니다.
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39. K4Fe(CN)6 1몰을 물에 완전히 녹일 때 생성되는 이온의 종류와 몰수를 옳게 나타낸 것은?

  1. 2종류, 5몰
  2. 2종류, 6몰
  3. 3종류, 7몰
  4. 3종류, 11몰
(정답률: 59%)
  • K4Fe(CN)6는 이온화합물로, 물에 녹을 때 이온으로 분해됩니다. 이때 생성되는 이온은 K+, Fe(CN)64- 이렇게 2종류입니다. 몰수는 K4Fe(CN)6의 몰수인 1몰에 비례하여 계산됩니다. 따라서 생성되는 이온의 몰수는 2종류이므로 2배가 되어 5몰이 됩니다. 따라서 정답은 "2종류, 5몰"입니다.
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40. 다음중 침전적정법에서 표준용액으로 KSCN 용액을 이용하고자 Fe3+을 지시약으로 이용하는 방법을 무엇이라고 하는 가?

  1. Volhard법
  2. Fajans법
  3. Mohr법
  4. Gay-lussac법
(정답률: 74%)
  • Volhard법은 침전적정법 중 하나로, Fe3+을 지시약으로 이용하여 칼륨티오시안산칼륨(KSCN) 용액과 시료 용액을 혼합하여 침전을 일으킨 후, 남은 KSCN 용액을 역순 산정하여 시료 용액에 포함된 Cl- 이온의 양을 구하는 방법입니다. 이 방법은 Cl- 이온의 양을 정확하게 측정할 수 있어서, 식품, 의약품 등에서 Cl- 이온 함량을 측정하는 데에 널리 사용됩니다.
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3과목: 기기분석

41. pH meter로 농도와 액성을 측정할때 pH meter의 온도는 일반적으로 몇℃로 놓고 조작하는가?

  1. 10℃
  2. 15℃
  3. 20℃
  4. 25℃
(정답률: 68%)
  • pH meter는 온도에 민감하게 반응하기 때문에, pH 값을 정확하게 측정하기 위해서는 pH meter의 온도를 일정하게 유지해야 합니다. 이를 위해 대부분의 pH meter는 25℃로 놓고 조작합니다. 이는 국제적으로 표준화된 온도이며, pH 값을 측정할 때 가장 정확한 결과를 얻을 수 있는 온도입니다. 따라서 pH meter를 사용할 때는 온도를 25℃로 유지하는 것이 좋습니다.
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42. 폴라로그래피에서 정량분석에 쓰이는 것은?

  1. 확산전류
  2. 한계전류
  3. 잔여전류
  4. 반파전위
(정답률: 53%)
  • 폴라로그래피에서 정량분석에 쓰이는 것은 확산전류입니다. 이는 전극과 샘플 사이에서 일어나는 화학 반응으로 인해 생성되는 전류로, 샘플 내의 물질 농도와 직접적으로 관련이 있기 때문입니다. 따라서 확산전류를 측정함으로써 샘플 내의 물질 농도를 정량적으로 분석할 수 있습니다.
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43. 광전 비색계의 구조 중 관련이 없는 사항은?

  1. 지시전극
  2. 광전지
  3. 필터
  4. 정전압장치
(정답률: 56%)
  • 광전 비색계는 광전지에서 발생한 전압을 측정하여 물질의 농도를 측정하는데 사용되는데, 이때 필터와 정전압장치는 광전지에서 발생한 전압을 정확하게 측정하기 위한 보조적인 장치이다. 하지만 지시전극은 물질의 농도를 직접적으로 측정하는데 사용되는 중요한 부품으로, 광전 비색계의 핵심적인 역할을 한다. 따라서 "지시전극"이 관련이 없는 사항이 아닌 것이다.
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44. 어떤 용액의 흡광도를 측정하기 위해 빛을 입사 시켰더니 이때 20%의 빛이 투과 되었다면 이 용액의 흡광도는 얼마인가? (단, As=log(1/T), log2=0.3010 )

  1. -0.3010
  2. 0.5229
  3. 0.6990
  4. 1.3010
(정답률: 61%)
  • As=log(1/T)에서 T는 투과율을 의미합니다. 따라서 20%의 빛이 투과되었다는 것은 T=0.2입니다.

    그리고 As=log(1/T)이므로 As=log(1/0.2)=-log(0.2)입니다.

    -log(0.2)을 계산하면 0.6990이 나오므로, 이 용액의 흡광도는 0.6990입니다.

    또한, log2=0.3010은 이 문제와는 관련이 없는 정보이므로 무시해도 됩니다.
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45. 고분자 유기화합물의 분리방법 중 흔히 많이 사용하는 방법은?

  1. 이온교환 크로마토그래피
  2. 겔여과 크로마토그래피
  3. 박막 크로마토그래피
  4. 기체 크로마토그래피
(정답률: 66%)
  • 겔여과 크로마토그래피는 고분자 유기화합물을 분리하는데 많이 사용되는 방법 중 하나입니다. 이 방법은 고분자 분자량이 크기 때문에 일반적인 액상 크로마토그래피 방법으로는 분리가 어려운 경우에 사용됩니다. 겔여과 크로마토그래피는 고분자를 겔상에서 분리하는 방법으로, 겔상에 고분자가 흡착되어 분리됩니다. 이 방법은 분리력이 높고, 분리된 고분자의 분자량 분포를 쉽게 파악할 수 있어서 많이 사용됩니다.
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46. 가스크로마토그래피(GC)의 컬럼(분리관)에서 시료가 분리되는 원리는 무엇인가?

  1. 성분의 양
  2. 이동속도의 차
  3. 예열 정도
  4. 압력의 차
(정답률: 83%)
  • 가스크로마토그래피(GC)의 컬럼(분리관)에서 시료가 분리되는 원리는 이동속도의 차입니다. 이는 각 성분이 컬럼 내에서 서로 다른 이동속도를 가지기 때문입니다. 이동속도는 각 성분의 물리적 특성에 따라 결정되며, 이를 이용하여 각 성분을 분리할 수 있습니다. 따라서 이동속도의 차가 크면 분리가 더욱 효과적으로 이루어집니다. 성분의 양, 예열 정도, 압력의 차는 분리에 영향을 미치지만, 이동속도의 차가 분리에 가장 큰 영향을 미칩니다.
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47. 가스크로마토그래피(GC)에서 전개가스로 많이 쓰이는 것은?

  1. O2, H2
  2. O2, N2
  3. He, Ar
  4. CO2, CO
(정답률: 86%)
  • 전개가스는 GC 컬럼 내에서 샘플 분리를 돕는 역할을 합니다. 이때 전개가스로 사용되는 기체는 샘플과 상호작용하지 않아야 하며, 높은 순도와 안정성을 가지고 있어야 합니다.

    따라서 He와 Ar은 비활성 기체로서 샘플과 상호작용하지 않으며, 높은 순도와 안정성을 가지고 있어 GC에서 전개가스로 많이 사용됩니다. 반면, O2와 CO2는 활성 기체로서 샘플과 상호작용할 가능성이 있고, H2와 CO는 폭발성이 있어 사용이 제한됩니다. N2은 비활성 기체이지만 He와 Ar에 비해 순도가 낮아 사용이 제한됩니다.
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48. 볼타전지의 처음 기전력은 1V인데, 1분도 되지 않아 전압이 0.4V로 된다. 이 현상을 무엇이라고 하는가?

  1. 소극
  2. 감극
  3. 분극
  4. 전압강하
(정답률: 67%)
  • 이 현상을 "분극"이라고 한다. 이는 전지 내부에서 화학 반응이 일어나면서 전자와 이온이 생성되는데, 이 때 생성된 이온들이 전극과 전해질 사이에 쌓이면서 전극의 표면에 전하가 축적되어 전압이 감소하는 현상이다. 이로 인해 전지의 초기 기전력보다 전압이 떨어지게 된다.
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49. 아베 굴절계로 굴절률 측정시 눈금판의 색깔이 선명하지 않을 때 어떻게 해야 하는가?

  1. 프리즘을 열고 시료 용액을 많이 넣는다.
  2. 보조 프리즘의 개폐 클램프를 풀고 보조 프리즘을 들어 올린다.
  3. 보정 나사를 천천히 돌려서 명암 경계선을 시야 중 십자선의 교차점에 일치시킨다.
  4. 분산 조절 나사를 천천히 회전시켜 굴절 시야의 명암 경계가 확실히 나타나도록 한다.
(정답률: 68%)
  • 아베 굴절계에서 눈금판의 색깔이 선명하지 않을 때는 분산 조절 나사를 천천히 회전시켜 굴절 시야의 명암 경계가 확실히 나타나도록 해야 합니다. 이는 분산 조절 나사를 조절하여 빛의 파장을 조절하고, 눈에 보이는 명암 경계를 뚜렷하게 만들어 측정 정확도를 높이기 위함입니다.
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50. 분광 광도계가 광전 비색계와 다른점은?

  1. Beer-Lambert법칙을 적용시킨다.
  2. 검량선을 작성하여 정량분석을 한다.
  3. 단색화 장치로 프리즘이나 회절 격자를 사용한다.
  4. 시료의 색깔이 없을 때 발색시약을 사용하여 발색시킨다.
(정답률: 66%)
  • 분광 광도계는 특정 파장의 빛을 사용하여 시료의 흡광도를 측정하는데, 이 때 단색화된 빛을 사용해야 정확한 측정이 가능합니다. 따라서 프리즘이나 회절 격자와 같은 단색화 장치를 사용하여 특정 파장의 단색 빛을 만들어내고, 이를 시료에 비추어 흡광도를 측정합니다. 이는 광전 비색계와는 달리 시료의 색깔이나 발색시약의 사용과는 무관하게 정확한 측정이 가능하다는 점에서 차이가 있습니다.
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51. 적외선분광광도계를 이용하여 알수 없는 물질의 정보는?

  1. 유기 혼합물의 분석
  2. 유기 혼합물의 구조
  3. 유기 혼합물의 비점
  4. 유기 혼합물의 불순물 유무 확인
(정답률: 62%)
  • 적외선분광광도계는 물질의 분자 구조를 파악할 수 있는데, 이는 물질의 분자 내에서 일어나는 진동과 회전 운동에 의해 적외선 스펙트럼이 형성되기 때문입니다. 이러한 적외선 스펙트럼을 통해 유기 혼합물의 비점을 알아낼 수 있습니다. 유기 혼합물은 여러 가지 유기 화합물이 혼합된 것으로, 각각의 화합물은 서로 다른 비점을 가지고 있습니다. 따라서 적외선분광광도계를 이용하여 측정한 적외선 스펙트럼에서 각각의 화합물이 가지는 특정한 비점을 확인할 수 있으며, 이를 통해 유기 혼합물의 비점을 알아낼 수 있습니다.
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52. 듀보스크 비색계를 사용하여 농도를 측정할 때 표준용액의 농도가 1mol/L, 눈금이 20cm이었다. 시료용액의 비색관 눈금이 40cm일 때 색깔이 일치하였다면 시료용액의 농도는 몇 mol/L인가?

  1. 0.5
  2. 1.0
  3. 1.5
  4. 2.0
(정답률: 43%)
  • 듀보스크 비색계는 빛의 흡수도를 이용하여 물질의 농도를 측정하는데 사용된다. 농도와 빛의 흡수도는 비례 관계에 있으므로, 농도가 높을수록 빛의 흡수도도 높아진다. 따라서, 시료용액의 농도가 표준용액의 농도의 절반인 0.5mol/L일 때, 시료용액과 표준용액의 빛의 흡수도가 같아져 눈금이 일치하게 된다. 따라서, 시료용액의 비색관 눈금이 40cm이고 표준용액의 눈금이 20cm이므로, 시료용액의 농도는 0.5mol/L이다.
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53. 액체크로마토그래피에서 이동상으로 사용하는 용매의 구비 조건이 아닌 것은?

  1. 점도가 커야한다.
  2. 적당한 가격으로 쉽게 구입할 수 있어야 한다.
  3. 관 온도보다 20∼50℃ 정도 끓는점이 높아야 한다.
  4. 분석물의 봉우리와 겹치지 않는 고순도이어야 한다.
(정답률: 79%)
  • 점도가 커야 하는 이유는 액체크로마토그래피에서는 샘플을 분리하기 위해 용매를 사용하는데, 이때 용매의 점도가 낮으면 샘플이 용매와 섞이기 쉽고, 분리가 제대로 이루어지지 않을 수 있기 때문입니다. 따라서 점도가 높은 용매를 사용하여 샘플을 분리하는 것이 좋습니다.
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54. 이온의 수와 전하, 전류, 전하의 이동도 등에 영향을 받는 분석법은?

  1. 비색법
  2. 전도도측정법
  3. 적외선흡수분광법
  4. 선광도법
(정답률: 83%)
  • 전도도측정법은 이온의 수와 전하, 전류, 전하의 이동도 등에 영향을 받는 분석법입니다. 이는 전해질 용액의 전도도를 측정하여 이온의 농도와 이온의 이동도를 파악할 수 있기 때문입니다. 따라서 이온의 수와 이동도 등을 분석하는 데에 가장 적합한 분석법이 전도도측정법입니다.
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55. 폴라로그래피법에서 용액 속에 무엇이 들어가 있으면 질소가스 등을 수분간 통과 시켜 제거해야 하는가?

  1. 수은
  2. 염화수소
  3. 산소
  4. 나트륨
(정답률: 60%)
  • 폴라로그래피법은 전기화학적인 방법으로 용액 속에 있는 물질의 분석을 위해 사용됩니다. 이때 용액 속에 산소가 포함되어 있으면 전극과 반응하여 전류를 발생시키기 때문에 정확한 분석을 위해 제거해야 합니다. 따라서 용액 속에 산소가 들어가 있으면 질소가스 등을 수분간 통과시켜 제거해야 합니다. 따라서 정답은 "산소"입니다.
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56. 바닥 상태에 있는 원자나 분자는 자외 및 가시광선을 흡수하면 어떤 변화가 생기는가?

  1. 원자전이
  2. 전자전이
  3. 분자전이
  4. 흡수전이
(정답률: 57%)
  • 바닥 상태에 있는 원자나 분자는 자외 및 가시광선을 흡수하면 전자가 에너지를 흡수하여 높은 에너지 상태로 이동하게 됩니다. 이러한 과정을 전자전이라고 합니다. 이후 전자는 다시 원래의 에너지 상태로 돌아오면서 에너지를 방출하게 되는데, 이것이 빛으로 나타나게 됩니다. 따라서 자외 및 가시광선을 흡수하면 전자전이가 일어나게 됩니다.
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57. 다음 중 불활성인 고체지지체에 액체상인 정지상을 얇은 막으로 입히거나 화학결합시킨 것을 이용하며, 기체-액체 평형이 분리 과정의 기본이 되는 크로마토그래피법은?

  1. GSC(기체-고체 크로마토그래피)
  2. LSC(액체-고체 크로마토그래피)
  3. GLC(기체-액체 크로마토그래피)
  4. LLC(액체-액체 크로마토그래피)
(정답률: 82%)
  • GLC(기체-액체 크로마토그래피)는 기체상의 샘플을 액체상의 정지상에 흡착시키고, 이를 기체상의 이동상(캐리어 가스)로 이동시켜 분리하는 방법입니다. 이 방법은 샘플의 휘발성이 높은 경우에 유용하며, 분리력이 뛰어나고 분석속도가 빠르다는 장점이 있습니다. 따라서, 기체-액체 평형이 분리 과정의 기본이 되는 크로마토그래피법 중에서 GLC가 정답입니다.
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58. 다음 반응식의 표준전위는 얼마인가? (이때 반반응의 표준환원전위는 다음과 같다. Ag+ + e- ⇄ Ag(s), Eo = +0.799V, Cd2+ + 2e- ⇄ Cd(s), Eo = -0.402V)

  1. +1.201V
  2. +0.397V
  3. +2.000V
  4. -1.201V
(정답률: 67%)
  • 반응식을 보면 Ag(s)가 Ag+로 산화되고, Cd(s)가 Cd2+로 환원된다. 이는 전극에서 Ag가 Cd보다 산화력이 강하므로 Ag가 Cd를 산화시키고, Cd가 Ag를 환원시키는 것이다. 따라서 전위차는 Ag의 산화전위에서 Cd의 환원전위를 뺀 값이다.

    전위차 = Eo(Ag+/Ag) - Eo(Cd2+/Cd)

    = (+0.799V) - (-0.402V)

    = +1.201V

    따라서 정답은 "+1.201V"이다.
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59. 눈에 산이 들어갔을 때는 어떻게 조치하는가?

  1. 메틸알코올로 씻는다.
  2. 즉시 물로 씻고, 묽은 나트륨 용액으로 씻는다
  3. 즉시 물로 씻고, 묽은 수산화나트륨 용액으로 씻는다
  4. 즉시 물로 씻고, 묽은 탄산수소나트륨 용액으로 씻는 다.
(정답률: 75%)
  • 산성 물질이나 알칼리성 물질이 눈에 들어가면 눈의 pH가 변화하여 눈을 손상시킬 수 있습니다. 따라서 눈에 산이 들어갔을 때는 물로 즉시 헹구어내고, 묽은 탄산수소나트륨 용액으로 씻는 것이 적절합니다. 이는 눈의 pH를 안정시켜주고, 눈을 보호하여 손상을 최소화할 수 있기 때문입니다.
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60. 다음 설명에서 올바르게 설명한 것은?

  1. 질산이 피부에 묻으면 화상을 입는다.
  2. 진한 황산은 공기 중의 수분을 흡수하지 않는다.
  3. 진한 황산은 데시케이터의 흡수제로 사용할 수 없다.
  4. 황산은 기체를 발생하지 않으므로 보안경을 쓸 필요없다.
(정답률: 79%)
  • 질산은 강한 산성을 가지고 있어서 피부와 접촉하면 산화작용을 일으켜 화상을 입힐 수 있습니다.
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