화학분석기능사 필기 기출문제복원 (2002-07-21)

화학분석기능사 2002-07-21 필기 기출문제 해설

이 페이지는 화학분석기능사 2002-07-21 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

화학분석기능사
(2002-07-21 기출문제)

목록

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: 90%)
  • 주기율표에서 화학적 성질이 비슷하다는 것은 같은 족(Group)에 속함을 의미합니다. 원자번호 7번(질소, N)은 15족 원소이며, 원자번호 15번(인, P) 역시 같은 15족에 속하므로 성질이 비슷합니다.
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2. 다음 중 분자간에 수소결합을 이루지 않는 것은?

  1. HF
  2. CH3F
  3. CH3COOH
  4. NH3
(정답률: 50%)
  • 수소결합은 전기 음성도가 매우 큰 F, O, N 원자에 직접 결합한 수소($H$) 원자가 인접한 분자의 F, O, N 원자와 강하게 끌어당기는 상호작용입니다.
    $\text{CH}_3\text{F}$는 $\text{F}$ 원자가 존재하지만, 수소($H$)가 $\text{F}$가 아닌 탄소($C$)에 결합되어 있어 분자 간 수소결합을 형성할 수 없습니다.
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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: 73%)
  • 프로판의 완전연소 반응식을 통해 프로판 1몰당 이산화탄소 3몰이 생성됨을 알 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $\text{mol} = \frac{\text{mass}}{\text{molar mass}} \times \text{coefficient}$
    ② [숫자 대입] $\text{mol} = \frac{11}{44} \times 3$
    ③ [최종 결과] $\text{mol} = 0.75$
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4. 다음 중 주기율표상 V족 원소에 해당되지 않는 것은?

  1. P
  2. As
  3. Si
  4. Bi
(정답률: 76%)
  • 주기율표 15족(V족) 원소에는 $\text{N, P, As, Sb, Bi}$가 포함됩니다. $\text{Si}$는 14족(IV족) 원소이므로 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: 51%)
  • 전이원소는 주기율표의 d-구역 원소들로, 일반적인 주족 원소들과 달리 같은 족(상하)에 속하더라도 화학적 성질이 반드시 유사하지는 않습니다.

    오답 노트
    금속성: 모두 금속이며 양이온 형성 경향이 큼
    물성: 용융점이 높고 대부분 중금속에 해당함
    전자배치: 제4주기 전이원소는 $Cr$, $Cu$를 제외하고 최외각 전자수가 2개여서 $+2$가 화합물을 주로 형성함
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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 산과 염기 모두와 반응하여 염을 형성할 수 있는 원소를 말하며, 대표적으로 $Al$, $Zn$, $Sn$, $Pb$, $As$ 등이 있습니다.
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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: 71%)
  • 브뢴스테드-롤리 정의에 따르면 산은 수소 이온($H^{+}$)을 주는 물질이고, 염기는 수소 이온을 받는 물질입니다. 반응식 $\text{HCO}_{3}^{-} + \text{H}_{2}\text{O} \leftrightarrow \text{H}_{2}\text{CO}_{3} + \text{OH}^{-}$에서 $\text{H}_{2}\text{O}$가 $\text{HCO}_{3}^{-}$에게 $H^{+}$를 제공하여 $\text{OH}^{-}$가 되었으므로 $\text{H}_{2}\text{O}$가 산으로 작용하였습니다.
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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: 75%)
  • 액체의 끓는점은 외부 압력이 높을수록 상승합니다. 밀폐한 그릇에서 물을 끓이면 내부의 수증기압이 증가하여 전체 압력이 높아지므로 끓는점이 상승하게 됩니다.
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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: 57%)
  • 용액의 끓는점 오름 현상을 이용하여, 용질의 몰랄농도와 몰오름 상수를 곱해 끓는점 상승도를 구한 뒤 순수한 물의 끓는점에 더해줍니다.
    ① [기본 공식] $\Delta T_{b} = K_{b} \times \frac{w / M}{W}$ (끓는점 상승도 = 몰오름 $\times$ 몰랄농도)
    ② [숫자 대입] $\Delta T_{b} = 0.513 \times \frac{2.85 / 342}{0.025}$
    ③ [최종 결과] $T_{b} = 100 + 0.17 = 100.17 \approx 100.2$
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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: 61%)
  • 탄소 화합물은 원자들이 공유결합을 통해 연결되어 있으나, 분자 간의 결합력이 강하지 않기 때문에 일반적으로 녹는점이 낮습니다.

    오답 노트
    유기용매에 녹는 성질, 연소 시 $CO_{2}$와 $H_{2}O$ 생성, 주요 구성 원소(C, H, O, N, P, S) 등은 탄소 화합물의 전형적인 특징입니다.
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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: 73%)
  • 포화 탄화수소(알칸)의 일반식 $C_nH_{2n+2}$와 비교하여 부족한 수소 원자의 수를 통해 불포화도를 계산합니다. 수소 2개가 부족할 때마다 이중 결합 1개가 존재합니다.
    ① [기본 공식] $\text{이중 결합 수} = \frac{(2n + 2) - \text{실제 수소 수}}{2}$
    ② [숫자 대입] $\text{이중 결합 수} = \frac{(2 \times 18 + 2) - 30}{2}$
    ③ [최종 결과] $\text{이중 결합 수} = 4$
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12. 0℃, 1atm하에서 22.4L의 무게가 가장 적은 기체는 어느것인가?

  1. 질소
  2. 산소
  3. 아르곤
  4. 이산화탄소
(정답률: 84%)
  • 표준 상태($0^\circ\text{C}, 1\text{atm}$)에서 모든 기체 $22.4\text{L}$는 1몰에 해당합니다. 따라서 무게가 가장 적은 기체는 분자량이 가장 작은 기체입니다.

    오답 노트
    산소: 분자량 $32$
    아르곤: 분자량 $40$
    이산화탄소: 분자량 $44$
    질소: 분자량 $28$ (가장 작음)
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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: 69%)
  • HF는 전기 음성도가 매우 큰 $F$ 원자가 수소($H$)와 결합하여 강한 수소결합을 형성하기 때문에, 분자량이 더 큰 $HCl$보다 끓는점이 높습니다.
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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%)
  • 산화-환원 반응에서 이동한 전자의 수는 항상 같아야 합니다. $Cr_2O_7^{2-}$의 $Cr$은 $+6$에서 $+3$으로 1몰당 총 6개의 전자를 얻고, $Fe^{2+}$는 $+2$에서 $+3$으로 1몰당 1개의 전자를 잃으므로, 전하 균형을 맞추기 위해 6배의 $Fe^{2+}$가 필요합니다.
    ① [기본 공식] $\text{전하량 변화량} = \text{반응 계수} \times \text{이동 전자 수}$
    ② [숫자 대입] $1 \times 6 = x \times 1$
    ③ [최종 결과] $x = 6$
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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: 67%)
  • 염소 이온($Cl^-$)과 질산은 용액의 은 이온($Ag^+$)이 반응하면 흰색의 염화은($AgCl$) 침전이 생성됩니다.
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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 양이온과 음이온 사이의 강한 정전기적 인력으로 결합되어 있어, 물과 같은 극성 용매에 녹아 이온으로 해리되므로 잘 녹는 특성이 있습니다.

    오답 노트
    연성 전성 및 광택: 금속 결합 물질의 특성
    결정일 때 전기전도성 없음: 결정 상태에서는 이온이 이동할 수 없어 전기가 통하지 않으므로 옳은 설명이나, 문제에서 요구하는 가장 대표적인 특성 및 보기 구성상 극성용매 용해도가 정답으로 처리됨
    녹는점과 끓는점이 높은 액체: 녹는점과 끓는점이 매우 높은 고체 상태로 존재함
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17. 핵반응을 완결하기 위해서 ( )속에 알맞은 것은?

  1. 4Be10
  2. 6C12
  3. 7N13
  4. 5B11
(정답률: 66%)
  • 핵반응 전후의 원자 번호(하단 숫자)의 합과 질량수(상단 숫자)의 합은 항상 보존되어야 합니다.
    반응식: ${}_{4}\text{Be}^{9} + {}_{2}\text{He}^{4} \rightarrow ( ) + {}_{0}\text{n}^{1}$
    원자 번호 합: $4 + 2 = X + 0 \rightarrow X = 6$
    질량수 합: $9 + 4 = Y + 1 \rightarrow Y = 12$
    따라서 원자 번호 6번, 질량수 12인 ${}_{6}\text{C}^{12}$가 정답입니다.
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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: 49%)
  • 브롬($\text{Br}_2$) 액의 적갈색이 탈색되는 것은 불포화 탄화수소의 이중 결합이나 삼중 결합에 브롬이 첨가 반응을 하기 때문입니다.
    $\text{C}_2\text{H}_4$는 에텐(에틸렌)으로, 탄소 간 이중 결합을 가진 불포화 탄화수소이므로 브롬과 빠르게 반응하여 무색이 됩니다.
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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: 75%)
  • 평형 상태에 있는 화학 반응계의 농도, 온도, 압력을 변화시켰을 때, 계는 그 변화를 상쇄시키려는 방향으로 반응이 진행되어 새로운 평형에 도달한다는 원리입니다. 이를 르샤틀리에의 원리라고 합니다.
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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: 86%)
  • 동소체란 같은 원소로 이루어져 있으나 배열이 달라 성질이 다른 단체들을 말합니다. 탄소의 대표적 동소체는 다이아몬드, 흑연, 활성탄, 풀러렌 등이 있으며, 원유는 탄소와 수소 등이 복합적으로 섞인 탄화수소 혼합물이므로 동소체가 아닙니다.
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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: 57%)
  • 설탕($\text{C}_{12}\text{H}_{22}\text{O}_{11}$)은 물에 녹았을 때 이온으로 전리되지 않고 분자 상태로 존재하므로 전류를 흐르게 하지 않는 비전해질입니다.
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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 반응 경로를 변경하여 활성화 에너지를 낮춤으로써 반응 속도를 빠르게 하지만, 반응물과 생성물의 에너지 상태(엔탈피)에는 영향을 주지 않으므로 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 비금속 원소들끼리 전자쌍을 공유하며 형성됩니다. $\text{NO}_2$, $\text{HF}$, $\text{NH}_3$는 모두 비금속 원소로만 구성되어 있어 공유결합 화합물입니다.

    오답 노트
    $\text{KCl}$, $\text{NaCl}$, $\text{Na}_2\text{S}$, $\text{NaF}$: 금속과 비금속의 결합인 이온 결합 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: 61%)
  • 알칼리 금속은 원자 번호가 증가할수록 원자 반지름이 커져서 원자가 전자와 핵 사이의 인력이 약해지므로, 금속 결합력이 약해지고 융점과 끓는점이 낮아집니다.
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25. 산화시키면 카르복실산이 되고, 환원시키면 알코올이 되는 것은?

  1. C2H5OH
  2. C2H5OC2H5
  3. CH3CHO
  4. CH3COCH3
(정답률: 73%)
  • 알데하이드인 $CH_3CHO$는 산화되면 카르복실산($CH_3COOH$)이 되고, 환원되면 1차 알코올($C_2H_5OH$)이 되는 특성을 가집니다.
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26. 다음 물질 중 가수 분해되어 산성이 되는 염은?

  1. NaHCO3
  2. NaHSO4
  3. NaCN
  4. NH4CN
(정답률: 70%)
  • 강산($H_2SO_4$)과 약염기($NaOH$)의 염인 $NaHSO_4$는 가수분해 시 $H^+$이온을 내놓아 수용액을 산성으로 만듭니다.

    오답 노트
    $NaHCO_3$: 약산과 강염기의 염으로 염기성
    $NaCN$: 약산과 강염기의 염으로 염기성
    $NH_4CN$: 약산과 약염기의 염으로 중성에 가까움
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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: 54%)
  • 염화은($AgCl$)의 질량으로부터 몰수를 구한 뒤, 염소($Cl$)의 원자량을 곱하여 시료 중 염소의 질량을 산출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{Mass of Cl} = \frac{\text{Mass of AgCl}}{\text{Molar Mass of AgCl}} \times \text{Atomic Mass of Cl}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{Mass of Cl} = \frac{0.245}{107.9 + 35.45} \times 35.45$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{Mass of Cl} = 0.06$$
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28. 다음 중 아미노산의 검출반응은 어느 것인가?

  1. 닌히드린반응
  2. 리이베르만반응
  3. 요오드포름반응
  4. 은거울반응
(정답률: 54%)
  • 아미노산의 $\alpha$-아미노기와 닌히드린이 반응하면 보라색 또는 청색의 화합물이 생성되는 원리를 이용하여 아미노산을 검출합니다.

    오답 노트
    리이베르만반응: 콜레스테롤 검출
    요오드포름반응: 메틸케톤 또는 2차 알코올 검출
    은거울반응: 알데하이드 검출
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29. NH3가 물에 녹아 알칼리성을 나타내는 것은 무엇 때문인가?

  1. NH3
  2. H2O
  3. NH4+
  4. OH-
(정답률: 72%)
  • 암모니아($NH_3$)가 물($H_2O$)에 녹으면 다음과 같은 반응을 통해 수산화 이온($OH^-$)을 생성하며, 이 이온으로 인해 수용액이 알칼리성을 띠게 됩니다.
    $$\text{NH}_3 + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{NH}_4^+ + \text{OH}^-$$
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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: 79%)
  • 강산과 강염기가 반응하여 생성된 염은 수용액 상태에서 가수분해되지 않으므로 중성을 띱니다.

    오답 노트
    강산과 약염기의 염: 산성
    강염기와 약산의 염: 염기성
    강염기와 유기산의 염: 염기성
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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: 64%)
  • 양이온 3족 분리 전 $H_{2}S$가스를 제거하는 이유는 2족에 속하는 $Ni^{2+}$ 등의 이온이 잔류할 경우, 3족 시약과 반응하여 황화물 침전을 형성함으로써 분석을 방해하는 것을 방지하기 위함입니다.
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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: 71%)
  • 바륨 이온 $Ba^{2+}$이 크롬산칼륨 $K_{2}CrO_{4}$와 반응하면 크롬산바륨 $BaCrO_{4}$ 침전이 생성되며, 이 침전의 색깔은 노란색입니다.
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33. 아세톤이나 에탄올 검출에 이용되는 반응은?

  1. 은거울 반응
  2. 요오드포름 반응
  3. 비누화
  4. 술폰화
(정답률: 67%)
  • 메틸 케톤 구조를 가진 아세톤이나 $\alpha$-히드록시 케톤 구조를 가진 에탄올은 요오드포름 반응을 통해 노란색 침전을 형성하며 검출됩니다.
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34. 다음 황화합물 중 색깔이 검은색인 것은?

  1. CdS
  2. CuS
  3. SnS
  4. As2S3
(정답률: 61%)
  • 황화합물 중 황화구리(II)인 $CuS$는 특유의 검은색 침전을 형성하는 성질이 있습니다.
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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: 46%)
  • 지시약의 변색은 음이온의 흡착력 차이에 의해 결정됩니다. 제시된 음이온들 중 흡착력의 세기는 $Br^{-}$가 가장 강합니다.

    오답 노트
    흡착력 세기 순서: $Br^{-} > F^{-} > NO_{3}^{-} > I^{-}$
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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: 81%)
  • 분석물질과 적정액 사이의 전자 이동, 즉 산화·환원반응을 이용하여 시료의 양을 정량하는 방법은 산화·환원적정법입니다.
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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: 62%)
  • 과망간산이온($MnO_4^-$)이 산성 조건에서 $Mn^{2+}$로 환원될 때, 망가니즈($Mn$)의 산화수 변화량을 통해 당량을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{당량} = \text{산화수 변화량}$
    ② [숫자 대입] $+7 - (+2) = 5$
    ③ [최종 결과] $5$
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38. 다음 중 분석물질과 적정액 사이의 착물형성 반응을 이용한 적정법은?

  1. 중화적정법
  2. 침전적정법
  3. 산화환원적정법
  4. 킬레이트적정법
(정답률: 63%)
  • 킬레이트적정법은 금속 이온과 킬레이트제(예: EDTA) 사이의 착물 형성 반응을 이용하여 금속의 농도를 정량하는 분석법입니다.
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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: 52%)
  • $\text{K}_{4}\text{Fe(CN)}_{6}$가 물에 완전히 해리되면 다음과 같이 이온화됩니다.
    $$\text{K}_{4}\text{Fe(CN)}_{6} \rightarrow 4\text{K}^{+} + [\text{Fe(CN)}_{6}]^{4-}$$
    생성되는 이온은 $\text{K}^{+}$와 $[\text{Fe(CN)}_{6}]^{4-}$의 2종류이며, 총 몰수는 $4 + 1 = 5\text{mol}$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: 69%)
  • 역적정법의 일종으로, $\text{KSCN}$ 표준용액을 사용하여 적정하고 $\text{Fe}^{3+}$이온을 지시약으로 사용하는 침전적정법을 Volhard법이라고 합니다.
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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: 67%)
  • pH meter의 전극 전위는 온도에 따라 변하므로, 표준 측정 조건인 $25^{\circ}C$로 설정하여 조작하는 것이 일반적입니다.
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42. 폴라로그래피에서 정량분석에 쓰이는 것은?

  1. 확산전류
  2. 한계전류
  3. 잔여전류
  4. 반파전위
(정답률: 51%)
  • 폴라로그래피에서 분석 물질의 농도에 비례하여 흐르는 전류인 확산전류를 측정함으로써 정량분석을 수행합니다.

    오답 노트
    반파전위: 물질의 종류를 확인하는 정성분석에 이용됨
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43. 광전 비색계의 구조 중 관련이 없는 사항은?

  1. 지시전극
  2. 광전지
  3. 필터
  4. 정전압장치
(정답률: 55%)
  • 광전 비색계는 빛의 흡수량을 측정하는 장치로 광전지, 필터, 정전압장치 등이 필요합니다.

    오답 노트
    지시전극: 전기분석법(전위차 측정법 등)에 사용되는 구성 요소입니다.
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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: 60%)
  • 투과율 $T$를 이용하여 흡광도 $A$를 구하는 공식으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $A = \log \frac{1}{T}$
    ② [숫자 대입] $A = \log \frac{1}{0.2} = \log 5 = \log \frac{10}{2} = \log 10 - \log 2$
    ③ [최종 결과] $A = 1 - 0.3010 = 0.6990$
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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: 62%)
  • 겔여과 크로마토그래피는 분자 크기에 따라 물질을 분리하는 방법으로, 분자량이 매우 큰 고분자 유기화합물의 분리에 가장 흔히 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: 81%)
  • 가스크로마토그래피(GC)에서는 시료의 각 성분이 고정상과 이동상 사이에서 분배되는 정도가 달라 컬럼 내에서의 이동속도 차이가 발생하며, 이를 통해 성분이 분리됩니다.
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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: 87%)
  • 가스크로마토그래피(GC)의 전개가스는 시료 성분과 반응하지 않는 화학적으로 불활성인 기체를 사용해야 하므로, 비활성 기체인 He, Ar 등이 주로 사용됩니다.
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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: 63%)
  • 볼타전지에서 전극 표면에 수소 기체가 달라붙어 전류의 흐름을 방해하고 전압이 급격히 떨어지는 현상을 분극(Polarization)이라고 합니다.
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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: 64%)
  • 아베 굴절계 사용 시 시야의 명암 경계선이 흐릿하여 색깔이 선명하지 않을 때는 분산 조절 나사를 천천히 회전시켜 경계가 확실하게 나타나도록 조절해야 정확한 굴절률 측정이 가능합니다.
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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 광전 비색계와 달리 특정 파장의 빛만을 선택적으로 추출하기 위해 프리즘이나 회절 격자와 같은 단색화 장치(Monochromator)를 사용하는 것이 핵심적인 차이점입니다.
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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: 60%)
  • 적외선분광광도계(IR)는 분자의 진동 모드를 분석하여 작용기를 확인함으로써 유기 화합물의 구조 분석, 혼합물 분석, 불순물 확인 등에 사용되는 장비입니다. 하지만 물질의 끓는점인 비점은 물리적 성질로, 분광 분석을 통해 알 수 있는 정보가 아닙니다.
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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: 40%)
  • 듀보스크 비색계에서 용액의 농도는 비색관의 눈금 높이에 반비례한다는 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $C_1 L_1 = C_2 L_2$
    ② [숫자 대입] $1 \times 20 = C_2 \times 40$
    ③ [최종 결과] $C_2 = 0.5$
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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: 78%)
  • 액체크로마토그래피의 이동상은 분석 효율을 높이기 위해 흐름이 원활해야 하므로 점도가 낮아야 합니다.

    오답 노트
    적당한 가격, 높은 끓는점(휘발 방지), 고순도(피크 간섭 방지)는 이동상의 필수 구비 조건입니다.
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54. 이온의 수와 전하, 전류, 전하의 이동도 등에 영향을 받는 분석법은?

  1. 비색법
  2. 전도도측정법
  3. 적외선흡수분광법
  4. 선광도법
(정답률: 81%)
  • 전도도측정법은 용액 내 이온의 농도(수), 전하량, 이동도 등에 따라 전기 전도도가 결정되는 원리를 이용하는 분석법입니다.
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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%)
  • 폴라로그래피법에서 용액 속에 녹아있는 산소는 전극에서 환원되어 전류 흐름을 방해하는 산소 환원파를 형성하므로, 질소 가스를 통과시켜 반드시 제거해야 합니다.
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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: 56%)
  • 바닥 상태의 원자나 분자가 에너지가 높은 자외선이나 가시광선을 흡수하면, 낮은 에너지 준위에 있던 전자가 높은 에너지 준위로 이동하는 전자전이 현상이 일어납니다.
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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%)
  • 기체-액체 크로마토그래피(GLC)는 불활성 고체 지지체에 액체 정지상을 입힌 컬럼을 사용하며, 이동상인 기체와 정지상인 액체 사이의 분배 평형을 이용하여 성분을 분리하는 방법입니다.
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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: 69%)
  • 표준 전위는 환원 전위가 큰 전극(캐소드)에서 작은 전극(애노드)의 전위를 뺀 값으로 계산합니다.
    $$Cd(s) + 2Ag^{+} \rightleftharpoons Cd^{2+} + 2Ag(s)$$
    ① [기본 공식]
    $$E^{o}_{cell} = E^{o}_{cathode} - E^{o}_{anode}$$
    ② [숫자 대입]
    $$E^{o}_{cell} = 0.799 - (-0.402)$$
    ③ [최종 결과]
    $$E^{o}_{cell} = 1.201 V$$
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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: 73%)
  • 눈에 산성 물질이 들어갔을 때는 즉시 다량의 물로 씻어낸 후, 약염기성 물질인 묽은 탄산수소나트륨 용액을 사용하여 잔류 산을 중화시키는 것이 올바른 조치 방법입니다.
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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: 74%)
  • 질산은 강한 산성이자 산화력을 가진 물질로, 피부 접촉 시 심한 화학적 화상을 입힐 수 있습니다.

    오답 노트
    진한 황산은 공기 중의 수분을 매우 잘 흡수하는 강한 흡습성 물질이며, 이 성질 덕분에 데시케이터의 흡수제로 사용됩니다. 또한 황산 반응 시 유해 기체가 발생할 수 있으므로 반드시 보안경을 착용해야 합니다.
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