화학분석기능사 필기 기출문제복원 (2003-07-20)

화학분석기능사 2003-07-20 필기 기출문제 해설

이 페이지는 화학분석기능사 2003-07-20 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

화학분석기능사
(2003-07-20 기출문제)

목록

1과목: 일반화학

1. 11Na23의 옳은 전자 배열은 다음 어느 것인가?

  1. 1S2 , 2S2 , 2P6 , 3S1
  2. 1S2 , 2S2 , 2P6 , 3S2 , 3P6 , 3d4 , 4S1
  3. 1S2 , 2S2 , 2P6 , 2d1
  4. 1S2 , 2S2 , 2P6 , 2d10 , 3S2 , 3P1
(정답률: 84%)
  • 나트륨($Na$)의 원자 번호는 11번으로, 총 11개의 전자가 에너지 준위가 낮은 오비탈부터 순차적으로 채워집니다. 전자 배치 순서는 $1s \rightarrow 2s \rightarrow 2p \rightarrow 3s$ 순이며, 각 오비탈의 최대 수용 전자 수는 $s(2), p(6)$입니다.
    따라서 $1s^{2}, 2s^{2}, 2p^{6}, 3s^{1}$ 순으로 배치되어 총 11개가 됩니다.
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2. 프로판가스(C3H8)의 연소반응식은 아래와 같다. 프로판가스 1g을 연소시켰을때 나오는 열량은 몇 ㎈인가?

  1. 12.05
  2. 23.69
  3. 120.5
  4. 530.6
(정답률: 56%)
  • 프로판가스 1mol이 연소할 때 발생하는 열량과 프로판의 분자량을 이용하여 1g당 열량을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q = \frac{Q_{total}}{M}$
    ② [숫자 대입] $Q = \frac{530}{44}$
    ③ [최종 결과] $Q = 12.05$
    따라서 1g 연소 시 발생하는 열량은 $12.05\text{ cal}$입니다.
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3. 다음에 열거한 원소 중 이온화 에너지가 가장 큰 것은?

  1. C
  2. N
  3. O
  4. F
(정답률: 88%)
  • 이온화 에너지는 일반적으로 같은 주기에서 원자 번호가 증가할수록(오른쪽으로 갈수록) 핵전하가 증가하여 전자와의 인력이 강해지므로 증가합니다. 제시된 원소 중 가장 오른쪽에 위치한 $\text{F}$가 이온화 에너지가 가장 큽니다.
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4. 다음 중 물에 대한 용해도가 가장 작은 것은?

  1. HCl
  2. NH3
  3. CO2
  4. HF
(정답률: 59%)
  • 제시된 물질 중 $\text{CO}_{2}$는 무극성 분자에 가까운 성질을 가지며, $\text{HCl}$, $\text{NH}_{3}$, $\text{HF}$와 같은 강한 극성 분자나 수소 결합 가능 물질에 비해 물에 대한 용해도가 현저히 낮습니다.
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5. 다음 물질의 같은 농도의 수용액중 가장 강한 산성을 나타내는 것은?

  1. H2CO3
  2. HCl
  3. H3PO4
  4. CH3COOH
(정답률: 81%)
  • 강산인 HCl은 수용액에서 거의 100% 이온화되어 수소 이온($H^+$) 농도가 가장 높기 때문에 가장 강한 산성을 나타냅니다.
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6. 결정수를 가지는 화합물을 무엇이라고 하는가?

  1. 이온화
  2. 수화물
  3. 승화물
  4. 포화용액
(정답률: 71%)
  • 화합물의 결정 구조 내에 일정한 비율로 물 분자가 포함되어 있는 물질을 수화물이라고 합니다.
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7. 기체는 다음 어느 경우에 가장 잘 용해하는가?

  1. 온도가 높고 압력이 낮을때
  2. 온도가 높고 압력이 높을때
  3. 온도가 낮고 압력이 높을때
  4. 온도가 낮고 압력이 낮을때
(정답률: 79%)
  • 기체의 용해도는 압력이 높을수록, 온도가 낮을수록 증가합니다. 이는 탄산음료를 차갑게 보관하고 고압으로 밀봉하는 원리와 같습니다.
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8. 탄산칼륨(K2CO3)의 성질에 대한 설명이다. 다음에서 잘못 되어 있는 것은 어느 것인가?

  1. 흰색 가루이며 조해성 물질이다.
  2. 수용액은 가수분해 되어 알칼리성을 나타낸다.
  3. 염산과 작용하여 CCl4가 생성된다.
  4. 수용액은 탄산가스와 작용하여 중탄산칼륨을 만든다.
(정답률: 67%)
  • 탄산칼륨($K_{2}CO_{3}$)은 강염기(KOH)와 약산($H_{2}CO_{3}$)의 염으로, 염산($HCl$)과 반응하면 염화칼륨($KCl$), 물, 이산화탄소가 생성됩니다. 사염화탄소($CCl_{4}$)가 생성된다는 설명은 화학적으로 불가능합니다.
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9. 1.64g의 산화구리(CuO)를 수소로 환원하였더니 1.31g의 구리가 생겼다. 구리의 당량은 얼마인가?

  1. 11.76
  2. 21.76
  3. 31.76
  4. 41.76
(정답률: 47%)
  • 당량이란 산소 $8g$과 반응하는 물질의 양을 의미합니다. 산화구리에서 구리의 질량을 제외한 나머지를 산소의 질량으로 계산하여 비례식으로 구리의 당량을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $\text{당량} = \frac{\text{구리 질량}}{\text{산소 질량}} \times 8$
    ② [숫자 대입] $\text{당량} = \frac{1.31}{1.64 - 1.31} \times 8$
    ③ [최종 결과] $\text{당량} = 31.76$
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10. 탄소와 모래를 전기로에 넣어서 가열하면 연마제로 쓰이는 물질이 생긴다. 다음 중 어느 것인가?

  1. 카아버런덤
  2. 카아바이드
  3. 카아본블랙
  4. 규소
(정답률: 57%)
  • 탄소와 모래(이산화규소)를 전기로에서 고온 가열하면 탄화규소($SiC$)가 생성되며, 이는 매우 단단하여 연마제로 널리 사용되는 카아버런덤입니다.

    오답 노트
    카아바이드: 탄화칼슘($CaC_{3}$)
    카아본블랙: 탄소 동소체 중 하나로 염료나 타이어 원료로 사용
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11. 포도당의 분자식은?

  1. C6H12O6
  2. C12H22O11
  3. (C6H10O5)n
  4. C12H20O10
(정답률: 87%)
  • 포도당은 대표적인 단당류로, 탄소 6개, 수소 12개, 산소 6개로 구성된 $\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6$가 분자식입니다.

    오답 노트
    $\text{C}_{12}\text{H}_{22}\text{O}_{11}$: 설탕(이당류)
    $(\text{C}_6\text{H}_{10}\text{O}_5)_n$: 녹말, 셀룰로스(다당류)
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12. 수소 2g과 산소 24g을 반응시켜 물을 만들때 반응하지 않고 남아있는 기체의 무게는?

  1. 산소 4g
  2. 산소 8g
  3. 산소 12g
  4. 산소 16g
(정답률: 73%)
  • 물 생성 반응의 화학 양론적 질량비를 이용하여 한계 반응물을 찾고 남은 양을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{H}_2 + \frac{1}{2}\text{O}_2 \rightarrow \text{H}_2\text{O}$ (질량비 $\text{H} : \text{O} = 2\text{g} : 16\text{g}$)
    ② [숫자 대입] $\text{남은 산소} = 24\text{g} - 16\text{g}$
    ③ [최종 결과] $\text{산소 } 8\text{g}$
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13. C2H2(아세틸렌)은 σ -결합을 몇 개 가지고 있는가?

  1. 1개
  2. 2개
  3. 3개
  4. 4개
(정답률: 61%)
  • 아세틸렌($\text{C}_2\text{H}_2$)의 구조는 $\text{H}-\text{C} \equiv \text{C}-\text{H}$ 입니다. 탄소-수소 결합 2개와 탄소-탄소 삼중결합 중 1개의 시그마 결합이 존재하여 총 3개입니다.
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14. 묽은 염산을 가할때 기체를 발생시키는 금속은?

  1. Cu
  2. Hg
  3. Mg
  4. Ag
(정답률: 64%)
  • 금속의 반응성 순서에 따라 수소보다 반응성이 큰 금속은 묽은 염산과 반응하여 수소 기체를 발생시킵니다. 마그네슘($\text{Mg}$)은 반응성이 매우 커서 격렬하게 기체를 발생시킵니다.

    오답 노트
    $\text{Cu}, \text{Hg}, \text{Ag}$: 수소보다 반응성이 작아 묽은 염산과 반응하지 않음
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15. 다음 유기화합물의 IUPAC명이 맞는 것은?

  1. CHCl3, 트리클로로메탄
  2. CH3CH2CH2OH, 2 - 프로판올
  3. CH ≡ C - CH3 2 - 프로핀
  4. Cl - CH2 - CH2 - Cl, 1,2 - 트리클로로메탄
(정답률: 65%)
  • 메탄($\text{CH}_4$)의 수소 원자 3개가 염소($\text{Cl}$)로 치환된 구조이므로, 트리클로로메탄($\text{CHCl}_3$)이 올바른 IUPAC 명칭입니다.

    오답 노트
    $\text{CH}_3\text{CH}_2\text{CH}_2\text{OH}$: 1-프로판올
    $\text{CH} \equiv \text{C} - \text{CH}_3$: 프로핀
    $\text{Cl} - \text{CH}_2 - \text{CH}_2 - \text{Cl}$: 1,2-디클로로에탄
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16. 27℃, 8.2L에 질소를 3기압(atm)까지 채웠다. 이 그릇 속의 질소의 질량은 얼마인가? (단, N원자량 : 14, R = 0.082 L atm/㏖ K)

  1. 14g
  2. 24.6g
  3. 28g
  4. 42g
(정답률: 54%)
  • 이상기체 상태 방정식을 사용하여 질소의 몰수를 구한 뒤, 질소 분자량($\text{N}_2 = 28$)을 곱해 질량을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $n = \frac{PV}{RT}$
    ② [숫자 대입] $n = \frac{3 \times 8.2}{0.082 \times 300}$
    ③ [최종 결과] $n = 1$
    질소 $1\text{ mol}$의 질량은 $1 \times 28 = 28\text{ g}$입니다.
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17. 25℃에서 0.01M의 NaOH 수용액에서 pH값은? (단, 이온화도는 1 이다.)

  1. 0.01
  2. 2
  3. 10
  4. 12
(정답률: 63%)
  • 강염기인 $\text{NaOH}$의 농도로 $\text{pOH}$를 먼저 구한 뒤, $\text{pH} + \text{pOH} = 14$ 관계식을 이용해 $\text{pH}$를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $pOH = -\log[OH^-]$
    ② [숫자 대입] $pOH = -\log(0.01)$
    ③ [최종 결과] $pOH = 2$
    최종 $\text{pH} = 14 - 2 = 12$입니다.
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18. 0.1M NaOH 0.5L와 0.2M HCl 0.5L를 혼합한 용액의 몰농도(M)값은?

  1. 0.05M
  2. 0.1M
  3. 0.3M
  4. 1M
(정답률: 58%)
  • 강산과 강염기의 중화 반응 후 남은 용질의 몰수를 전체 부피로 나누어 몰농도를 구합니다.
    ① [기본 공식] $M = \frac{n_{HCl} - n_{NaOH}}{V_{total}}$
    ② [숫자 대입] $M = \frac{(0.2 \times 0.5) - (0.1 \times 0.5)}{0.5 + 0.5}$
    ③ [최종 결과] $M = 0.05$
    따라서 혼합 용액의 몰농도는 $0.05\text{ M}$입니다.
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19. 다음중 에탄올과 아세트산에 소량의 진한황산을 넣고 반응시켰을 때 주생성물은?

  1. HCOONa
  2. (CH3)2CHOH
  3. CH3COOC2H5
  4. HCHO
(정답률: 53%)
  • 에탄올과 아세트산이 진한 황산(촉매) 존재 하에 반응하면 탈수 축합 반응이 일어나 에스테르 화합물인 아세트산에틸이 생성됩니다.
    반응식: $\text{CH}_3\text{COOH} + \text{C}_2\text{H}_5\text{OH} \xrightarrow{\text{H}_2\text{SO}_4} \text{CH}_3\text{COOC}_2\text{H}_5 + \text{H}_2\text{O}$
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20. 다음 화합물 중 반응성이 가장 큰 것은?

  1. CH3 - CH CH2
  2. CH3 - CH = CH - CH3
  3. CH ≡ C - CH3
  4. C4H8
(정답률: 79%)
  • 탄소 간의 결합 수가 많을수록(단일 $\rightarrow$이중 $\rightarrow$ 삼중) 에너지가 높고 불안정하여 반응성이 커집니다. 따라서 삼중결합을 가진 $\text{CH} \equiv \text{C} - \text{CH}_3$가 가장 반응성이 큽니다.
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2과목: 분석화학

21. 다음 중 전해질에 속하는 것은?

  1. 설탕
  2. 에탄올
  3. 포도당
  4. 아세트산
(정답률: 60%)
  • 전해질은 물에 녹아 이온화되어 전류를 흐르게 하는 물질입니다. 아세트산은 약산으로 이온화가 가능하여 전해질에 속합니다.

    오답 노트
    설탕, 에탄올, 포도당: 분자 상태로 존재하는 비전해질임
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22. 0.1M의 아세트산용액 25ml와 0.4M의 NaOH용액 25ml를 섞은 혼합용액의 NaOH농도는?

  1. 0.15M
  2. 0.25M
  3. 0.5M
  4. 0.3M
(정답률: 33%)
  • 두 용액을 혼합했을 때, 반응 후 남은 $\text{NaOH}$의 몰수를 전체 부피로 나누어 농도를 구합니다.
    ① [기본 공식] $M = \frac{M_1 V_1 - M_2 V_2}{V_1 + V_2}$
    ② [숫자 대입] $M = \frac{0.4 \times 25 - 0.1 \times 25}{25 + 25}$
    ③ [최종 결과] $M = 0.15$
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23. 알데히드(RCHO)의 검출 반응에 이용되는 은거울 반응에서 사용되는 암모니아성 질산은 용액을 말하는 것은?

  1. 톨렌 시약
  2. 펠링 용액
  3. 에테르 용액
  4. 알돌 용액
(정답률: 41%)
  • 알데히드기의 환원성을 이용하여 은거울 반응을 일으키는 암모니아성 질산은 용액을 톨렌 시약이라고 합니다.

    오답 노트
    펠링 용액: 구리 이온을 이용해 붉은색 침전을 형성하는 반응에 사용됨
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24. 다음 원소 중 원자질량을 위한 표준으로 이용되는 것은?

  1. 12C
  2. 16O
  3. 13C
  4. 1H
(정답률: 78%)
  • 원자질량의 기준이 되는 표준 원소는 탄소-12($^{12}C$)이며, 이 원자 질량의 $1/12$을 질량수 $1$로 정의합니다.
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25. 다음 등전자 이온중에서 이온반지름이 가장 큰 것은?

  1. 12Mg2+
  2. 11Na+
  3. 10Ne
  4. 9F-
(정답률: 70%)
  • 등전자 이온은 전자 수가 동일하므로, 원자 번호(양성자 수)가 작을수록 핵이 전자를 끌어당기는 인력이 약해져 이온 반지름이 커집니다. 제시된 이온 중 양성자 수가 가장 적은 $\text{F}^{-}$의 반지름이 가장 큽니다.
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26. 72℃에서 질산칼륨(KNO3)의 포화용액 200g을 18℃로 냉각시키면 몇 g의 질산칼륨이 결정으로 석출되는가? (단, 질산칼륨의 용해도(g/100g)는 18℃ 에서 30, 72℃에서 150이다.)(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 48g
  2. 96g
  3. 120g
  4. 240g
(정답률: 20%)
  • 용해도 정의를 이용하여 온도 변화에 따른 용질의 석출량을 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{석출량} = \text{처음 용해량} - \text{나중 용해량}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{석출량} = (200\text{g} \times \frac{150}{100}) - (200\text{g} \times \frac{30}{100})$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{석출량} = 300\text{g} - 60\text{g} = 240\text{g}$$
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27. 하버 - 보시법에 의하여 암모니아를 합성하고자 한다. 다음 어떠한 반응조건을 주면 많은 양의 암모니아를 얻을 수 있는가?

  1. 많은 양의 촉매를 가한다.
  2. 압력을 낮추고 온도를 높인다.
  3. 질소와 수소의 분압을 높이고 온도를 낮춘다.
  4. 생성되는 암모니아를 제거하고 온도를 높인다.
(정답률: 55%)
  • 르 샤틀리에 원리에 따라 평형을 생성물 방향으로 이동시켜 암모니아 수득률을 높여야 합니다.
    $$N_{2} + 3H_{2} \rightleftharpoons 2NH_{3} + \text{열}$$
    위 반응은 발열 반응이므로 온도를 낮추어야 하며, 반응물인 질소와 수소의 분압(압력)을 높여야 암모니아 생성이 촉진됩니다.
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28. 다음 중 화학평형 상수에 영향을 주는 인자는?

  1. 표면적의 크고 적음
  2. 촉매나 부촉매의 유무
  3. 반응열의 발생 및 흡수
  4. 화합물의 부피
(정답률: 63%)
  • 화학평형 상수는 오직 온도에 의해서만 변합니다. 반응열의 발생 및 흡수는 온도의 변화를 야기하므로 평형 상수에 영향을 주는 결정적인 인자가 됩니다.

    오답 노트
    표면적, 촉매, 부피: 반응 속도에는 영향을 줄 수 있으나 평형 위치나 평형 상수는 변화시키지 못함
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29. 양이온 제1족 부터 제5족 까지의 혼합 연습액으로부터 양이온 제2족을 분리시키려고 한다. 이 때의 액성은 어느것인가?

  1. 중성
  2. 알칼리성
  3. 산성
  4. 액성과는 관계가 없다.
(정답률: 77%)
  • 양이온 혼합액에서 제2족 이온을 분리하기 위해서는 $0.3\text{M HCl}$과 같은 약산성 상태를 유지하여 황화물 형태로 침전시켜야 합니다.
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30. 금속 지시약의 설명으로 옳지 않는 것은?

  1. 금속염이 주성분이다.
  2. 킬레이트 시약이다.
  3. 킬레이트 화합물을 만든다.
  4. 자신의 고유색을 갖는다.
(정답률: 58%)
  • 금속 지시약은 EDTA와 유사한 구조를 가진 킬레이트 시약으로, 금속 이온과 결합하여 고유한 색을 띠는 킬레이트 화합물을 형성함으로써 당량점을 판정하는 물질입니다. 따라서 금속염이 주성분이라는 설명은 옳지 않습니다.
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31. 다음 이온중 제5족 양이온이 아닌 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. Mn2+
  2. Ba2+
  3. Sr2+
  4. Ca2+
(정답률: 52%)
  • 분석화학의 양이온 분류 체계에 따르면 제 5족 양이온은 $\text{Ba}^{2+}$, $\text{Sr}^{2+}$, $\text{Ca}^{2+}$로 구성됩니다. 따라서 $\text{Mn}^{2+}$는 제 4족 양이온에 해당하므로 제 5족 양이온이 아닙니다.
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32. Cr과 Fe 수산화물의 혼합물을 분리하는데 쓰이는 시약은?

  1. NaOH
  2. Na2HPO4
  3. Cu(OH)2
  4. NH4OH
(정답률: 47%)
  • $\text{Cr}(\text{OH})_3$는 양쪽성 수산화물로 $\text{NaOH}$와 반응하여 가용성 착이온인 $[\text{Cr}(\text{OH})_6]^{3-}$를 형성하여 용해되지만, $\text{Fe}(\text{OH})_3$는 용해되지 않으므로 $\text{NaOH}$를 통해 두 물질을 분리할 수 있습니다.
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33. 칭량병+BaCl2ㆍ2H2O의 무게가 17.994g이고 이중 BaCl2ㆍ2H2O의 무게가 1.1318g이었다. 칭량병+염화바륨의 무게가 17.8272g 일 때를 함량으로 간주하여 실험을 중단했다면 결정수의 백분율은?

  1. 16.12%
  2. 14.74%
  3. 16.52%
  4. 14.25%
(정답률: 56%)
  • 결정수(물)의 백분율은 전체 결정 무게에서 가열 후 남은 무수물 무게를 뺀 값을 전체 무게로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{Percentage} = \frac{\text{Initial mass} - \text{Final mass}}{\text{Initial mass}} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\text{Percentage} = \frac{1.1318 - (17.8272 - 16.8622)}{1.1318} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\text{Percentage} = 14.74\%$
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34. 킬레이트 적정에서 EDTA를 사용할때 부반응이 생기지 않으려면 금속ion 이 포함된 시료액의 pH를 어떻게 해야 하는가?

  1. NH4OH + NH4Cl완충액을 써서 pH를 10 이상으로 해야한다.
  2. EBT 지시약을 써서 은폐제 KCN 을 넣고 pH를 6∼7로 해야한다.
  3. MX 지시약과 KCN을 넣고 pH를 12로 고정한다.
  4. MH3 + NH4AC 완충액을 넣고 pH를 7로 고정한다.
(정답률: 54%)
  • EDTA 킬레이트 적정 시 금속 이온과의 안정적인 착물 형성을 돕고 부반응을 방지하기 위해 $\text{NH}_4\text{OH} + \text{NH}_4\text{Cl}$ 완충액을 사용하여 $\text{pH}$를 10 이상으로 유지해야 합니다.
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35. 요오드 적정법에 가장 적합한 액성의 pH는 다음중 어느것인가?

  1. pH = 3∼6
  2. pH = 5∼8
  3. pH = 8∼10
  4. pH = 9∼13
(정답률: 74%)
  • 요오드 적정법은 강산성에서는 요오드화 이온이 산화되어 오차가 발생하고, 강염기성에서는 요오드가 불균등화 반응을 일으키므로 중성 부근인 pH 5~8 범위가 가장 적합합니다.
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36. As2O3 중의 As의 1g당량은 얼마인가? (단, As의 원자량은 74.93임)

  1. 12.49
  2. 24.98
  3. 74.93
  4. 149.86
(정답률: 61%)
  • 당량은 원자량을 원자가로 나누어 계산합니다. $As_2O_3$에서 $As$의 원자가는 3입니다.
    ① [기본 공식] $Eq = \frac{M}{v}$ (당량 = 원자량 / 원자가)
    ② [숫자 대입] $Eq = \frac{74.93}{3}$
    ③ [최종 결과] $Eq = 24.98$
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37. 0.01M Ca2+ 50.0mL와 반응하려면, 0.05M EDTA 몇 mL가 필요한가?

  1. 10
  2. 25
  3. 50
  4. 75
(정답률: 70%)
  • EDTA는 금속 이온과 $1:1$ 몰비로 반응하므로, 반응 전후의 몰수가 같다는 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $M_1 V_1 = M_2 V_2$
    ② [숫자 대입] $0.01 \times 50.0 = 0.05 \times V_2$
    ③ [최종 결과] $V_2 = 10$
    따라서 필요한 EDTA의 부피는 $10\text{mL}$입니다.
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38. 다음 중 용액의 전리도(α)를 바르게 나타낸 것은?

  1. α = 전리된 몰농도 / 분자량
  2. α = 분자량 / 전리된 몰농도
  3. α = 전체 몰농도 / 전리된 몰농도
  4. α = 전리된 몰농도 / 전체 몰농도
(정답률: 85%)
  • 전리도($\alpha$)는 용해된 전해질의 전체 농도에 대해 실제로 이온으로 전리된 농도의 비율을 의미합니다.
    $$\alpha = \frac{\text{전리된 몰농도}}{\text{전체 몰농도}}$$
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39. 기체의 용해도에 관한 설명 중 옳은 것은?

  1. 이산화탄소는 물에 잘 녹는다.
  2. 무극성인 기체는 물에 녹기가 더욱 쉽다.
  3. 기체는 온도가 올라가면 물에 녹기 쉽다.
  4. 무극성인 기체는 용해하는 질량이 압력에 비례한다.
(정답률: 65%)
  • 헨리의 법칙에 따라 일정한 온도에서 일정량의 액체에 용해되는 기체의 질량은 그 기체의 부분 압력에 비례합니다.

    오답 노트
    이산화탄소는 물에 잘 녹지 않는 기체임
    무극성 기체는 극성 용매인 물에 잘 녹지 않음
    기체의 용해도는 온도가 상승하면 감소함
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40. 다음중 약염기 BOH의 이온화 상수(Kb)는?

  1. [BOH]/[B+][OH-]
  2. [BOH][B+]/[OH-]
  3. [B+][OH-]/[BOH]
  4. [B+]/[BOH][OH-]
(정답률: 70%)
  • 약염기 $\text{BOH}$의 이온화 평형식 $\text{BOH} \rightleftharpoons \text{B}^{+} + \text{OH}^{-}$에 따라, 이온화 상수는 생성물의 농도 곱을 반응물의 농도로 나눈 값으로 정의합니다.
    $$K_{b} = \frac{[\text{B}^{+}][\text{OH}^{-}]}{[\text{BOH}]}$$
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3과목: 기기분석

41. 전도도의 단위는?

  1. R(오옴)
  2. ℧(모오)
  3. A(암페어)
  4. mV(미리볼트)
(정답률: 67%)
  • 전도도는 전기 저항의 역수로, 단위는 모오($\mho$)를 사용합니다.

    오답 노트
    R(오옴): 저항의 단위
    A(암페어): 전류의 단위
    mV(미리볼트): 전압의 단위
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42. Fe+2 를 황산산성에서 MnO4- 로 적정할때 E° = 0.78V 이고 Fe+2 의 80% 가 Fe+3로 산화되었을때 전위차는(V)? (단, E = E° +0.0591 logC)

  1. 2.7210
  2. 0.8156
  3. 0.7210
  4. 2.8156
(정답률: 52%)
  • 네른스트 식을 이용하여 산화-환원 반응이 진행됨에 따른 전위차를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $E = E^{0} + 0.0591 \log \frac{[Ox]}{[Red]}$
    ② [숫자 대입] $E = 0.78 + 0.0591 \log \frac{80}{20}$
    ③ [최종 결과] $E = 0.8156$
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43. 다음은 굴절계 취급에 따른 주의 사항이다. 틀린 것은?

  1. 광원은 인공광원 또는 햇빛 중 어느 것이든지 편리한 것을 쓰도록 한다.
  2. 경계선이 파형으로 나타날 때에는 프리즘의 온도가 일정하다는 증거다.
  3. 시료용액의 측정에서 눈금을 읽을 때에는 읽기 전과 읽은 다음의 비이커의 온도를 측정하는 것이 좋다.
  4. 알코올의 경우에는 입구가 넓은 비이커보다는 휘발성 액체용 그릇을 쓰는 것이 좋다.
(정답률: 52%)
  • 굴절계 측정 시 경계선이 파형으로 나타나는 것은 프리즘의 온도가 불균일하여 온도 구배가 생겼을 때 발생하는 현상입니다. 따라서 온도가 일정하다는 설명은 틀린 것입니다.
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44. 가스 크로마토그라피의 전개가스(carrier gas)의 유속이 40mL/min 이고 기록지의 속도가 5㎝/min 이며 꼭지점까지의 길이가 20㎝ 일때 머무는 부피(Rentention Volume)는 얼마인가?

  1. 160mL
  2. 240mL
  3. 320mL
  4. 400mL
(정답률: 47%)
  • 머무는 부피는 전개가스의 유속과 기록지의 속도 비율을 통해 단위 길이당 부피를 구한 뒤, 꼭지점까지의 길이를 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $V_R = \frac{F}{v} \times L$ (전개가스 유속 / 기록지 속도 × 꼭지점 길이)
    ② [숫자 대입] $V_R = \frac{40}{5} \times 20$
    ③ [최종 결과] $V_R = 160$ mL
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45. 컬럼 크로마토그래피의 용매는 어떠한 것을 선택하는 것이 좋은가?

  1. 흡착시는 극성, 용출시는 비극성 용매
  2. 흡착시는 비극성, 용출시는 극성 용매
  3. 용출, 흡착시 모두 극성 용매
  4. 용출, 흡착시 모두 비극성 용매
(정답률: 60%)
  • 컬럼 크로마토그래피에서 시료를 고정시키는 흡착 단계에서는 비극성 용매를 사용하여 흡착을 유도하고, 이후 시료를 씻어내는 용출 단계에서는 극성 용매를 사용하여 성분을 분리해내는 것이 효율적입니다.
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46. 구형 액체 크로마토 그래피와 최신형 액체 크로마토 그래피의 장점을 나타낸 것이다. 이 중 최신형 액체 크로마토 그래피의 장점에 해당되지 않는 것은?

  1. 분리시간이 짧고 분리도가 높다.
  2. 정확도 및 감도가 크다.
  3. 실험법이 간단하고 일반 분리실험으로 좋다.
  4. 자동화가 가능하다.
(정답률: 62%)
  • 최신형 액체 크로마토그래피(HPLC 등)는 고성능 장비로서 분리도, 감도, 자동화 측면에서 매우 뛰어나지만, 장비가 고가이고 조작법이 복잡하여 실험법이 간단하고 일반 분리실험으로 좋다는 설명은 적절하지 않습니다.
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47. 다음중 이온화경향이 큰 것부터 순서대로 나열이 바르게 된 것은?

  1. Li ＞ K ＞ Na ＞ Al ＞ Cu
  2. Al ＞ K ＞ Li ＞ Cu ＞ Na
  3. Na ＞ K ＞ Li ＞ Cu ＞ Al
  4. Cu ＞ Li ＞ K ＞ Al ＞ Na
(정답률: 74%)
  • 금속의 이온화 경향은 전자를 잃고 양이온이 되려는 성질의 크기를 나타내며, 제시된 금속들의 순서는 Li ＞ K ＞ Na ＞ Al ＞ Cu 순으로 이온화 경향이 큽니다.
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48. 발연황산을 피부에 흘렸을 때 응급처지는 다량의 물로 씻고 최종적으로 어느 물질의 수용액으로 씻어 주는가?

  1. 탄산나트륨
  2. 수산화나트륨
  3. 암모니아수
  4. 탄산수소나트륨
(정답률: 72%)
  • 발연황산은 강산성이며 피부 조직을 심하게 손상시키므로, 다량의 물로 씻어낸 후 약염기성 물질인 탄산수소나트륨 수용액을 사용하여 잔류 산을 중화시켜 제거해야 합니다.
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49. 오스트발트 점도계를 사용하여 아래의 값을 얻었다. 이 액체의 점도는 얼마인가?

  1. 0.9021cp
  2. 1.0430cp
  3. 0.9021p
  4. 1.0430p
(정답률: 66%)
  • 오스트발트 점도계에서 액체의 점도는 표준 액체(물)의 점도와 밀도, 그리고 흐르는 시간의 비율을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\eta = \eta_0 \times \frac{\rho}{\rho_0} \times \frac{t}{t_0}$
    ② [숫자 대입] $\eta = 1 \times \frac{0.97}{1.00} \times \frac{18.6}{20}$
    ③ [최종 결과] $\eta = 0.9021$
    따라서 점도는 $0.9021\text{cp}$입니다.
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50. 전해 분석은 일반 화학 분석과 비교하여 다음과 같은 특징이 있다. 그 특징이 아닌 것은?

  1. 신속한 분석을 할 수 있다.
  2. 모든 화합물을 분석할 수 있다.
  3. 정확한 분석 결과를 얻을 수 있다.
  4. 침전, 여과 등의 분석 조작을 생략할 수 있다.
(정답률: 64%)
  • 전해 분석은 전기 분해를 이용하여 성분을 분석하는 방법으로, 신속하고 정확하며 침전이나 여과 같은 번거로운 조작을 줄일 수 있다는 장점이 있습니다. 하지만 전기 분해가 가능한 전해질 형태의 물질만 분석할 수 있으므로 모든 화합물을 분석할 수 있다는 설명은 틀린 것입니다.
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51. 적외선 분광 광도계의 흡수 스펙트럼으로부터 유기 물질의 구조를 결정하는 방법 중 카르보닐기가 강한 흡수를 일으키는 파장의 영역은?

  1. 1300∼1000cm-1
  2. 1820∼1660cm-1
  3. 3400∼2400cm-1
  4. 3600∼3300cm-1
(정답률: 75%)
  • 적외선 분광 광도계(IR)에서 카르보닐기($C=O$)는 매우 강하고 특징적인 흡수 띠를 나타내며, 일반적으로 $1820\sim1660cm^{-1}$ 영역에서 강한 흡수가 일어납니다.
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52. 전위차 적정에 의한 당량점 측정 실험에서 필요하지 않은 재료는?

  1. 0.1N-HCl
  2. 0.1N-NaOH
  3. 증류수
  4. 황산구리
(정답률: 79%)
  • 전위차 적정은 산-염기 반응을 이용하여 당량점을 찾는 실험으로, 표준 용액인 $0.1N-HCl$과 $0.1N-NaOH$, 그리고 세척 및 희석을 위한 증류수가 필요합니다. 황산구리는 이 실험의 반응물이나 보조제로 사용되지 않습니다.
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53. 흡광광도 분석장치의 구성이 맞는 것은?

  1. 광원부 - 시료부 - 파장선택부 - 측광부
  2. 광원부 - 파장선택부 - 시료부 - 측광부
  3. 광원부 - 시료부 - 측광부 - 파장선택부
  4. 광원부 - 파장선택부 - 측광부 - 시료부
(정답률: 73%)
  • 흡광광도 분석장치는 빛을 생성하는 광원부에서 시작하여, 특정 파장만을 골라내는 파장선택부, 시료가 빛을 흡수하는 시료부, 마지막으로 투과된 빛의 세기를 측정하는 측광부 순으로 구성됩니다.
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54. 실험 중에 지켜야할 유의사항이 아닌 것은?

  1. 반드시 실험복을 착용한다.
  2. 실험과정은 반드시 노트에 기록한다.
  3. 실험대 위에는 항상 깨끗하게 정돈되어 있어야 한다.
  4. 실험을 빨리 하기 위해서는 두 가지 이상의 실험을 동시에 한다.
(정답률: 90%)
  • 실험의 정확성을 높이고 안전사고를 예방하기 위해서는 한 번에 하나의 실험에 집중해야 합니다. 두 가지 이상의 실험을 동시에 진행하는 것은 오염의 위험과 안전사고 가능성을 높이므로 절대 금지해야 할 유의사항입니다.
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55. 기체크로마토그래피의 충전분리관 중 아민류, 아세틸렌, 테레핀류 등의 분석시 충전분리관 재질로 적합하지 않은 것은?

  1. 알루미늄
  2. 스텐인리스강
  3. 유리
  4. 구리
(정답률: 56%)
  • 아민류, 아세틸렌, 테레핀류 등의 시료는 구리와 접촉할 경우 화학 반응을 일으켜 폭발성 물질을 생성할 위험이 있으므로, 분리관 재질로 구리를 사용하는 것은 부적합합니다.
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56. 기체-액체 크로마토그래피(GLC)에 정지상과 이동상을 올바르게 표현한 것은?

  1. 정지상-고체, 이동상-기체
  2. 정지상-고체, 이동상-액체
  3. 정지상-액체, 이동상-기체
  4. 정지상-액체, 이동상-고체
(정답률: 85%)
  • 기체-액체 크로마토그래피(GLC)는 명칭 그대로 이동상으로 기체를 사용하고, 분리관 내벽이나 충전물에 코팅된 액체 막을 정지상으로 사용하는 분석법입니다.
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57. 원자 흡수 분광 광도계에 사용하는 속빈 음극등(hollow cathode lamp)에 대한 설명 중 잘못된 것은?

  1. 아르곤 기체가 채워져 있다.
  2. 음극의 재질은 분석 원소의 순수한 금속이다.
  3. 양극에는 낮은 전압을 걸어준다.
  4. 양극의 재질은 텅스텐이다.
(정답률: 60%)
  • 속빈 음극등은 음극과 양극 사이에 높은 전압을 걸어 아르곤 기체를 이온화시키고, 이 이온이 음극의 금속 원자와 충돌하여 들뜬 상태의 원자를 생성함으로써 특성 파장의 빛을 방출하게 하는 원리입니다. 따라서 양극에 낮은 전압을 걸어준다는 설명은 틀린 것입니다.
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58. 다음 결합 중 적외선흡수분광법에서 파수가 가장 큰 것은?

  1. C-H 결합
  2. C-N 결합
  3. C-O 결합
  4. C-Cl 결합
(정답률: 62%)
  • 적외선 흡수 분광법에서 파수($\nu$)는 결합력(힘 상수)이 클수록, 원자의 질량이 작을수록 커집니다. C-H 결합은 제시된 결합들 중 수소의 질량이 가장 작기 때문에 파수가 가장 크게 나타납니다.
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59. 산과 염기의 농도 분석을 전위차법으로 할 때 사용하는 전극은?

  1. 포화 칼로멜 전극 - 유리 전극
  2. 포화 칼로멜 전극 - 은 전극
  3. 은 전극 - 유리 전극
  4. 백금 전극 - 유리 전극
(정답률: 68%)
  • 산-염기 적정의 전위차법 측정 시, 수소 이온 농도($pH$)에 민감하게 반응하는 유리 전극을 지시 전극으로 사용하고, 전위가 일정한 포화 칼로멜 전극을 기준 전극으로 사용합니다.
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60. 화학 전지에서 염다리(salt bridge)는 무엇으로 만드는가?

  1. 포화 KCl 용액과 젤라틴
  2. 포화 염산 용액과 우뭇가사리
  3. 황산 알루미늄과 황산칼륨
  4. 포화 KCl과 황산알루미늄
(정답률: 71%)
  • 염다리는 두 전해질 용액 사이의 전기적 중성을 유지하기 위해 사용하며, 일반적으로 이온 전도도가 높은 포화 KCl 용액을 젤라틴이나 한천과 같은 겔 형태로 만들어 사용합니다.
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