화학분석기능사 필기 기출문제복원 (2005-07-17)

화학분석기능사 2005-07-17 필기 기출문제 해설

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화학분석기능사
(2005-07-17 기출문제)

목록

1과목: 일반화학

1. 알칼리금속에 속하는 원소와 할로겐족에 속하는 원소가 결합하여 화합물을 생성하였다. 이 화합물의 화학결합은 무엇인가? (단, 수소는 제외함)

  1. 이온결합
  2. 공유결합
  3. 금속결합
  4. 배위결합
(정답률: 78%)
  • 알칼리금속(금속 원소)과 할로겐족(비금속 원소)이 결합하면 전자의 이동에 의해 정전기적 인력이 발생하는 이온결합이 형성됩니다.

    오답 노트
    공유결합: 비금속과 비금속의 결합
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2. 산화시키면 카르복실산이되고, 환원시키면 알코올이 되는 것은?

  1. C2H5OH
  2. C2H5OC2H5
  3. CH3CHO
  4. CH3COCH3
(정답률: 78%)
  • 아세트알데하이드($CH_{3}CHO$)는 산화되면 카르복실산인 아세트산($CH_{3}COOH$)이 되고, 환원되면 알코올인 에탄올($C_{2}H_{5}OH$)이 되는 특성을 가집니다.
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3. 18℃에서 CH3COOH의 전리상수는 1.8×10-5이다. CH3COOH의 0.1몰 농도의 전리도(α)는 얼마인가?

  1. 1.8×10-4
  2. 1.3×10-3
  3. 1.8×10-2
  4. 0.9
(정답률: 43%)
  • 약산의 전리상수와 농도를 이용하여 전리도를 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $K_{a} = C \times \alpha^{2}$
    ② [숫자 대입] $1.8 \times 10^{-5} = 0.1 \times \alpha^{2}$
    ③ [최종 결과] $\alpha = 1.34 \times 10^{-2}$
    계산 결과 $1.34 \times 10^{-2}$이며, 보기 중 가장 근접한 값은 $1.8 \times 10^{-2}$입니다.
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4. 탄소간의 이중 삼중 결합의 검출에 이용되며 불포화화합물에 가하면 적갈색이 무색으로 변하는 할로겐 원소는?

  1. F2
  2. Br2
  3. Cl2
  4. I2
(정답률: 72%)
  • 불포화 탄화수소(이중, 삼중 결합)를 검출할 때 사용하는 브롬($Br_{2}$)수는 적갈색을 띠며, 불포화 결합에 첨가 반응이 일어나면 무색으로 탈색되는 성질이 있습니다.
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5. 다음 중 탄소원자(C)와 탄소원자(C) 사이의 결합에너지가 가장 큰 화합물은?

  1. CH H CH(3중결합)
  2. CH2 = CH2
  3. CH3CH3
  4. C2H5OH
(정답률: 70%)
  • 탄소 원자 간의 결합 에너지는 결합 차수가 높을수록(단일결합 < 이중결합 < 삼중결합) 강해집니다. 따라서 삼중결합을 가진 $\text{CH} \equiv \text{CH}$가 결합 에너지가 가장 큽니다.
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6. 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: 92%)
  • 흑연, 활성탄, 다이아몬드는 모두 탄소(C)라는 동일한 원소로 이루어져 있으나 배열 구조가 다른 동소체입니다. 반면 원유는 다양한 탄화수소 화합물의 혼합물로 동소체가 아닙니다.
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7. 다음 중 포화탄화수소 화합물은?

  1. 요오드 값이 큰 것
  2. 건성유
  3. 시클로헥산
  4. 생선기름
(정답률: 91%)
  • 시클로헥산은 분자식이 $C_{6}H_{12}$인 고리형 포화탄화수소로, 탄소 간의 단일 결합으로만 이루어져 있어 포화 상태입니다.

    오답 노트
    요오드 값이 큰 것, 건성유, 생선기름: 불포화 결합(이중 결합 등)을 포함하고 있어 불포화 탄화수소에 해당합니다.
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8. 실험실에서 유리기구 등에 묻은 기름을 산화시켜 제거하는 데 쓰이는 클리닝용액(cleanig solution)은 다음 중 어느것인가?

  1. 크롬산칼륨 + 진한황산
  2. 중크롬산칼륨 + 황산제일철
  3. 브롬화은 + 하이드로퀴논
  4. 질산은 + 프롬알데히드
(정답률: 77%)
  • 강력한 산화력을 가진 크롬산칼륨과 진한황산 혼합액은 유리기구 표면의 유기물(기름 등)을 산화시켜 제거하는 세척액으로 사용됩니다.
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9. 전자궤도의 d 오비탈에 들어갈수 있는 전자의 총수는?

  1. 2
  2. 6
  3. 10
  4. 14
(정답률: 82%)
  • d 오비탈은 총 5개의 방(오비탈)으로 구성되어 있으며, 각 방에는 최대 2개의 전자가 들어갈 수 있으므로 총 10개의 전자가 수용 가능합니다.
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10. 다음 결합 중 결합력이 가장 약한 것은?

  1. 공유결합
  2. 이온결합
  3. 금속결합
  4. 반데르발스결합
(정답률: 78%)
  • 화학 결합의 세기는 일반적으로 공유결합, 이온결합, 금속결합, 수소결합, 반데르발스결합 순으로 약해집니다. 따라서 반데르발스결합이 가장 약한 결합력에 해당합니다.
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11. 현재 사용되는 주기율표는 다음 어느것에 의해 만들어졌는가?

  1. 중성자의 수
  2. 양성자의 수
  3. 원자핵의 무게
  4. 질량수
(정답률: 89%)
  • 주기율표의 원자 번호는 원자핵 속에 들어있는 양성자의 수와 동일하며, 이 양성자 수를 기준으로 원소들을 가벼운 순서대로 나열하여 작성합니다.
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12. 40℃에서 어떤 물질은 그 포화용액 84g 속에 24g 녹아 있다. 이 온도에서 이 물질의 용해도는?

  1. 30
  2. 40
  3. 50
  4. 60
(정답률: 70%)
  • 용해도는 용매 $100\text{g}$에 녹을 수 있는 용질의 최대 그람수를 의미합니다. 먼저 포화용액에서 용매의 질량을 구한 뒤 용해도를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{용해도} = \frac{\text{용질}}{\text{용매}} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\text{용해도} = \frac{24}{84 - 24} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\text{용해도} = 40$
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13. 다음 중 염기성이 가장 강한 것은?

  1. 0. 1M HCl
  2. [H+] = 10-3
  3. pH = 4
  4. [OH-] = 10-1
(정답률: 67%)
  • pH 값이 클수록(또는 $OH^-$ 농도가 높을수록) 염기성이 강합니다. 각 보기의 pH를 비교하여 가장 큰 값을 찾습니다.
    - $0.1\text{M HCl}$: $pH = 1$
    - $[H^+] = 10^{-3}$: $pH = 3$
    - $pH = 4$
    - $[OH^-] = 10^{-1}$: $pOH = 1$이므로 $pH = 14 - 1 = 13$
    따라서 $pH$가 $13$으로 가장 높은 $[OH^-] = 10^{-1}$이 염기성이 가장 강합니다.
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14. 페놀(C6H5OH)에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 산(-COOH)과 반응하여 에테르를 만들어 낸다.
  2. FeCl3과 반응하여 수소기체를 발생시킨다.
  3. 수용액은 염기성이다.
  4. 금속나트륨과 반응하여 수소기체를 발생시킨다.
(정답률: 44%)
  • 페놀은 약산성을 띠는 물질로, 활성 금속인 나트륨(Na)과 반응하면 수소 기체($H_2$)를 발생시키며 나트륨염을 형성합니다.

    오답 노트
    산(-COOH)과 반응: 페놀은 산과 반응하여 에테르를 만들지 않습니다.
    FeCl3와 반응: 수소 기체가 아닌 보라색 착이온을 형성합니다.
    수용액 액성: 약산성이며 염기성이 아닙니다.
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15. 0℃의 얼음 2g을 100℃의 수증기로 변화시키는데 필요한 열량은? (단, 기화잠열 : 539㎈/g, 융해열 : 80㎈/g이다. )

  1. 1209㎈
  2. 1438㎈
  3. 1665㎈
  4. 1980㎈
(정답률: 68%)
  • 얼음이 수증기가 되기 위해서는 융해열, 비열(물), 기화열의 세 단계를 모두 거쳐야 합니다.
    ① [기본 공식] $Q = m \cdot L_f + m \cdot c \cdot \Delta T + m \cdot L_v$
    ② [숫자 대입] $Q = 2 \cdot 80 + 2 \cdot 1 \cdot (100 - 0) + 2 \cdot 539$
    ③ [최종 결과] $Q = 1438$
    따라서 필요한 총 열량은 $1438\text{ cal}$입니다.
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16. 다음 화합물의 액성이 모두 염기성인 것은?

  1. SO2, Na2O
  2. CaO, KCl
  3. Na2O, K2CO3
  4. CO2, NaNO3
(정답률: 58%)
  • 금속 산화물 중 알칼리 금속이나 알칼리 토금속의 산화물, 그리고 강염기의 염은 물에 녹아 염기성을 띱니다. Na2O와 K2CO3는 모두 물과 반응하여 수산화 이온($OH^-$)을 생성하므로 염기성입니다.

    오답 노트
    SO2, CO2: 산성 산화물로 산성을 띱니다.
    KCl: 강산과 강염기의 중성염으로 중성입니다.
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17. 다음 중 금속과 비금속의 경계에 위치하는 원소로 금속성과 비금속성을 동시에 지니고 있는 양쪽성 원소에 해당되지 않는 것은?

  1. Al
  2. Zn
  3. Sn
  4. Cu
(정답률: 65%)
  • 양쪽성 원소는 금속과 비금속의 경계에 위치하여 두 성질을 모두 가지는 원소를 말하며, $Al$, $Zn$, $Sn$ 등이 이에 해당합니다. 반면 $Cu$는 전형적인 금속 원소입니다.
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18. NaCl과 KCl을 구별하는 가장 좋은 방법은?

  1. AgNO3 용액을 가한다.
  2. H2SO4를 가한다
  3. 불꽃반응을 실시한다.
  4. 페놀프탈레인 용액을 가한다.
(정답률: 79%)
  • 두 물질 모두 염화 이온($Cl^{-}$)을 포함하고 있어 은 용액 반응으로는 구분이 불가능하지만, 금속 양이온인 $Na^{+}$는 노란색, $K^{+}$는 보라색의 고유한 불꽃색을 나타내므로 불꽃반응을 통해 가장 쉽고 정확하게 구별할 수 있습니다.
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19. 황산구리 용액에 아연을 넣을 경우 구리가 석출되는 것은 아연이 구리보다 무엇의 크기가 크기 때문인가?

  1. 이온화경향
  2. 전기저항
  3. 원자가전자
  4. 원자번호
(정답률: 88%)
  • 금속의 이온화 경향이 클수록 전자를 잃고 이온이 되려는 성질이 강합니다. 아연($Zn$)이 구리($Cu$)보다 이온화 경향이 크기 때문에, 아연이 산화되어 이온으로 녹아 들어가고 구리 이온이 전자를 받아 금속 구리로 석출됩니다.
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20. 다음은 혼합물과 이를 분리하는 방법 및 원리를 연결한 것이다. 잘못된 것은?

  1. 혼합물 : NaCl, KNO3, 적용원리 : 용해도차, 분리방법 : 분별결정
  2. 혼합물 : H2O, C2H5OH, 적용원리 : 끓는점의 차, 분리방법 : 분별증류
  3. 혼합물 : 모래, 요오드, 적용원리 : 승화성, 분리방법 : 승화
  4. 혼합물 : 석유, 벤젠, 적용원리 : 용해성, 분리방법 : 분액깔때기
(정답률: 75%)
  • 석유와 벤젠은 서로 섞이는 액체이며 끓는점이 서로 다르기 때문에, 용해성 차이를 이용한 분액깔때기가 아니라 끓는점 차이를 이용한 분별증류로 분리해야 합니다.
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2과목: 분석화학

21. 다음 중 금(Au), 백금(Pt)을 녹일 수 있는 용액은?

  1. 질산
  2. 황산
  3. 염산
  4. 왕수
(정답률: 71%)
  • 금($\text{Au}$)과 백금($\text{Pt}$)은 반응성이 매우 낮은 귀금속으로, 일반적인 강산에는 녹지 않으나 진한 질산과 진한 염산을 $1:3$ 비율로 혼합한 왕수(Aqua Regia)에는 용해됩니다.
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22. 다음 밑줄 친 원소의 산화수는 얼마인가?

  1. +7, +2
  2. +4, +2
  3. -1, -2
  4. -7, -2
(정답률: 81%)
  • 화합물 내 산소($\text{O}$)의 산화수를 $-2$로 설정하여 중심 원소의 산화수를 계산합니다.
    $\text{MnO}_4^-$의 경우: $\text{Mn} + (-2 \times 4) = -1$이므로 $\text{Mn} = +7$
    $\text{NO}$의 경우: $\text{N} + (-2) = 0$이므로 $\text{N} = +2$
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23. 중화 적정에 사용할 표준 산으로 0.1N의 옥살산을 만들려고 한다. 다음 방법 중 옳은 것은? (단, 옥살산 결정의 분자식은 C2H2O4ㆍ2H2O 이다.)

  1. 이 결정 4.5[g]을 물에 녹여 1000[mL]의 용액으로 만든다.
  2. 이 결정 4.5[g]을 물 500[mL]에 녹인다.
  3. 이 결정 6.3[g]을 물에 녹여 1000[mL]의 용액으로 만든다.
  4. 이 결정 6.3[g]을 물 1000[mL]에 녹인다.
(정답률: 68%)
  • 옥살산($\text{C}_2\text{H}_2\text{O}_4 \cdot 2\text{H}_2\text{O}$)은 2가 산이므로, $0.1\text{N}$ 용액 $1000\text{mL}$를 만들기 위해 필요한 질량을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{mass} = \text{Normality} \times \text{Equivalent Weight} \times \text{Volume}$
    ② [숫자 대입] $\text{mass} = 0.1 \times \frac{126.07}{2} \times 1$
    ③ [최종 결과] $\text{mass} = 6.3\text{g}$
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24. 산소의 원자 번호는 8 이다. O2-이온의 바닥상태의 전자배치로 맞는 것은?

  1. 1S2, 2S2, 2P4
  2. 1S2, 2S2, 2P6, 3S2
  3. 1S2, 2S2, 2P6
  4. 1S2, 2S2, 2S4, 3S2
(정답률: 64%)
  • 산소($\text{O}$)의 원자 번호는 8번으로 전자가 8개이지만, $\text{O}^{2-}$이온은 전자 2개를 추가로 얻어 총 10개의 전자를 가집니다. 따라서 네온($\text{Ne}$)과 동일한 전자 배치를 갖게 됩니다.
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25. 다음 중 화학결합물 분자의 입체구조가 정사면체 모양이 아닌 것은?

  1. CH4
  2. BH4-
  3. NH3
  4. NH4+
(정답률: 80%)
  • $\text{NH}_3$는 중심 원자인 질소($\text{N}$)에 비공유 전자쌍이 1쌍 존재하여, 전자쌍 반발 원리에 의해 결합각이 좁아진 삼각뿔(피라미드) 모양을 가집니다.
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26. 황산표준 용액을 메스플라스크에 정확히 맞추어 놓고 밀봉하였다. 다음날 오전에 자세히 보니 용액의 높이가 표선 아래로 줄어들었다. 다음 중 어떤 요인 때문인가?

  1. 실내온도가 내려갔다.
  2. 황산과 물이 반응한 이유이다.
  3. 용액이 증발한 이유이다.
  4. 처음에 정확히 맞추지 못했기 때문이다.
(정답률: 66%)
  • 액체는 온도에 따라 부피가 변하는 열팽창 성질이 있습니다. 실내온도가 내려가면 용액의 부피가 수축하여 액면의 높이가 표선 아래로 낮아지게 됩니다.
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27. 다음 물질 중 가수 분해되어 산성이 되는 염은?

  1. NaHCO3
  2. NaHSO4
  3. NaCN
  4. NH4CN
(정답률: 73%)
  • 강염기(Na⁺)와 강산의 짝염기인 $\text{HSO}_4^-$가 결합한 염으로, $\text{HSO}_4^-$는 약산으로 작용하여 가수분해 시 $\text{H}^+$이온을 내놓기 때문에 수용액이 산성을 띱니다.
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28. 다음 중 지시약이 아닌 것은?

  1. 메틸 오렌지
  2. 브롬크레졸 그리인
  3. 브롬티몰 블루우
  4. 메틸 에테르
(정답률: 71%)
  • 메틸 에테르는 지시약이 아니라 냉각제로 사용되는 유기 화합물입니다.
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29. Cd(NO3)22KCN ⇄ Cd(CN)2O3+ 2KNO3 에서 침전 생성물의 색깔은?

  1. 흰색
  2. 붉은색
  3. 파란색
  4. 검은색
(정답률: 62%)
  • 제시된 반응에서 생성되는 침전물인 $Cd(CN)_{2}$는 흰색을 띱니다.
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30. 다음의 원자 및 분자간 결합 중 물에 가장 잘 녹을 수 있는 결합성 물질은?

  1. 쌍극자 - 쌍극자 상호결합
  2. 금속결합
  3. Van der Waals 결합
  4. 수소결합
(정답률: 69%)
  • 물은 강한 극성 분자로, 동일하게 강한 극성을 띠며 수소 결합을 형성할 수 있는 물질과 가장 잘 섞이고 잘 녹는 성질이 있습니다.
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31. Pb3O4 을 포함한 시료 10g을 침전시켜 PbSO4 6g을 얻었다. 이 시료 중 Pb는 몇 % 함유되어 있는가? (단, Pb,O 및 S의 원자량은 207.2, 16.0, 32.0)

  1. 41.0
  2. 60.0
  3. 68.3
  4. 90.7
(정답률: 36%)
  • 침전물인 $PbSO_4$의 질량을 통해 시료 내 납($Pb$)의 질량을 구하고, 이를 전체 시료 질량에 대한 백분율로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{Pb \%} = \frac{\text{Pb 질량}}{\text{시료 질량}} \times 100 = \frac{PbSO_4 \text{ 질량} \times \frac{Pb \text{ 원자량}}{PbSO_4 \text{ 분자량}}}{\text{시료 질량}} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\text{Pb \%} = \frac{6 \times \frac{207.2}{207.2 + 32.0 + 16.0 \times 4}}{10} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\text{Pb \%} = 41.0$
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32. 다음 중 침전물이 노란색인 화합물은?

  1. BaCO3
  2. BaCrO4
  3. CaCO3
  4. SrCO3
(정답률: 75%)
  • 크롬산바륨($BaCrO_4$)은 대표적인 노란색 침전물 화합물입니다.
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33. K2CrO4에 노란색 침전을 형성시켜 확인하는 물질은?

  1. Ag+
  2. Pb++
  3. Hg2++
  4. Hg++
(정답률: 67%)
  • 크롬산칼륨($K_2CrO_4$) 용액에 납 이온($Pb^{2+}$)이 반응하면 노란색의 크롬산납($PbCrO_4$) 침전이 형성되는 원리를 이용해 확인합니다.
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34. 아세톤이나 에탄올 검출에 이용되는 반응은?

  1. 은거울 반응
  2. 요오드포름 반응
  3. 비누화
  4. 술폰화
(정답률: 70%)
  • 아세톤이나 에탄올과 같이 메틸 케톤 구조나 $CH_3CH(OH)-$ 구조를 가진 물질은 요오드포름 반응을 통해 노란색 침전을 형성하므로 검출에 이용됩니다.
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35. 다음은 양이온과 수용액에서의 그 색상을 짝지워 놓은 것이다. 틀린 것은?

  1. Cr3+ - 무색
  2. Co2+ - 적색
  3. Mn2+ - 적색
  4. Fe2+ - 황색
(정답률: 61%)
  • 전이 금속 이온은 특유의 색을 띠는데, $Cr^{3+}$이온은 무색이 아니라 녹색 또는 보라색을 띱니다.
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36. 침전 적정법에서 과잉의 적정 시약과 작용하는 지시약을 사용하지 않는 방법은?

  1. Mohr법
  2. Volhard법
  3. Fajans법
  4. Warder법
(정답률: 59%)
  • Warder법은 혼합 알칼리를 정량하는 방법으로, 침전 적정법에서 과잉의 적정 시약과 반응하는 지시약을 사용하는 원리와는 관계가 없습니다.
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37. 어느 산 HA의 0. 1M 수용액을 만든 다음, pH 미터로 pH를 측정하였더니 25℃에서 3.0이었다. 이 온도에서 산 HA의 이온화 상수 Ka는?

  1. 1.01×10-3
  2. 1.01×10-4
  3. 1.01×10-5
  4. 1.01×10-6
(정답률: 42%)
  • 약산의 이온화 상수 $K_{a}$를 구하는 문제입니다. $pH = 3.0$이므로 $[H^{+}] = 10^{-3}M$ 입니다.
    ① [기본 공식] $K_{a} = \frac{[H^{+}]^{2}}{C}$ (이온화 상수 = 수소이온농도 제곱 / 초기농도)
    ② [숫자 대입] $K_{a} = \frac{(10^{-3})^{2}}{0.1}$
    ③ [최종 결과] $K_{a} = 1.01 \times 10^{-5}$
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38. 다음 화학평형에서 평형을 오른쪽으로 진행시키기 위한 조건은?

  1. 온도를 높이고 압력을 가한다.
  2. 온도를 내리고 압력을 가한다.
  3. 온도를 내리고 압력을 내린다.
  4. 온도를 높이고 압력을 내린다.
(정답률: 51%)
  • 르샤틀리에 원리를 적용하여 평형을 오른쪽(정반응)으로 이동시키는 조건을 찾는 문제입니다.
    반응식: $C + CO_{2} \rightarrow 2CO - 40\text{Kcal}$
    1. 온도: 반응식 우측에 $-40\text{Kcal}$로 표기된 것은 열을 흡수하는 흡열 반응임을 의미하므로, 온도를 높여야 정반응이 진행됩니다.
    2. 압력: 반응물은 2몰($C + CO_{2}$), 생성물은 2몰($2CO$)로 보이나, 기체 분자 수만 고려하면 1몰($CO_{2}$) $\rightarrow$ 2몰($2CO$)로 증가하므로, 압력을 내리면 분자 수가 증가하는 방향인 오른쪽으로 평형이 이동합니다.
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39. 킬레이트 적정에서 E. D. T. A. 표준용액 사용시 완충용액을 가하는 타당한 이유는?

  1. 적정시 알맞는 pH를 유지하기 위하여
  2. 금속지시약 변색을 선명하게 하기 위하여
  3. 표준용액의 농도를 일정하게 하기 위하여
  4. 적정에 의하여 생기는 착화합물을 억제하기 위하여
(정답률: 72%)
  • EDTA 적정은 금속 이온과 EDTA의 착물 형성 반응이 pH에 따라 달라지며, 금속 지시약의 변색 범위 또한 특정 pH 영역에서만 나타나므로 적정 시 알맞은 pH를 유지하기 위해 완충용액을 사용합니다.
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40. 10g의 어떤 산을 물에 녹여 200mL의 용액을 만들었을 때 그 농도가 0.5M 이었다면, 이 산 1몰은 몇 g 인가?

  1. 40g
  2. 80g
  3. 100g
  4. 160g
(정답률: 57%)
  • 몰 농도와 몰 질량의 관계를 이용하여 산 1몰의 질량을 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $M = \frac{w}{MW \times V}$ (몰농도 = 질량 / (몰질량 × 부피))
    ② [숫자 대입] $0.5 = \frac{10}{MW \times 0.2}$
    ③ [최종 결과] $MW = 100$ g
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3과목: 기기분석

41. 물의 이온과 관련된 설명 중 잘못된 것은?

  1. 산성에서는 [H+]의 값이 [OH-]보다 작다.
  2. 중성에서는 [H+]와 [OH-]의 값은 같다.
  3. 물의 이온곱은 상온에서 거의 1×10-14이다.
  4. 알칼리 용액에서는 [OH-]의 값이 [H+]보다 많다.
(정답률: 72%)
  • 수용액의 액성은 수소 이온 농도 $[H^+]$와 수산화 이온 농도 $[OH^-]$의 상대적 크기에 의해 결정됩니다. 산성 용액에서는 $[H^+]$의 농도가 $[OH^-]$보다 항상 높아야 합니다.

    오답 노트
    산성에서는 $[H^+]$의 값이 $[OH^-]$보다 작다: $[H^+] > [OH^-]$이어야 하므로 틀린 설명입니다.
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42. 산-염기 적정을 전위차법으로 적정할 때에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 유리전극을 사용한다.
  2. 금, 팔라듐 전극을 사용한다.
  3. 포화 칼로멜 전극을 사용한다.
  4. 측정 전위는 용액의 pH에 비례한다.
(정답률: 60%)
  • 산-염기 적정의 전위차법에서는 수소 이온 농도에 민감하게 반응하는 유리전극과 기준전극인 포화 칼로멜 전극을 조합하여 사용합니다.

    오답 노트
    금, 팔라듐 전극: 산화-환원 적정 시 사용하는 전극입니다.
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43. 25℃에서 오스트발트 점도계를 사용하여 흘러내리는 시간을 측정하니 물은 20초 에틸알콜 수용액은 56초 였다. 에탄올의 물에 대한 비점도는 얼마인가? (단, 이 온도에서 밀도는 물이 0.999g/cm3, 에탄올이 0.887g/cm3 이다. )

  1. 2.49
  2. 3.45
  3. 4.16
  4. 5.87
(정답률: 38%)
  • 오스트발트 점도계에서 비점도는 용액과 용매의 밀도 및 흐름 시간의 곱에 비례합니다.
    ① [기본 공식] $\eta_{rel} = \frac{\rho_2 t_2}{\rho_1 t_1}$
    ② [숫자 대입] $\eta_{rel} = \frac{0.887 \times 56}{0.999 \times 20}$
    ③ [최종 결과] $\eta_{rel} = 2.49$
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44. 다음 중 적외선 스펙트럼의 원리로 맞는 것은?

  1. 핵자기공명
  2. 전하이동전이
  3. 분자전이현상
  4. 분자내 원자들이 진동
(정답률: 56%)
  • 적외선(IR) 스펙트럼은 분자 내 원자들이 진동하거나 굽힘 운동을 할 때 특정 파장의 적외선을 흡수하는 원리를 이용하여 물질을 분석합니다.
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45. 다음의 얇은막크로마토그래피(TLC) 작동법 중 틀린 것은?

  1. 점적의 직경은 2∼5mm 정도가 좋다.
  2. 시약량은 분석용 TLC법에서는 점적당 10∼100μg 정도이다.
  3. 상승전개나 하강전개법 그리고 일차원 혹은 다차원 방법을 사용할 수 있다.
  4. 전개시간이 보통 종이크로마토그래피법에서 보다도 얇은막 크로마토그래피법이 더 느리다.
(정답률: 72%)
  • 얇은막 크로마토그래피(TLC)는 종이 크로마토그래피보다 전개 시간이 훨씬 짧아 분석 속도가 빠르다는 것이 핵심 장점입니다.
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46. 액체 크로마토그래피의 검출기가 아닌 것은?

  1. UV 흡수 검출기
  2. IR 흡수 검출기
  3. 전도도 검출기
  4. 이온화 검출기
(정답률: 45%)
  • 액체 크로마토그래피(LC)에서는 UV 흡수, IR 흡수, 전도도, 전기화학, 굴절률 검출기 등이 사용됩니다. 이온화 검출기는 주로 기체 크로마토그래피(GC)에서 사용되는 검출기입니다.
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47. 분석법을 선택하는데 고려해야 할 특성중 틀린 것은?

  1. 신속성
  2. 시료당 비용
  3. 조작자의 연령
  4. 장치의 가격과 이용 가능성
(정답률: 88%)
  • 분석법 선택 시에는 분석의 효율성과 경제성을 고려하여 신속성, 시료당 비용, 장치의 가격 및 이용 가능성 등을 검토해야 합니다.

    오답 노트
    조작자의 연령: 분석법의 성능이나 선택 기준과 무관함
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48. pH 미터를 조작할 때 Adjustment 꼭지나 Correcction 꼭지를 조정하는 근본적인 목적은?

  1. 증폭으로 기전력을 높이기 위하여
  2. pH 미터의 정확도를 높이기 위하여
  3. 일정한 전위차를 눈금에 맞추기 위하여
  4. 수소이온 농도에 의한 발생기 전력을 낮추기 위하여
(정답률: 45%)
  • pH 미터의 Adjustment나 Correction 꼭지는 표준 완충액을 사용하여 측정값이 정확한 pH 값에 대응하도록 일정한 전위차를 눈금에 맞추기 위해 조정합니다.
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49. LC(액체크로마토그래피) 중 하나인 이온크로마토그래피(IC)에서 가장 널리 사용되는 검출기는?

  1. UV검출기
  2. 형광검출기
  3. 전기전도도 검출기
  4. 굴절율 검출기
(정답률: 72%)
  • 이온크로마토그래피(IC)는 분석 대상인 이온의 전하 특성을 이용하므로, 이온의 농도 변화를 측정할 수 있는 전기전도도 검출기가 가장 널리 사용됩니다.
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50. 다음 중 GC(가스크로마토그래피)에서 사용되는 검출기가 아닌 것은?

  1. 불꽃이온화 검출기
  2. 전자포획 검출기
  3. 자외/가시광선 검출기
  4. 열전도도 검출기
(정답률: 64%)
  • 가스크로마토그래피(GC)는 휘발성 성분을 분석하며, 불꽃이온화, 전자포획, 열전도도 검출기를 주로 사용합니다. 자외/가시광선 검출기는 주로 액체크로마토그래피(LC)에서 사용되는 검출기입니다.
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51. 다음 중 1g-당량에 해당하는 전기량은?

  1. 1.6×10-19C
  2. 1.0C
  3. 96.5C
  4. 96500C
(정답률: 78%)
  • 1g-당량은 전자 1몰이 가진 전기량인 패러데이 상수($F$)와 같습니다.
    ① [기본 공식] $Q = F = N_A \times e$
    ② [숫자 대입] $Q = 6.022 \times 10^{23} \times 1.602 \times 10^{-19}$
    ③ [최종 결과] $Q = 96500\text{ C}$
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52. pH = 5 일 때 pOH 얼마인가?

  1. 3
  2. 5
  3. 7
  4. 9
(정답률: 80%)
  • 수용액에서 pH와 pOH의 합은 항상 14라는 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $pH + pOH = 14$
    ② [숫자 대입] $5 + pOH = 14$
    ③ [최종 결과] $pOH = 9$
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53. 전해질 용액에서 전기 전도도를 옳게 설명한 것은?

  1. 극의 넓이에 반비례
  2. 이온의 이동도에 반비례
  3. 용액의 단위 부피중의 이온수에 비례
  4. 전도도는 두전극 사이의 거리에 비례
(정답률: 48%)
  • 전기 전도도는 용액 내에서 전하를 운반하는 이온의 농도에 의존하므로, 용액의 단위 부피당 이온 수가 많을수록 전도도는 비례하여 증가합니다.

    오답 노트
    극의 넓이: 비례
    이온의 이동도: 비례
    전극 사이 거리: 반비례
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54. 적외선 분광광도계의 광원으로 많이 사용되는 것은?

  1. 나트륨 램프
  2. 텅스텐 램프
  3. 네른스트 램프
  4. 할로겐 램프
(정답률: 58%)
  • 적외선 분광광도계(IR)에서는 중적외선 영역의 광원으로 고온의 필라멘트를 사용하는 네른스트 램프(Nernst glower)가 주로 사용됩니다.
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55. 다음 기체크로마토그래피 정성분석 방법으로 맞는 것은?

  1. 내부표준법
  2. 면적측정법
  3. 절대검량산법
  4. 내부표준물첨가법
(정답률: 56%)
  • 제시된 정답은 내부표준물첨가법이나, 이는 정량분석 방법입니다. 정성분석은 물질의 정체를 확인하는 것으로, 표준물질의 머무름 시간($R_t$)을 비교하여 분석하는 절대검량산법이 정성분석에 적합합니다.
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56. 브롬수가 피부에 묻으면 어떤 처리를 해야 하는가?

  1. 염기로 세척한다.
  2. 아세톤으로 닦는다.
  3. 자연적으로 없어지게 그냥 둔다.
  4. 다량의 글리세린으로 문질러 닦아낸다.
(정답률: 68%)
  • 브롬수가 피부에 묻었을 때 다량의 글리세린으로 문질러 닦아내면, 글리세린이 브롬수와 반응하여 글리세로오스를 형성함으로써 피부 손상과 피해를 줄일 수 있습니다.
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57. 전위차법에 사용되는 이상적인 기준전극이 갖추어야 할 조건 중 틀린 것은?

  1. 시간에 대하여 일정한 전위를 나타내야 한다.
  2. Nernst식에 따라야 하며 가역적이지 말아야 한다.
  3. 작은 전류가 흐른 후에는 본래 전위로 돌아와야 한다
  4. 온도 사이클에 대하여 히스테리시스를 나타내지 않아야 한다.
(정답률: 72%)
  • 이상적인 기준전극은 Nernst 식을 충실히 따라야 하며, 화학적 반응이 가역적이어야 전위가 안정적으로 유지됩니다. 따라서 가역적이지 말아야 한다는 설명은 틀린 것입니다.
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58. 1.0×10-4몰 용액의 어떤 시료를 1.5cm 용기에 넣었을 때 λmax = 250nm에서 투광도 40% 이다. 250nm 에서 εmax(최대 몰흡광도)는?

  1. 1.5 × 103
  2. 2.5 × 103
  3. 3.5 × 103
  4. 4.5 × 103
(정답률: 45%)
  • 비어-람베르트 법칙을 이용하여 몰흡광도를 구합니다. 투광도 $T$를 흡광도 $A$로 변환한 후 공식에 대입합니다.
    ① [기본 공식]
    $$A = -\log T = \epsilon \cdot c \cdot l$$
    ② [숫자 대입]
    $$-\log 0.4 = \epsilon \cdot (1.0 \times 10^{-4}) \cdot 1.5$$
    ③ [최종 결과]
    $$\epsilon = 2.5 \times 10^{3}$$
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59. 다음 중 기기분석의 장점이 아닌 것은?

  1. 분석시료의 전처리가 불필요하다.
  2. 높은 감도의 결과를 얻을 수 있다.
  3. 분석결과를 신속하게 얻을 수 있다.
  4. 소량 또는 극소량의 시료도 분석가능하다.
(정답률: 73%)
  • 기기분석은 높은 감도, 신속한 결과 도출, 극소량 시료 분석이 가능하다는 장점이 있지만, 정확한 분석 결과를 얻기 위해서는 시료의 적절한 전처리가 반드시 필요합니다.
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60. 자외선 분광분석에서 용매를 선택할 때의 중요한 기준은?

  1. 단파장 쪽으로 이동
  2. 복사선의 산란 정도
  3. 복사선의 투과능력
  4. 장파장 쪽으로 이동
(정답률: 67%)
  • 자외선 분광분석 시 사용하는 용매는 분석 대상 물질의 흡수 영역에서 빛을 방해하지 않고 잘 통과시켜야 하므로 복사선의 투과능력이 가장 중요한 선택 기준이 됩니다.
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