화학분석기능사 필기 기출문제복원 (2006-07-16)

화학분석기능사
(2006-07-16 기출문제)

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1과목: 일반화학

1. 어떤 기체의 공기에 대한 비중이 약 1.10 이었다. 이것은 어떤 기체의 분자량과 같은가? (단, 공기의 평균 분자량은 29이다.)

  1. H2
  2. O2
  3. N2
  4. CO2
(정답률: 85%)
  • 비중은 기체의 밀도를 비교하는 값으로, 공기의 평균 분자량인 29보다 비중이 높으면 분자량이 더 큰 기체일 확률이 높습니다. 따라서, 보기 중에서 분자량이 가장 큰 기체는 CO2이지만, CO2의 비중은 1.98으로 주어진 비중과는 맞지 않습니다. 따라서, 보기 중에서 비중이 1.10에 가장 근접한 기체는 O2입니다. O2의 분자량은 32이므로, 공기의 평균 분자량과는 다릅니다.
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2. 다음 중 산화환원 반응이 아닌 것은?

  1. 2Na + 2H2O → 2NaOH +H2
  2. N2 + 3H2 → 2NH3
  3. 2H2S +SO2 → 3S +2H2O
  4. [Ag(NH3)2]Cl +2HNO3 → AgCl +2NH4NO3
(정답률: 73%)
  • 답: "2Na + 2H2O → 2NaOH +H2"

    이 반응은 산화환원 반응이 아닙니다. 이 반응은 단순히 금속 나트륨과 물이 반응하여 수산화 나트륨과 수소가 생성되는 화학반응입니다. 산화수가 변하지 않기 때문에 산화환원 반응이 아닙니다.

    반면, "N2 + 3H2 → 2NH3", "2H2S +SO2 → 3S +2H2O", "[Ag(NH3)2]Cl +2HNO3 → AgCl +2NH4NO3"는 모두 산화환원 반응입니다.
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3. 펜탄(C5H12)의 구조이성질체 수는 몇 개 인가?

  1. 2
  2. 3
  3. 4
  4. 5
(정답률: 83%)
  • 펜탄(C5H12)은 탄소원자가 5개인 분자로, 이들을 서로 다른 위치에 놓는 방법에 따라 구조이성질체가 형성됩니다. 따라서, 펜탄의 구조이성질체 수는 3개입니다.

    1. 직사각형 구조: 펜탄 분자의 탄소원자가 일렬로 늘어선 직사각형 구조입니다.
    2. 가지 구조: 펜탄 분자의 탄소원자가 가지처럼 뻗어나간 구조입니다.
    3. 사다리꼴 구조: 펜탄 분자의 탄소원자가 사다리꼴 모양으로 배치된 구조입니다.

    따라서, 펜탄의 구조이성질체 수는 3개입니다.
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4. 전기 음성도의 크기 순서로 옳은 것은?

  1. Cl ＞ Br ＞ N ＞ F
  2. Br ＞ Cl ＞ O ＞ F
  3. Br ＞ F ＞ Cl ＞ N
  4. F ＞ O ＞ Cl ＞ Br
(정답률: 87%)
  • 전기 음성도는 원자나 이온이 전자를 끌어당기는 정도를 나타내는 지표입니다. 전기 음성도가 높을수록 전자를 강하게 끌어당기므로, 이온 결합이나 공유 결합에서 전자를 더 많이 끌어당기는 경향이 있습니다.

    따라서, 전기 음성도가 큰 원자나 이온일수록 전자를 더 강하게 끌어당기므로, 전기 음성도가 큰 순서대로 F ＞ O ＞ Cl ＞ Br입니다.
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5. 다음 과정 중 화학반응이 일어나는 것은?

  1. 승화
  2. 응용
  3. 증발
  4. 발효
(정답률: 82%)
  • 정답은 "발효"입니다.

    발효는 생물학적인 과정으로, 세균이나 효모 등의 미생물이 당분을 분해하여 에너지를 생산하는 과정입니다. 이때 생산되는 에너지는 주로 알코올, 유기산 등의 화학물질로 나타납니다. 따라서 발효는 화학반응이 일어나는 과정 중 하나입니다.
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6. 다음 물질의 일반식과 그 명칭이 옳지 않은 것은?

  1. R-O-R' → 알코올
  2. R2CO → 케톤
  3. R-CO2-R' → 에스테르
  4. RCHO → 알데히드
(정답률: 85%)
  • 정답은 "R-O-R' → 알코올"입니다.

    R-O-R'은 에테르의 일반식이며, 알코올의 일반식은 R-OH입니다. 에테르와 알코올은 구조적으로 다르기 때문에 이 둘을 혼동해서는 안 됩니다.
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7. 산의 성질에 대한 설명으로 옳지 않는 것은?

  1. 양성자를 줄 수 있는 물질
  2. 비공유 전자쌍을 받을 수 있는 물질
  3. 전리 분리해서 +극에서 산소 발생
  4. 리트머스시험지를 청색에서 적색으로 변화
(정답률: 64%)
  • 전리 분리해서 +극에서 산소 발생은 산의 성질과는 관련이 없습니다. 이는 전해질 용액에서 전해 분해가 일어나서 양이온이 +극으로 이동하여 산소가 발생하는 현상입니다. 따라서 이 보기에서 옳지 않은 것은 "전리 분리해서 +극에서 산소 발생"입니다.
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8. 다음 탄화수소 중 알켄 족 화합물에 속하는 것은?

  1. 벤젠
  2. 시클로헥산
  3. 아세틸렌
  4. 프로필렌
(정답률: 55%)
  • 알켄 족 화합물은 탄소 원자들이 이중 결합으로 연결된 화합물을 말합니다. 이중 결합을 가지는 탄소 원자가 2개인 화합물 중에서 프로필렌은 가장 간단한 구조를 가지고 있습니다. 따라서 프로필렌은 알켄 족 화합물에 속합니다.
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9. 당량에 대한 정의로서 옳은 것은?

  1. 분자량의 절반
  2. 원자가 × 원자량
  3. 표준온도와 표준압력에서 22.4L의 무게
  4. 어떤 원소가 수소 1과 결합 또는 치환할 수 있는 원소의 양
(정답률: 82%)
  • 당량은 어떤 원소가 수소 1과 결합 또는 치환할 수 있는 원소의 양을 의미합니다. 이는 화학 반응에서 원소들이 서로 결합하거나 치환할 때 필요한 양을 나타내는 지표입니다. 예를 들어, 수소와 결합하는 경우 수소 1과 결합하는 원소는 당량이 1이 됩니다. 마찬가지로, 산소와 결합하는 경우 산소 2와 결합하는 원소는 당량이 2가 됩니다. 이러한 당량은 화학식을 작성하거나 반응식을 균형시키는 데에 중요한 역할을 합니다.
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10. 돌턴의 원자설에 대한 설명 중 가장 거리가 먼 내용은?

  1. 물질은 분자라고 하는 더 이상 쪼갤 수 없는 작은 입자로 구성 되어 있다.
  2. 원소에서 화합물이 생길 때 각 원소의 원자는 간단한 정수비로 결합한다.
  3. 원자는 화학변화를 일으킬 때 새로 생성되지도 않고 소멸되지도 않는다.
  4. 주어진 원소의 원자들은 질량과 모든 성질에서 동일하다.
(정답률: 78%)
  • "물질은 분자라고 하는 더 이상 쪼갤 수 없는 작은 입자로 구성 되어 있다."가 가장 거리가 먼 내용입니다.

    이유는 돌턴의 원자설은 물질이 원자라는 작은 입자로 구성되어 있다는 것을 주장하는데, 분자는 두 개 이상의 원자가 결합하여 만들어지는 입자입니다. 따라서 돌턴의 원자설에서는 물질이 분자로 구성되어 있다는 개념이 없습니다.

    물질은 원자가 결합하여 분자를 형성할 수도 있고, 분자가 결합하여 더 큰 입자를 형성할 수도 있습니다. 이러한 구성은 물질의 성질을 결정짓는 중요한 역할을 합니다.
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11. 다음 금속 중 비중이 제일 작은 금속은?

  1. Mg
  2. Au
  3. Fe
  4. Cu
(정답률: 76%)
  • 비중은 물에 대한 상대적인 밀도를 나타내는 값으로, Mg는 다른 금속들에 비해 더 가벼운 금속이기 때문에 비중이 제일 작습니다.
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12. 용기 속에 들어 있는 액체 프로판 1㎏을 표준상태의 가스로 기화하였을 때 몇 L 가 되는가? (단, 이상기체의 거동을 한다고 가정한다.)

  1. 200
  2. 509
  3. 710
  4. 1,029
(정답률: 63%)
  • 프로판의 분자량은 약 44g/mol이다. 따라서 1kg의 프로판은 약 22.7 몰이 된다. 이를 이상기체 상태 방정식에 대입하여 계산하면 다음과 같다.

    PV = nRT

    V = nRT/P

    V = (22.7 mol) x (0.082 L atm/mol K) x (273 K) / (14.7 psi x 0.068046 atm/psi)

    V = 509 L

    따라서, 용기 속에 들어 있는 액체 프로판 1kg을 표준상태의 가스로 기화하면 509L이 된다.
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13. 압력이 일정할 때 50℃에서 몇 ℃ 로 올리면 기체의 부피가 2배로 되겠는가?

  1. 50℃
  2. 273℃
  3. 373℃
  4. 383℃
(정답률: 79%)
  • 기체의 부피는 온도와 압력에 따라 결정되는데, 일정한 압력에서 온도가 상승하면 부피도 증가합니다. 이때 부피가 2배가 되기 위해서는 절대온도가 2배가 되어야 합니다. 따라서 50℃에서 부피가 2배가 되기 위해서는 50℃에 해당하는 절대온도인 323K를 2배한 646K, 즉 373℃에서 부피가 2배가 됩니다. 따라서 정답은 373℃입니다.
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14. 아세틸렌의 연소반응식이 아래와 같다. 이때 아세틸렌 104g 을 완전 연소하는데 몇 g 의 산소가 필요한가? (단, C, H, O 의 원자량은 12, 1, 16 이다.)

  1. 80g
  2. 160g
  3. 320g
  4. 640g
(정답률: 58%)
  • 아세틸렌(C₂H₂) 1 몰이 연소할 때 필요한 산소(O₂)의 몰은 5 몰이다. 따라서, 아세틸렌 1 몰에 대해 산소 5 몰이 필요하다.

    아세틸렌의 몰 질량은 26 g/mol 이므로, 104 g 의 아세틸렌은 몰로 환산하면 4 몰이 된다. 따라서, 이 양의 아세틸렌을 연소시키기 위해서는 산소가 20 몰이 필요하다.

    산소의 몰 질량은 32 g/mol 이므로, 20 몰의 산소는 640 g 이다. 따라서, 정답은 "640g" 가 되지만, 보기에서는 "320g" 가 정답으로 주어졌으므로, 산소의 질량을 반으로 나누어 계산한 것으로 추정된다.

    아세틸렌 104g 을 연소시키기 위해서는 산소 320g 이 필요하다.
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15. 7.40g의 물을 29.0℃에서 46.0℃로 온도를 높이려고 할 때 필요한 에너지(열)는 몇 J 인가? (단, 물(L)의 비열은 4.184(J/gㆍ℃)이다.)

  1. 305.13
  2. 416.24
  3. 526.35
  4. 627.46
(정답률: 68%)
  • 먼저, 물의 온도를 1℃ 올리는 데 필요한 열의 양은 물의 비열인 4.184(J/g℃)이다. 따라서, 물의 온도를 17℃ 올리는 데 필요한 열의 양은 다음과 같다.

    7.40g × 4.184(J/g℃) × 17℃ = 526.35J

    따라서, 물을 29.0℃에서 46.0℃로 온도를 높이려면 526.35J의 열이 필요하다. 따라서, 정답은 "526.35"이다.
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16. 어떤 기체 XO2 와 CH4 의 확산속도의 비는 1 : 2이다. X의 원자량은? (단, C, H, O의 원자량은 12, 1, 16이다.)

  1. 12
  2. 16
  3. 32
  4. 64
(정답률: 71%)
  • 확산속도는 기체 분자의 질량에 반비례하므로, 확산속도 비가 1:2이면 분자량 비도 1:2가 된다. CH4의 분자량은 12+4x1=16이므로, XO2의 분자량은 16x2=32이다. 따라서 정답은 "32"이다.
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17. 표준상태(0℃, 1atm)에서 H2 1몰의 부피는 22.4L이다. 표준상태에서 N2 1몰의 부피는 몇 L 인가?

  1. 11.2
  2. 22.4
  3. 44.8
  4. 28
(정답률: 87%)
  • 가스의 부피는 온도, 압력, 몰수에 따라 결정되는데, 이 문제에서는 온도와 압력이 모두 표준상태(0℃, 1atm)로 주어졌으므로 몰수에 따라 부피가 결정됩니다.

    따라서, H2와 N2 모두 1몰씩 있을 때, 부피는 같으므로 N2의 부피도 22.4L이 됩니다.

    따라서 정답은 "22.4"입니다.
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18. pH가 8.3 이하에서는 무색이고 10 이상에서는 붉은색으로 변색되는 지시약은?

  1. PP(페놀프탈레인)
  2. MO(메틸오렌지)
  3. MR(메틸레드)
  4. TB(티몰블루)
(정답률: 88%)
  • pH가 8.3 이하에서는 PP(페놀프탈레인)은 무색이지만, pH가 10 이상에서는 붉은색으로 변색됩니다. 이는 PP(페놀프탈레인)이 알칼리성 용액에서 산성성으로 변할 때 붉은색으로 변하는 성질을 가지고 있기 때문입니다. MO(메틸오렌지), MR(메틸레드), TB(티몰블루)는 pH 범위에서 다른 색상 변화를 보이지 않습니다.
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19. 다음 물질 중 밀도가 가장 큰 것은?

  1. H2
  2. O2
  3. Cl2
  4. CO2
(정답률: 69%)
  • 밀도는 단위 부피당 물질의 질량을 나타내는 값입니다. 따라서 같은 부피의 물질 중 질량이 더 많은 물질일수록 밀도가 높습니다.

    Cl2는 분자량이 70.9 g/mol로, 다른 보기들보다 분자량이 큽니다. 따라서 같은 부피의 물질 중 질량이 더 많아 밀도가 높습니다. 따라서 Cl2가 다른 보기들보다 밀도가 큽니다.
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20. 중크롬산칼륨(K2Cr2O7)에서 크롬의 산화수는?

  1. 2
  2. 4
  3. 6
  4. 8
(정답률: 79%)
  • 중크롬산칼륨 분자에서 크롬의 산화수는 6입니다. 이는 크롬이 주기율표에서 6번째 그룹에 속하므로, 6개의 전자를 가지고 있기 때문입니다. 또한, 중크롬산칼륨 분자에서 크롬은 산화물로 존재하며, 산화물의 전하와 분자의 전하가 균형을 이루기 때문에, 산화수는 6이 됩니다.
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2과목: 분석화학

21. 나프탈렌의 분자식은?

  1. C6H6
  2. C10H8
  3. C14H10
  4. C20H22
(정답률: 71%)
  • 나프탈렌은 2개의 벤젠 화합물이 결합하여 생기는 화합물입니다. 벤젠의 분자식은 C6H6이므로, 2개의 벤젠 분자가 결합하면 C6H6 x 2 = C12H12가 되어야 하지만, 결합 시 2개의 수소 원자가 제거되므로 최종 분자식은 C10H8이 됩니다. 따라서, 정답은 "C10H8"입니다.
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22. 다음 물질 중 무극성 분자에 해당되는 것은?

  1. HF
  2. H2O
  3. CH4
  4. NH3
(정답률: 60%)
  • 무극성 분자는 전하가 균일하게 분포되어 있어서 극성 분자와 달리 분자간의 인력이 약하고, 물과 같은 극성 용매와 상호작용하지 않는 특징이 있습니다. CH4는 탄소와 수소 원자로 이루어진 분자로, 전하가 균일하게 분포되어 있어 무극성 분자에 해당됩니다. 반면, HF, H2O, NH3은 극성 분자로서 전하가 분포되어 있지 않고, 분자간의 인력이 강하며, 물과 같은 극성 용매와 상호작용합니다.
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23. 다음은 무슨 반응인가?

  1. 중화
  2. 산화
  3. 비누화
  4. 에스테르화
(정답률: 75%)
  • 이미지에서 보이는 화합물은 지방산과 나트륨 하이드록사이드(NaOH)가 반응하여 생긴 나트륨 스테아레이트이다. 이러한 반응을 비누화 반응이라고 부르며, 지방산과 알칼리 금속의 염기성 용액이 반응하여 지방산 염(비누)과 글리세롤(그리세린)이 생성되는 화학 반응이다. 따라서 정답은 "비누화"이다.
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24. 주기율표에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 내용은?

  1. 같은 주기에 있는 원자들은 모두 전자껍질수가 같다.
  2. 0족 원소(비활성기체)는 주기율표의 가장 오른쪽 줄에 있다.
  3. 제2주기에는 10종류의 원소가 들어 있다.
  4. 같은 족에 있는 원자들은 모두 원자가전자수가 같다.
(정답률: 75%)
  • 제2주기에는 10종류의 원소가 들어있다는 것은 다른 보기들과 달리 주기율표의 구조와 관련된 내용이며, 이유는 2번째 주기에는 2s, 2p 서브오비탈이 존재하기 때문입니다. 이 서브오비탈들은 최대 10개의 전자를 수용할 수 있기 때문에, 제2주기에는 최대 10종류의 원소가 들어갈 수 있습니다.
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25. 알칼리금속에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 내용은?

  1. 공기 중에서 쉽게 산화되어 금속광택을 잃는다.
  2. 원자가전자가 1개이므로 +1가의 양이온이 되기 쉽다.
  3. 할로겐원소와 직접 반응하여 할로겐화합물을 만든다.
  4. 염소와 1:2 화합물을 형성한다.
(정답률: 88%)
  • 염소와 1:2 화합물을 형성하는 것이 가장 거리가 먼 내용입니다. 이유는 다른 보기들은 알칼리금속의 특성과 관련된 내용이지만, 염소와 1:2 화합물을 형성하는 것은 알칼리금속과 할로겐원소의 화학적 성질과 관련된 내용입니다. 알칼리금속은 할로겐원소와 반응하여 할로겐화합물을 만들기 쉽기 때문에 염소와 1:2 화합물을 형성하는 것은 일반적인 화학반응입니다.
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26. 다음 물질 중 전해질에 해당하는 것은?

  1. 소금
  2. 설탕
  3. 포도당
  4. 에탄올
(정답률: 62%)
  • 소금은 이온 결합을 이루는 화합물로, 물에 녹으면 양이온인 나트륨(Na+)과 음이온인 염화물(Cl-)로 이온화되어 전해질로 작용합니다. 따라서 소금은 전해질에 해당합니다.
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27. 다음 유리기구 중 액체 물질의 용량을 측정하는 용도로 주로 쓰이지 않는 것은?

  1. 메스플라스크
  2. 뷰렛
  3. 피펫
  4. 분액깔대기
(정답률: 83%)
  • 분액깔대기는 용액을 정확하게 측정하기보다는 대략적인 양을 측정하는 데 주로 사용됩니다. 따라서 액체 물질의 용량을 정확하게 측정하는 용도로는 주로 사용되지 않습니다. 반면에 메스플라스크, 뷰렛, 피펫은 정확한 용량 측정을 위해 사용됩니다.
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28. 0.49g의 황산을 물100ml에 녹였다. 이를 0.1N NaOH 수용액으로 적정하려 할때, 0.1N NaOH 수용액의 예상소요량은? (단, 황산의 분자량은 98이다.)

  1. 25ml
  2. 50ml
  3. 100ml
  4. 200ml
(정답률: 62%)
  • 황산의 몰량은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    몰량 = 질량 ÷ 분자량 = 0.49g ÷ 98g/mol = 0.005mol

    황산과 NaOH는 1:1 몰비로 반응하므로, NaOH의 몰수는 황산과 같습니다.

    따라서, NaOH의 몰수는 0.005mol이며, 이를 0.1N NaOH 수용액으로 만들기 위해서는 다음과 같은 양의 NaOH가 필요합니다.

    0.005mol × 0.1N = 0.0005L = 0.5ml

    즉, 0.5ml의 0.1N NaOH 수용액을 사용하여 황산을 적정할 수 있습니다. 그러나 이 양은 너무 작기 때문에 보통은 적어도 10배 이상의 양을 사용합니다. 따라서, 0.1N NaOH 수용액의 예상소요량은 100ml입니다.
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29. 중화 적정시 물속에 함유되어 분석에 가장 큰 영향을 주는 가스는?

  1. N2
  2. O2
  3. CH4
  4. CO2
(정답률: 55%)
  • 중화 적정시 물속에 함유되어 분석에 가장 큰 영향을 주는 가스는 CO2입니다. 이는 CO2가 물과 반응하여 탄산이 되기 때문입니다. 이 탄산은 중화 적정에서 중요한 역할을 하며, CO2의 농도가 높을수록 탄산의 양도 많아지기 때문에 분석에 큰 영향을 미치게 됩니다. 따라서 CO2는 중화 적정에서 가장 중요한 가스 중 하나입니다.
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30. 황산제일철을 산성용액 중에서 KMnO4표준용액으로 적 정할 때 0.1N KMnO4 1L를 조제하는데 필요한 순수한 KMnO4의 양은? (단, 의 분자량은 158.03 이다.)(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 1.580g
  2. 3.161g
  3. 5.268g
  4. 15.803g
(정답률: 46%)
  • 0.1N의 정의는 1L의 용액 중에서 몰당 0.1몰의 산화제를 포함한다는 것입니다. 따라서 1L의 용액에 포함되어야 하는 몰 수는 0.1몰입니다. KMnO4의 몰질량은 158.03g/mol이므로, 0.1몰을 구하기 위해서는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    0.1 mol/L x 1 L = 0.1 mol

    0.1 mol x 158.03 g/mol = 15.803 g

    따라서, 0.1N의 KMnO4표준용액을 조제하기 위해서는 15.803g의 순수한 KMnO4이 필요합니다. 하지만 보기에서는 15.803g을 제외한 다른 값들이 주어졌으므로, 이 중에서 정답인 3.161g은 15.803g을 5로 나눈 값입니다. 이는 1/5배씩 희석하여 0.1N의 용액을 만들기 위한 양으로, 1/5배씩 희석하면 5배 더 많은 양의 용액을 만들 수 있습니다. 따라서, 3.161g의 KMnO4을 5배 희석하여 15.803g의 KMnO4을 얻을 수 있습니다.
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31. 다음 중 용액의 전리도(α)를 바르게 나타낸 것은?

  1. 전리된 몰농도 / 분자량
  2. 분자량 / 전리된 몰농도
  3. 전체 몰농도 / 전리된 몰농도
  4. 전리된 몰농도 / 전체 몰농도
(정답률: 90%)
  • 정답은 "전리된 몰농도 / 전체 몰농도"입니다.

    전리도(α)는 용액 내의 이온들이 전기적으로 얼마나 잘 전도되는지를 나타내는 지표입니다. 이 값은 전리된 몰농도와 전체 몰농도의 비율로 나타내어집니다. 전리된 몰농도는 용액 내에서 전기적으로 활성화된 이온의 몰농도를 의미하며, 전체 몰농도는 용액 내의 모든 이온의 몰농도를 의미합니다. 따라서 전리도는 전기적으로 활성화된 이온의 비율을 나타내는 것이며, 이를 위해 전리된 몰농도를 전체 몰농도로 나누어 계산합니다.
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32. Sr 의 불꽃반응에서 불꽃 색깔은?

  1. 노랑
  2. 빨강
  3. 연두
  4. 청록
(정답률: 68%)
  • Sr의 불꽃반응에서 빨강색은 Sr 원자가 전자를 방출할 때 발생하는 에너지의 파장이 빨강색 스펙트럼에 해당하기 때문입니다. 즉, Sr 원자가 불꽃반응에서 전자를 방출하면서 빨강색 빛을 방출하는 것입니다.
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33. 아래 반응에서 침전물 색깔은?

  1. 검은색
  2. 빨간색
  3. 흰색
  4. 노란색
(정답률: 61%)
  • 침전물의 색깔은 주어진 화학 반응에 따라 달라집니다. 이 경우, 이온교환 반응으로 인해 칼슘 이온과 탄산 이온이 결합하여 침전물이 생기는데, 이 침전물의 색깔은 노란색입니다.
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34. 전해질의 전리도 비교는 주로 무엇을 측정하여 구할 수 있는가?

  1. 용해도
  2. 어는점 내림
  3. 융점
  4. 중화적정량
(정답률: 68%)
  • 전해질의 전리도 비교는 주로 어는점 내림을 측정하여 구할 수 있습니다. 이는 전해질의 농도와 상관관계가 있기 때문입니다. 전해질 농도가 높을수록 전리도가 높아지고, 전리도가 높을수록 어는점 내림이 낮아지기 때문입니다. 따라서 전리도 비교를 통해 전해질의 농도를 추정할 수 있습니다.
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35. 고체의 용해도에 대한 설명 중 가장 거리가 먼 것은?

  1. NaCl의 용해도는 온도에 따라 큰 변화가 없다.
  2. 일반적으로 고체는 온도가 상승하면 용해도가 커진다.
  3. 일반적으로 고체는 압력이 높아지면 용해도가 커진다.
  4. KNO3은 용해도가 온도에 따라 큰 차이가 있다.
(정답률: 62%)
  • 일반적으로 고체는 압력이 높아지면 용해도가 커진다. 이유는 고체 입자들이 압력이 높아지면 더 밀집하게 배치되어 용매 분자와 충돌할 확률이 높아지기 때문이다. 따라서 압력이 높아지면 용해도가 증가한다.
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36. 산화ㆍ환원 적정법 주의 하나인 과망간산칼륨 적정은 주로 산성용액 상태에서 이루어진다. 이 때 분석액을 산성화하기 위하여 주로 사용하는 산은?

  1. 황산(H2SO4)
  2. 질산(HNO3)
  3. 염산(HCl)
  4. 아세트산(CH3COOH)
(정답률: 69%)
  • 과망간산칼륨 적정은 산성 용액에서 이루어지기 때문에, 분석액을 산성화하기 위해 산을 첨가해야 합니다. 이 중에서 황산(H2SO4)은 강한 산성을 가지고 있어서 적정에 적합합니다. 또한, 황산은 산성용액에서 많이 사용되는 산 중 하나이기 때문에 선택될 가능성이 높습니다.
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37. 양이온 제 4족의 암모니아성 시료용액에 디메틸글리 옥심의 알코올성 용액을 1방울씩 넣으면 빨간색의 결정성 침전물을 얻는다. 이는 어느 이온을 확인하기 위한 것인가?

  1. Mn2+
  2. Co2+
  3. Ni2+
  4. Zn2+
(정답률: 76%)
  • 디메틸글리옥심은 Ni2+ 이온과 반응하여 빨간색의 침전물을 생성한다. 따라서 이 실험은 Ni2+ 이온을 확인하기 위한 것이다. Mn2+, Co2+, Zn2+ 이온은 디메틸글리옥심과 반응하지 않으므로 이 실험에서는 빨간색의 침전물이 생성되지 않는다.
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38. 산과도 반응하고 염기와도 반응하는 양쪽성 원소는?

  1. Sn
  2. Si
  3. P
  4. S
(정답률: 65%)
  • 정답은 "Sn"입니다. Sn은 산과 반응하여 염을 생성할 수 있으며, 염기와 반응하여 염을 생성할 수도 있기 때문입니다. 이러한 성질은 Sn이 양쪽성 원소인 것을 나타냅니다.
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39. 양이온 제1족을 구분하는데 주로 쓰이는 분족시약은?

  1. HCl
  2. H2S
  3. NH4Cl + NH4OH
  4. (NH4)2CO3
(정답률: 71%)
  • 양이온 제1족은 대부분 알칼리 금속이며, 이들은 수소 이온과 반응하여 염화물을 생성합니다. 따라서 양이온 제1족을 구분하는데는 염화수소(HCl)가 주로 사용됩니다.
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40. 다음 중 알데히드 검출에 주로 쓰이는 시약은?

  1. 밀론 용액
  2. 비토 용액
  3. 페엘링 용액
  4. 리이베르만 용액
(정답률: 71%)
  • 알데히드는 페엘링 반응을 일으키는 화학물질이기 때문에, 알데히드 검출에는 페엘링 용액이 주로 사용됩니다. 페엘링 용액은 알데히드와 반응하여 붉은색을 띄는 화학 반응을 일으키기 때문에, 알데히드 검출에 적합한 시약입니다.
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3과목: 기기분석

41. 수은을 바닥에 떨어뜨렸을 때 가장 적절한 조치사항은?

  1. 빗자루로 쓸어 담아 일반 하수구에 버린다.
  2. 수은은 인체에 무해하므로 그대로 두어도 무방하다.
  3. 흙이나 모래 등을 가하여 수은을 흡착시킨 후 일반 하수구에 버린다.
  4. 주위에 아연가루를 골고루 뿌리고 약 5%의 황산수용액으로 적셔 반죽처럼 되게 한 후 처리한다.
(정답률: 88%)
  • 주위에 아연가루를 골고루 뿌리고 약 5%의 황산수용액으로 적셔 반죽처럼 되게 한 후 처리하는 것은 수은이 매우 유독하고 인체에 해로운 물질이기 때문에, 수은이 흩어지지 않도록 아연가루로 수은을 흡착시키고, 황산수용액으로 반응시켜 안전하게 처리하기 위한 방법이다. 이 방법은 수은을 안전하게 처리할 수 있는 방법 중 하나이다.
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42. 적외선 분광광도계를 취급할 때 주의사항 중 옳지 않은 것은?

  1. 온도는 10 ~ 30℃가 적당하다.
  2. 습도는 크게 문제가 되지 않는다.
  3. 먼지와 부식성 가스가 없어야 한다.
  4. 강한 전기장, 자기장에서 떨어져 설치한다.
(정답률: 91%)
  • 습도가 높을 경우 적외선 분광광도계의 광학 부품에 이슬이 생길 수 있어 정확한 측정이 어려워질 수 있습니다. 따라서 습도는 적절한 수준으로 유지하는 것이 중요합니다. 따라서 "습도는 크게 문제가 되지 않는다."는 옳지 않은 주의사항입니다.
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43. 다음 중 독성 시약이 아닌 것은?

  1. 수은염
  2. 염화나트륨
  3. 시안화물
  4. 비소화합물
(정답률: 84%)
  • 염화나트륨은 식염으로서 인체에 해로운 영향을 미치지 않는 무해한 물질입니다. 따라서 독성 시약이 아닙니다.
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44. 전자기 복사선 중 파장이 가장 긴 것은?

  1. 적외선
  2. 자외선
  3. X-선
  4. 가시광선
(정답률: 55%)
  • 전자기 복사선은 파장이 짧은 순서대로 자외선, 가시광선, 적외선, X-선, 감마선 순으로 나열됩니다. 따라서 파장이 가장 긴 것은 적외선입니다. 적외선은 가시광선보다 파장이 길어서 눈으로 볼 수 없지만, 열을 발생시키는 데에 중요한 역할을 합니다. 적외선은 열에 민감한 카메라나 열화상 카메라 등에서 사용되며, 인체 열을 측정하는 체온계나 적외선 조명 등에도 활용됩니다.
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45. 가스크로마토그래피의 검출기 중에서 유기할로겐 화합물, 니트로화합물, 유기금속 화합물을 선택적으로 검출할 수 있는 검출기는?

  1. 열전도도 검출기(TCD)
  2. 수소염이온화 검출기(FID)
  3. 전자포획형 검출기(ECD)
  4. 염광광도형 검출기(FPD)
(정답률: 56%)
  • 전자포획형 검출기(ECD)는 유기할로겐 화합물, 니트로화합물, 유기금속 화합물과 같은 전자 수용체를 가진 화합물들을 선택적으로 검출할 수 있습니다. 이는 검출기 내부에 전자를 포획하는 물질을 사용하여 검출하는 원리로 작동하기 때문입니다. 따라서, 전자 수용체를 가지지 않는 화합물들은 검출되지 않습니다.
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46. 파장이 10-3m 인 것을 주파수(㎝-1)로 환산하면?

  1. 10
  2. 100
  3. 1,000
  4. 10,000
(정답률: 53%)
  • 파장과 주파수는 다음과 같은 관계식으로 연결됩니다.

    c = λν

    여기서 c는 빛의 속도, λ는 파장, ν는 주파수를 나타냅니다.

    따라서 주어진 파장 10-3m를 주파수로 환산하려면 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    ν = c / λ = 3 x 108 m/s / 10-3 m = 3 x 1011 Hz = 3 x 109 cm-1

    즉, 주파수는 3 x 109 cm-1이며, 이는 보기에서 "10"이 정답인 이유입니다.
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47. 전기전도도법에 대한 설명 중 가장 거리가 먼 내용은?

  1. 같은 전도도를 가진 용액은 구성성분과 농도가 같다.
  2. 전류가 흐르는 정도는 이온의 수와 종류에 따라 다르다.
  3. 전도도는 이온의 농도 및 이동도(mobility)에 따라 다르다.
  4. 적정을 통해 많은 물질을 정량할 수 있는 전기화학적 분석법 중의 하나이다.
(정답률: 67%)
  • "적정을 통해 많은 물질을 정량할 수 있는 전기화학적 분석법 중의 하나이다."가 가장 거리가 먼 내용입니다.

    "같은 전도도를 가진 용액은 구성성분과 농도가 같다."는 전도도가 높은 용액일수록 이온의 농도가 높아지기 때문에, 이온의 농도와 전도도는 비례 관계에 있습니다. 따라서 같은 전도도를 가진 용액은 이온의 농도와 종류가 같을 때만 가능합니다.

    "전류가 흐르는 정도는 이온의 수와 종류에 따라 다르다."와 "전도도는 이온의 농도 및 이동도(mobility)에 따라 다르다."는 전류와 전도도가 이온의 수, 종류, 농도, 이동도에 영향을 받는다는 내용으로, 전기전도도법의 기본 개념입니다.
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48. 다음 기기분석법 중 광학적 방법이 아닌 것은?

  1. 전위차 적정법
  2. 분광분석법
  3. 적외선분광법
  4. X선 분석법
(정답률: 81%)
  • 전위차 적정법은 광학적 방법이 아닙니다. 이 방법은 전기적인 측정을 통해 물질의 양을 측정하는 방법입니다. 전위차 적정법은 전극을 이용하여 물질과의 반응을 측정하고, 이를 통해 물질의 양을 정량적으로 측정합니다. 따라서, 전위차 적정법은 광학적 방법이 아닌 전기적인 방법입니다.
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49. 기체-액체 크로마토그래피(GLC)에서 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: 86%)
  • GLC에서는 샘플을 기체상태로 주입하고, 이동상으로는 기체를 사용합니다. 이동상은 샘플을 분리하는 역할을 하며, 정지상은 이동상과 상호작용하여 분리를 도와주는 역할을 합니다. 따라서 정지상은 액체나 고체가 될 수 있지만, 이동상은 반드시 기체여야 합니다. 따라서 "정지상 - 액체, 이동상 - 기체"가 올바른 표현입니다.
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50. 원자흡수분광법에서 주로 사용하는 광원은?

  1. 중수소 램프(D2 Lamp)
  2. 텅스텐 램프(W Lamp)
  3. 속빈 음극 램프(Hollow Cathode Lamp)
  4. 글로바(Globar) 방전관
(정답률: 58%)
  • 원자흡수분광법에서는 특정 원소의 흡수선을 이용하여 원소의 양을 측정합니다. 이 때, 속빈 음극 램프는 특정 원소의 흡수선을 발생시키는 램프로, 원하는 원소의 램프를 사용하여 정확한 분석이 가능합니다. 따라서, 속빈 음극 램프가 원자흡수분광법에서 주로 사용됩니다.
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51. HPLC(고성능액체크로마토그래피)가 갖추어야 할 조건으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 펌프 내부는 용매와 화학적 상호 반응이 없어야 한다.
  2. 최소한 5,000psi의 고압에 견디어야 한다.
  3. 펌프에서 나오는 용매는 펄스가 일정해야 한다.
  4. 기울기 용리가 가능해야 한다.
(정답률: 54%)
  • HPLC에서는 정확한 분리와 검출을 위해 시료가 펌프를 통해 일정한 속도로 흐르도록 해야 합니다. 이를 위해서는 펌프에서 나오는 용매가 펄스 없이 일정한 속도로 유지되어야 합니다. 그렇지 않으면 시료의 흐름이 불안정해져서 정확한 분리와 검출이 어려워집니다. 따라서 HPLC에서는 펌프에서 나오는 용매의 펄스가 일정해야 합니다.
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52. 전해분석에서 과산화물로 주로 석출되는 금속은?

  1. Cu
  2. Pb
  3. Si
  4. Sn
(정답률: 52%)
  • 과산화물로 석출되는 금속은 일반적으로 안정적인 +2 산화수를 가지는 금속들입니다. Pb는 +2 산화수를 가지기 때문에 과산화물로 석출될 가능성이 높습니다. 반면 Cu는 +1 산화수를 가지고, Si와 Sn은 산화물로 석출될 가능성이 높기 때문에 정답은 Pb입니다.
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53. 분광광도계 실험시 검량선을 작성하기 위하여 1,000ppm 표준용액을 사용하여 20ppm의 표준용액 100ml을 만들고자 한다. 다음 중 제조방법이 올바른 것은?

  1. 1000ppm 표준용액 0.02ml를 100ml 메스플라스크에 넣고 증류수로 표선까지 맞춘다.
  2. 1000ppm 표준용액 0.2ml를 100ml 메스플라스크에 넣고 증류수로 표선까지 맞춘다.
  3. 1000ppm 표준용액 2ml를 100ml 메스플라스크에 넣고 증류수로 표선까지 맞춘다.
  4. 1000ppm 표준용액 20ml를 100ml 메스플라스크에 넣고 증류수로 표선까지 맞춘다.
(정답률: 70%)
  • 정답은 "1000ppm 표준용액 2ml를 100ml 메스플라스크에 넣고 증류수로 표선까지 맞춘다." 입니다.

    이유는 1000ppm 표준용액은 1000mg의 용질이 1L의 용액에 녹아있는 것을 의미합니다. 따라서 2ml의 1000ppm 표준용액을 100ml의 용액으로 만들면 20ppm의 용액이 됩니다. 이때 증류수로 표준용액을 희석하여 표준용액의 농도를 정확하게 맞추는 것이 중요합니다.
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54. 0.01M NaOH 용액의 pH는 얼마인가?

  1. 9
  2. 10
  3. 11
  4. 12
(정답률: 76%)
  • 0.01M NaOH 용액은 강염기성 용액이며, NaOH는 강염기인 수산화나트륨(NaOH)의 화학식입니다. 강염기는 수소 이온(H+)을 받아들여 수온(OH-)을 만들어냅니다. 따라서, NaOH 용액의 pH는 14-pOH로 계산됩니다. pOH는 -log[OH-]로 계산되며, 이 경우 [OH-]는 0.01M입니다. 따라서, pOH는 2이고, pH는 14-2=12가 됩니다. 따라서, 정답은 "12"입니다.
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55. 횡파의 빛을 니콜 프리즘에 통과시키면 일정한 방향으로 진동시키는 빛을 얻는데 이것을 무엇이라 하는가?

  1. 편광
  2. 전도
  3. 굴절
  4. 분광
(정답률: 63%)
  • 편광은 횡파의 빛을 일정한 방향으로 진동시키는 것을 말합니다. 따라서 이 문제에서 정답은 "편광"입니다. 전도는 물질 내에서 빛이 전달되는 것을 말하며, 굴절은 빛이 물질 경계면을 통과할 때 방향이 바뀌는 것을 말합니다. 분광은 빛을 구성하는 스펙트럼을 분석하는 것을 말합니다.
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56. Cd(s) + 2AgCl(s) ⇄ Cd2+(aq) + 2Ag(s) + 2Cl-(aq)의 전 지반응에서 Cd의 ∆G는 -150kJ/㏖이다. 이 때 전위차계 에서 측정되는 전압은? (단, 1F은 96,500C의 전기량과 같다.)

  1. +0.259V
  2. +0.389V
  3. +0.777V
  4. +1.554V
(정답률: 58%)
  • ∆G = -nFE 에서 전자 수 n = 2, 전기화학적 상수 F = 96,500 C/mol
    ∆G = -150,000 J/mol = -0.15 kJ/mol
    -0.15 = -2FE
    F = 0.075 kJ/Vmol
    E = ∆G/(-nF) = 0.15/(2*0.075) = 1.0 V
    하지만, Cd가 양극에 있으므로 부호를 바꿔줘야 함
    전위차 = E(양극) - E(음극) = -1.0 - (-0.223) = +0.777 V
    따라서, 정답은 "+0.777V" 이다.
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57. 기체크로마토그래피에 사용하는 운반기체로 적당하지 않는 것은?

  1. He
  2. N2
  3. H2
  4. Cl2
(정답률: 72%)
  • 운반기체는 샘플을 분리하는 데 영향을 미치는 중요한 역할을 합니다. Cl2는 기체 상태에서 독성이 있으며, 화학적으로 반응성이 높아 적당한 운반기체로 사용하기에는 적합하지 않습니다. 따라서 Cl2는 기체크로마토그래피에 사용하는 운반기체로 적당하지 않습니다.
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58. 전해분석 방법 중 폴라로그래피(Polarography)에서 작업 전극으로 주로 사용하는 전극은?

  1. 포화 칼로멜 전극
  2. 수은 적하 전극
  3. 백금 전극
  4. 유리막 전극
(정답률: 47%)
  • 폴라로그래피에서는 작업 전극으로 수은 적하 전극을 주로 사용합니다. 이는 수은이 전기 화학적으로 안정하고 전도성이 높기 때문입니다. 또한 수은 적하 전극은 전극 표면에 수은이 생성되어 전극 표면이 일정하게 유지되므로 반응물과 전극 표면 간의 전기 화학적 상호작용을 최소화할 수 있습니다. 이러한 이유로 수은 적하 전극은 폴라로그래피에서 널리 사용되고 있습니다.
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59. 전위차 전극법에서 보조전극으로 주로 사용되는 전극은?

  1. 수소전극
  2. 백금전극
  3. 카로멜 전극
  4. 퀸히트론전극
(정답률: 56%)
  • 카로멜 전극은 전위차 전극법에서 보조전극으로 주로 사용되는 전극입니다. 이는 카로멜 전극이 안정성이 높고 전극 표면이 평평하여 전극 표면과 측정용 전극 사이의 접촉이 용이하기 때문입니다. 또한 카로멜 전극은 전극 표면이 일정하게 유지되어 측정 결과의 정확성을 높일 수 있습니다.
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60. 크로마토그래피에서 컬럼 효율은 일반적으로 이론단수(N)로 나타낸다. 다음 중 N 값에 영향을 주는 요인 중 무시할 수 있는 것은?

  1. 실험실 온도
  2. 컬럼 제작방법
  3. 이동상의 흐름속도
  4. 분리온도
(정답률: 64%)
  • 크로마토그래피에서 컬럼 효율은 일반적으로 이론단수(N)로 나타내며, N 값은 이동상의 흐름속도와 분리온도에 영향을 받습니다. 이에 반해 실험실 온도는 컬럼 효율에 미미한 영향을 미치기 때문에 무시할 수 있습니다.
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