화학분석기능사 필기 기출문제복원 (2007-07-15)

화학분석기능사 2007-07-15 필기 기출문제 해설

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화학분석기능사
(2007-07-15 기출문제)

목록

1과목: 일반화학

1. 한 원소의 화학적 성질을 주로 결정하는 것은?

  1. 원자번호
  2. 원자량
  3. 전자의 수
  4. 제일 바깥 전자껍질의 전자수
(정답률: 81%)
  • 원소의 화학적 성질은 원자핵 주위를 도는 전자 중 가장 바깥쪽 껍질에 존재하는 전자 수, 즉 최외각 전자(원자가 전자) 수에 의해 결정됩니다.
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2. 분자식이 C18H30인 탄화수소 1분자 속에는 2중 결합이 최대 몇 개 존재할 수 있는가? (단, 3중 결합은 없다.)

  1. 2
  2. 3
  3. 4
  4. 5
(정답률: 73%)
  • 포화 탄화수소(단일결합만 존재)의 수소 개수와 실제 수소 개수의 차이를 통해 불포화도를 계산합니다. 이중결합 1개당 수소 원자 2개가 감소합니다.
    ① [기본 공식] $\text{불포화도} = \frac{(2n + 2) - \text{실제 수소 수}}{2}$
    ② [숫자 대입] $\text{불포화도} = \frac{(2 \times 18 + 2) - 30}{2}$
    ③ [최종 결과] $\text{불포화도} = 4$
    따라서 최대 4개의 이중결합이 존재할 수 있습니다.
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3. 다음 물질 중 분산력(반데르발스힘)이 가장 큰 물질은?

  1. CH4
  2. SiH4
  3. CF4
  4. CCl4
(정답률: 74%)
  • 분산력은 분자의 크기가 클수록, 즉 분자량이 클수록 전자 구름의 편극 현상이 잘 일어나 힘이 강해집니다. 제시된 물질 중 $\text{CCl}_4$가 분자량이 가장 크기 때문에 분산력이 가장 강합니다.
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4. 11g의 프로판(C3H8)을 완전연소시키면 몇 몰(mol)의 이산화탄소(CO2가 생성되는가? (단, C, H, O의 원자량은 각각 12, 1, 16 이다.)

  1. 0.25
  2. 0.75
  3. 1.0
  4. 3.0
(정답률: 71%)
  • 프로판의 연소 반응식($C_{3}H_{8} + 5O_{2} \rightarrow 3CO_{2} + 4H_{2}O$)에 따라 프로판 1몰당 $CO_{2}$ 3몰이 생성됩니다.
    ① [기본 공식] $n = \frac{W}{M} \times 3$ (생성몰수 = 프로판질량 / 분자량 $\times$ 계수비)
    ② [숫자 대입] $n = \frac{11}{44} \times 3$
    ③ [최종 결과] $n = 0.75$ mol
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5. 다음 변화 중 물리적 변화에 해당하는 것은?

  1. 연소
  2. 승화
  3. 발효
  4. 금속이 공기 중에서 녹슬 때
(정답률: 76%)
  • 물리적 변화는 물질의 화학적 성질은 변하지 않고 상태나 모양만 변하는 현상입니다. 승화는 고체가 액체를 거치지 않고 바로 기체로 변하는 상태 변화이므로 물리적 변화에 해당합니다.

    오답 노트
    연소, 발효, 금속의 부식: 화학적 성질이 변하는 화학적 변화
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6. 분자량이 큰(100,000 정도) 화합물 100g을 물 1000g에 용해시켰을 때 이것의 분자량의 측정에 가장 적당한 방법은 무엇인가?

  1. 증기압 내림
  2. 끓는점 오름
  3. 어는점 내림
  4. 삼투압
(정답률: 67%)
  • 분자량이 매우 큰 고분자 화합물의 경우, 증기압 내림, 끓는점 오름, 어는점 내림과 같은 총괄성 변화는 그 값이 너무 작아 정밀한 측정이 어렵습니다. 반면 삼투압은 같은 몰 농도에서도 측정값이 매우 크게 나타나므로 고분자량 물질의 분자량 측정에 가장 적합합니다.
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7. 다음 중 반응성이 가장 작은 원소의 족은?

  1. 0족
  2. 1족
  3. 2족
  4. 3족
(정답률: 87%)
  • 0족 원소(비활성 기체)는 가장 바깥쪽 전자 껍질이 가득 차 있어 매우 안정적인 전자 배치를 가집니다. 따라서 다른 원소와 반응하려는 성질이 거의 없어 반응성이 가장 작습니다.
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8. (NH4)2SO4 66g에 들어있는 이온(NH4+ 와 SO42-)은 총 몇 몰(mol)은 인가? (단, (NH4)2SO4의 화학식량은 132 이다.)

  1. 1
  2. 1.5
  3. 2
  4. 3
(정답률: 53%)
  • 화학식 $(\text{NH}_4)_2\text{SO}_4$ 1분자가 이온화되면 $\text{NH}_4^+$ 2개와 $\text{SO}_4^{2-}$ 1개, 총 3개의 이온이 생성됩니다. 따라서 전체 이온의 몰수는 화합물 몰수의 3배입니다.
    ① [기본 공식] $\text{Total mol} = \frac{\text{mass}}{\text{molar mass}} \times 3$
    ② [숫자 대입] $\text{Total mol} = \frac{66}{132} \times 3$
    ③ [최종 결과] $\text{Total mol} = 1.5$
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9. 다음 중 아염소산칼륨은 어느 것인가?

  1. KClO
  2. KClO2
  3. KClO3
  4. KClO4
(정답률: 86%)
  • 염소의 산화 상태에 따라 화합물의 명칭이 달라집니다. 아염소산칼륨의 화학식은 $\text{KClO}_2$ 입니다.

    오답 노트
    염소산 칼륨: $\text{KClO}_3$
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10. 다음 반응식 중 첨가반응에 해당하는 것은?

  1. 3C2H2 → C6H6
  2. C2H4 + Br2 → C2H4Br2
  3. C2H5OH → C2H4 + H2O
  4. CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl
(정답률: 84%)
  • 첨가반응은 불포화 탄화수소의 이중 결합이나 삼중 결합이 끊어지면서 다른 원자나 분자가 결합하여 하나의 생성물을 만드는 반응입니다.
    $C_{2}H_{4} + Br_{2} \rightarrow C_{2}H_{4}Br_{2}$ 반응은 에틸렌의 이중 결합에 브롬 분자가 첨가되는 대표적인 첨가반응입니다.

    오답 노트
    3$C_{2}H_{2} \rightarrow C_{6}H_{6}$: 중합반응
    $C_{2}H_{5}OH \rightarrow C_{2}H_{4} + H_{2}O$: 제거반응
    $CH_{4} + Cl_{2} \rightarrow CH_{3}Cl + HCl$: 치환반응
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11. 온도가 10℃ 올라감에 따라 반응속도는 2배 빨라진다. 20℃때 보다 60℃ 에서는 반응속도가 몇 배 더 빨라지겠는가?

  1. 8배
  2. 16배
  3. 60배
  4. 64배
(정답률: 78%)
  • 온도가 $10^{\circ}C$ 상승할 때마다 반응속도가 $2$배씩 증가하는 원리를 이용합니다.
    온도 차이는 $60^{\circ}C - 20^{\circ}C = 40^{\circ}C$이므로, 속도 증가 횟수는 $40 \div 10 = 4$회입니다.
    ① [기본 공식] $R = 2^{n}$
    ② [숫자 대입] $R = 2^{4}$
    ③ [최종 결과] $R = 16$
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12. 다음 화학반응 중 복분해는 어느 것인가? (단, A, B, C, D 는 원자 또는 라디칼을 나타낸다.)

  1. A + B → AB
  2. AB → A + B
  3. AB + C → BC + A
  4. AB + CD → AD + BC
(정답률: 87%)
  • 복분해란 두 종류의 화합물이 반응하여 서로의 성분(이온 또는 원자)을 교환하여 새로운 두 종류의 화합물을 생성하는 반응입니다.
    $$AB + CD \rightarrow AD + BC$$

    오답 노트
    A + B $\rightarrow$ AB: 화합 반응
    AB $\rightarrow$ A + B: 분해 반응
    AB + C $\rightarrow$ BC + A: 치환 반응
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13. 다음 중 양쪽성원소가 아닌 것은?

  1. Ni
  2. Sn
  3. Zn
  4. Al
(정답률: 70%)
  • 양쪽성 원소는 산과 염기 모두와 반응하여 화합물을 형성하는 원소로, $Al$, $Zn$, $Sn$, $Pb$ 등이 대표적입니다. $Ni$는 이에 해당하지 않습니다.
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14. 황화수소(H2S)의 일반적인 성질 중 틀린 것은?

  1. 특유한 냄새를 가진 유독한 기체이다.
  2. 환원제이다.
  3. 물에 불용이다.
  4. 알칼리에 반응하여 염을 생성한다.
(정답률: 60%)
  • 황화수소($H_{2}S$)는 무색의 유독성 기체로, 물에 매우 잘 녹는 성질을 가지고 있습니다.

    오답 노트
    환원제: 강한 환원력을 가짐
    알칼리 반응: 염기성 물질과 반응하여 염을 형성함
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15. 일정한 온도와 압력에서 20mL 의 수소와 10mL의 산소가 반응하면 20mL 의 수증기가 발생한다. 이 관계를 설명할 수 있는 법칙은?

  1. 기체반응의 법칙
  2. 일정성분비의 법칙
  3. 아보가드로의 법칙
  4. 질량보존의 법칙
(정답률: 71%)
  • 온도와 압력이 일정할 때, 반응하고 생성되는 기체들의 부피 사이에 간단한 정수비가 성립한다는 법칙은 기체반응의 법칙입니다.
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16. 다음 납축전지에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 충전과 방전이 모두 일어난다.
  2. 산화전극에서 일어나는 반응식은 Pb + SO42- ⇄ PbSO4 + 2e- 이다.
  3. 환원전극에서 일어나는 반응식은 PbO2 + 4H3O+ + SO42- + 2e- ⇄ PbSO4 + 6H2O 이다.
  4. 축전지가 완전히 방전될 때 반응물인 황산의 농도는 증가한다.
(정답률: 58%)
  • 납축전지는 방전 시 전해질인 황산($H_{2}SO_{4}$)이 반응물로 소모되어 물($H_{2}O$)로 변하기 때문에, 방전이 진행될수록 황산의 농도는 감소합니다.

    오답 노트
    충전과 방전 모두 가능: 2차 전지의 특징
    산화전극 반응: $Pb + SO_{4}^{2-} \rightleftharpoons PbSO_{4} + 2e^{-}$
    환원전극 반응: $PbO_{2} + 4H_{3}O^{+} + SO_{4}^{2-} + 2e^{-} \rightleftharpoons PbSO_{4} + 6H_{2}O$
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17. 다음 할로겐화은(AgX) 중 침전되지 않고 물에 잘 녹는 물질은? (단, X는 할로겐족 원소이다.)

  1. AgI
  2. AgBr
  3. AgF
  4. AgCl
(정답률: 56%)
  • 할로겐화은($AgX$) 중에서 $AgCl$, $AgBr$, $AgI$는 용해도가 매우 낮아 흰색, 연노란색, 노란색의 침전물을 형성하지만, $AgF$는 물에 매우 잘 녹는 수용성 물질입니다.
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18. 평형상태에서 산의 전량을 1 이라고 할 때, H+ 농도를 나타낸 수치를 무엇이라고 하는가?

  1. 염기도
  2. 용해도
  3. 전리도
  4. 반감도
(정답률: 75%)
  • 산의 전량에 대해 실제로 이온화되어 수소 이온($H^{+}$)을 내놓은 비율을 전리도라고 합니다. 이는 산의 강도를 나타내는 척도가 됩니다.
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19. 다음 물질 중 정전기적 힘에 의한 결합이 아닌 것은?

  1. NaCl
  2. CaBr2
  3. NH3
  4. KBr
(정답률: 63%)
  • 정전기적 힘에 의한 결합은 양이온과 음이온 사이의 끌림으로 형성되는 이온 결합을 의미합니다. $NH_{3}$는 비금속 원소들끼리 전자쌍을 공유하며 형성된 공유 결합 물질이므로 정전기적 힘에 의한 결합이 아닙니다.

    오답 노트
    $NaCl$, $CaBr_{2}$, $KBr$: 금속과 비금속의 결합으로 형성된 이온 결합 물질임
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20. 다음 화합물 중 염소(Cl)의 산화수가 +3 인 것은?

  1. HClO
  2. HClO2
  3. HClO3
  4. HClO4
(정답률: 82%)
  • 화합물 전체의 전하량 합은 0이 되어야 한다는 원리를 이용합니다. $H$의 산화수는 $+1$, $O$의 산화수는 $-2$임을 이용하여 $Cl$의 산화수를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $1 + x + (-2 \times n) = 0$
    ② [숫자 대입] $1 + x + (-2 \times 2) = 0$
    ③ [최종 결과] $x = +3$
    따라서 $HClO_{2}$에서 염소의 산화수는 $+3$입니다.
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2과목: 분석화학

21. 탄화칼슘에 물을 작용시켜 얻을 수 있는 가스로서 용접가스 또는 PVC 등의 합성수지의 원료로 사용되는 것은?

  1. C2H2
  2. H2O2
  3. CO
  4. HCN
(정답률: 71%)
  • 탄화칼슘(CaC2)에 물을 가하면 가수분해 반응을 통해 아세틸렌 가스인 C2H2가 생성되며, 이는 용접가스나 PVC 합성의 원료로 사용됩니다.
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22. 다음 중 은거울 반응을 하는 분자는?

  1. 페놀
  2. 에탄올
  3. 포름알데히드
  4. 메틸아세테이트
(정답률: 71%)
  • 알데히드기는 환원력이 강하여 암모니아성 질산은 용액을 환원시켜 은(Ag)을 석출시키는 은거울 반응을 일으킵니다. 포름알데히드는 대표적인 알데히드 화합물입니다.
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23. 용매 1000g 중에 포함된 용질의 몰수로서 나타내는 농도는?

  1. 몰농도
  2. 몰랄농도
  3. g농도
  4. 노르말농도
(정답률: 71%)
  • 용매의 질량(g 또는 kg)을 기준으로 용질의 몰수를 나타내는 농도 정의는 몰랄농도입니다.

    오답 노트
    몰농도: 용액의 부피(L) 기준
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24. 다음 등전자 이온 중 이온반지름이 가장 큰 것은?

  1. 12Mg2+
  2. 11Na+
  3. 10Ne
  4. 9F-
(정답률: 73%)
  • 전자 수가 같은 등전자 이온의 경우, 원자 번호가 작을수록 핵의 양전하가 약해 전자를 당기는 힘이 작으므로 이온 반지름이 가장 큽니다. 제시된 이온 중 원자 번호가 9로 가장 작은 9F-의 반지름이 가장 큽니다.
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25. 반감기가 5년인 방사성원소가 있다. 이 동위원소 2g이 10년이 경과하였을 때 몇 g이 남겠는가?

  1. 0.125
  2. 0.25
  3. 0.5
  4. 1
(정답률: 75%)
  • 방사성 원소의 반감기가 지나면 남은 양은 절반으로 줄어듭니다. 10년은 반감기 5년이 2회 반복된 시간입니다.
    ① $N = N_0 \times (1/2)^n$
    ② $N = 2 \times (1/2)^2$
    ③ $N = 0.5$ g
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26. 시료 중의 염화물을 정량하기 위하여 염화물을 질산은(AgNO3)으로 침전시켜 염화은(AgCl) 0.245g을 생성시켰다. 시료 중 염소의 양은? (단, 원소의 원자량은 Ag는 107.9, N은 14, O는 16, Cl은 34.45 이다.)

  1. 0.02g
  2. 0.06g
  3. 0.12g
  4. 0.16g
(정답률: 53%)
  • 침전물인 $\text{AgCl}$의 질량에서 염소($\text{Cl}$)가 차지하는 질량 비율을 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{Cl mass} = \text{AgCl mass} \times \frac{\text{Cl atomic weight}}{\text{AgCl molecular weight}}$
    ② [숫자 대입] $\text{Cl mass} = 0.245 \times \frac{34.45}{107.9 + 34.45}$
    ③ [최종 결과] $\text{Cl mass} = 0.059$ (약 $0.06\text{g}$)
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27. 고체가 액체에 용해되는 경우 용해속도에 영향을 주는 인자로서 가장 거리가 먼 것은?

  1. 고체 표면적의 크기
  2. 교반속도
  3. 압력의 증감
  4. 온도의 변화
(정답률: 67%)
  • 고체의 용해 속도는 표면적이 넓을수록, 교반 속도가 빠를수록, 온도가 높을수록 빨라집니다. 하지만 압력은 기체의 용해도에는 큰 영향을 주지만, 고체의 용해 속도에는 거의 영향을 미치지 않습니다.
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28. 기체의 용해도에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 질소는 물에 잘 녹는다.
  2. 무극성인 기체는 물에 잘 녹는다.
  3. 기체는 온도가 올라가면 물에 녹기 쉽다.
  4. 기체의 용해도는 압력에 비례한다.
(정답률: 81%)
  • 기체의 용해도는 헨리의 법칙에 따라 압력에 비례하고 온도에는 반비례하는 특성을 가집니다.

    오답 노트
    질소: 물에 잘 녹지 않는 기체임
    무극성 기체: 극성 용매인 물에 잘 녹지 않음
    온도 상승: 기체의 용해도는 감소함
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29. 일정한 온도 및 압력하에서 용질이 용매에 용해도 이하로 용해된 용액을 무엇이라고 하는가?

  1. 포화용액
  2. 불포화용액
  3. 과포화용액
  4. 일반용액
(정답률: 86%)
  • 용질이 용매에 용해도 이하로 녹아 있어, 용질을 더 추가해도 더 녹을 수 있는 상태의 용액을 불포화용액이라고 합니다.

    오답 노트
    포화용액: 용해도만큼 최대로 녹아 있는 상태
    과포화용액: 용해도보다 더 많이 녹아 있는 불안정한 상태
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30. 티오시안산 적정법(볼하드법)에서 사용하는 지시약은?

  1. 메틸오렌지
  2. 페놀프탈렌
  3. 칠명반
  4. 메틸레드
(정답률: 64%)
  • 볼하드법은 역적정법으로, 종말점에서 과량의 티오시안산 이온이 $Fe^{3+}$이온과 반응하여 혈적색의 착이온을 형성하는 칠명반(철명반)을 지시약으로 사용합니다.
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31. 다음 황화물 중 흑색 침전이 아닌 것은?

  1. PbS
  2. CuS
  3. HgS
  4. CdS
(정답률: 70%)
  • 대부분의 금속 황화물은 흑색 침전을 형성하지만, $CdS$는 특징적인 황색 침전을 형성합니다.

    오답 노트
    $PbS$, $CuS$, $HgS$: 흑색 침전 형성
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32. 페놀류의 정색반응에 사용되는 약품은?

  1. CS2
  2. KI
  3. FeCl3
  4. (NH4)2Ce(NO3)6
(정답률: 77%)
  • 페놀류는 염화 철(III) 용액과 반응하여 특징적인 보라색 또는 청자색의 착색 화합물을 형성하므로 $FeCl_{3}$를 정색 시약으로 사용합니다.
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33. 크산토프로테인(Xanthoprotein)반응은 단백질과 질산이 작용되는 반응인데 이 때 단백질은 어떤 색으로 변화하는가?

  1. 초록색
  2. 파랑색
  3. 검정색
  4. 노랑색
(정답률: 67%)
  • 크산토프로테인 반응은 단백질의 벤젠 고리를 포함한 아미노산이 진한 질산과 반응하여 니트로화됨으로써 노랑색으로 변하는 반응입니다.
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34. CuSO4 · 5H2O 중의 Cu를 정량하기 위해 시료 0.5012g을 칭량하여 물에 녹여 KOH를 가했을 때 Cu(OH)2의 청백색 침전이 생긴다. 이 때 이론상 KOH 는 약 몇 g 이 필요한가? (단, 원자량은 Cu는 63.54, S는 32, O는 16, K는 39 이다.)

  1. 0.1125
  2. 0.2250
  3. 0.4488
  4. 1.0024
(정답률: 53%)
  • 시료의 몰수를 구한 뒤, 화학 양론적 반응비($$Cu^{2+}:OH^{-} = 1:2$$)를 이용하여 필요한 KOH의 질량을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $W = \frac{w}{M} \times 2 \times M_{KOH}$
    ② [숫자 대입] $W = \frac{0.5012}{249.54} \times 2 \times 56$
    ③ [최종 결과] $W = 0.2250$
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35. 네슬러 시약의 조제에 사용되지 않는 약품은?

  1. KI
  2. HgI2
  3. KOH
  4. I2
(정답률: 62%)
  • 네슬러 시약은 암모늄 이온 검출에 사용되며, $KI$, $HgI_2$, $KOH$를 혼합하여 조제합니다. $I_2$는 조제 성분에 포함되지 않습니다.
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36. AgNO3 10g을 정확히 정량하여 물에 녹인 뒤 500mL 메스플라스크의 눈금까지 희석시켰다. 이 용액은 몇 N 인가? (단, AgNO3 의 분자량은 169.89 이다.)

  1. 0.118
  2. 0.169
  3. 0.391
  4. 0.503
(정답률: 42%)
  • 노르말 농도($N$)는 용액 1L에 녹아있는 용질의 당량수를 의미합니다. $AgNO_3$는 1가 전해질이므로 몰 농도와 노르말 농도가 같습니다.
    ① [기본 공식] $N = \frac{w}{Eq \times V}$
    ② [숫자 대입] $N = \frac{10}{169.89 \times 0.5}$
    ③ [최종 결과] $N = 0.118$
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37. 음이온 정성분석에서 Cl-, Br-, I-, CNS- 이온의 침전을 생성하기 위하여 주로 사용하는 시약은?

  1. AgNO3
  2. NaNO3
  3. KNO3
  4. HNO3
(정답률: 63%)
  • 할로겐 이온($Cl^-$, $Br^-$, $I^-$) 및 $CNS^-$이온은 은 이온($Ag^+$)과 반응하여 불용성 침전을 형성하므로, 질산은($AgNO_3$)을 정성분석 시약으로 사용합니다.
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38. 0.01M Ca2+ 50.0mL 와 반응하려면 0.05M EDTA 몇 mL 가 필요한가?

  1. 10
  2. 25
  3. 50
  4. 100
(정답률: 70%)
  • EDTA와 금속 이온은 항상 1:1 몰비로 반응합니다. 따라서 두 용액의 몰수($M \times V$)가 같다는 원리를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $M_1 V_1 = M_2 V_2$
    ② [숫자 대입] $0.01 \times 50.0 = 0.05 \times V$
    ③ [최종 결과] $V = 10$
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39. 1차 표준물질이 갖추어야 할 조건 중 틀린 것은?

  1. 조성이 순수하고 일정해야 한다.
  2. 분자량이 작아야 한다.
  3. 건조 중 조성이 변하지 않아야 한다.
  4. 습기, CO2 등의 흡수가 없어야 한다.
(정답률: 84%)
  • 1차 표준물질은 분석의 기준이 되므로 순도가 매우 높고 안정적이어야 합니다. 특히 칭량 시 오차를 줄이기 위해 분자량이 커야 정밀한 측정이 가능하므로, 분자량이 작아야 한다는 설명은 틀린 것입니다.
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40. 다음 물질 중 수용액에서 전해질은 어느 것인가?

  1. 염산
  2. 포도당
  3. 설탕
  4. 에탄올
(정답률: 56%)
  • 전해질은 수용액 상태에서 이온으로 해리되어 전류를 흐르게 하는 물질입니다. 염산은 강전해질로 물에서 $H^{+}$와 $Cl^{-}$이온으로 완전히 이온화됩니다.

    오답 노트
    포도당, 설탕, 에탄올: 비전해질로 이온화되지 않음
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3과목: 기기분석

41. Fe2+ 의 이온이 Fe3+ 이온으로 60%가 산화되었다. 이 때의 전위차는 몇 V 인가? (단, E°는 0.78V 이다.)

  1. 0.75
  2. 0.77
  3. 0.79
  4. 0.81
(정답률: 50%)
  • 네른스트 식을 이용하여 농도 변화에 따른 전위차를 계산합니다. $Fe^{2+}$가 60% 산화되면 $[Fe^{3+}]/[Fe^{2+}] = 0.6/0.4 = 1.5$가 됩니다.
    ① [기본 공식] $E = E^{0} + 0.0591 \log \frac{[Fe^{3+}]}{[Fe^{2+}]}$
    ② [숫자 대입] $E = 0.78 + 0.0591 \log 1.5$
    ③ [최종 결과] $E = 0.79$ V
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42. 12500쿨롱의 전기량으로 Ag+를 Ag로 환원하였을 때 약 몇 g의 은(Ag)을 얻을 수 있는가? (단, Ag의 원자량은 107.88 이다.)

  1. 6.99
  2. 13.97
  3. 27.94
  4. 55.88
(정답률: 53%)
  • 전기분해 시 석출되는 물질의 질량은 패러데이 법칙을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $W = \frac{Q \times M}{F}$ (질량 = 전기량 $\times$ 원자량 / 패러데이 상수)
    ② [숫자 대입] $W = \frac{12500 \times 107.88}{96485}$
    ③ [최종 결과] $W = 13.97$ g
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43. NaCl 용액을 기준으로 만든 비중계는?

  1. 셀룰로오스 비중계
  2. 알코올 비중계
  3. 보오메 비중계
  4. 오스트발트 비중계
(정답률: 49%)
  • 보오메 비중계는 염화나트륨(NaCl) 수용액의 농도를 기준으로 하여 액체의 비중을 측정하는 장치입니다.
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44. 굴절계를 사용하여 액체 시료의 굴절을 측정할 때 액체 경계면의 빛의 분산을 없애기 위하여 사용하는 것은?

  1. Amici 프리즘
  2. 확대경
  3. 임계광선 조절기
  4. 조사용 프리즘
(정답률: 69%)
  • 굴절계에서 액체 경계면의 빛이 분산되어 경계선이 흐릿해지는 현상을 방지하고, 단색광처럼 보이게 하여 정확한 굴절률을 측정하기 위해 Amici 프리즘을 사용합니다.
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45. 액체 흡착제를 가스크로마토그래피에서 사용할 때 분리의 원리가 되는 것은?

  1. 흡착계수의 차
  2. 분배계수의 차
  3. 확산전류의 차
  4. 전개가스 용적의 차
(정답률: 46%)
  • 액체 흡착제(액체 고정상)를 사용하는 가스크로마토그래피는 시료 성분이 이동상(가스)과 고정상(액체) 사이에서 나누어지는 분배계수의 차이를 이용하여 성분을 분리합니다.
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46. 가스크로마토그래피에서 용출크로마토그래프로 고정상이 고체인 경우에 컬럼내에 흡착제로 충전시킬 수 없는 것은?

  1. 활성알루미나
  2. 실리카겔
  3. 활성탄소
  4. 유리
(정답률: 73%)
  • 가스크로마토그래피의 고체 고정상(흡착제)으로는 표면적이 넓고 흡착력이 강한 활성알루미나, 실리카겔, 활성탄소 등이 사용됩니다. 유리는 흡착제로 사용하기에 적합한 다공성 구조나 화학적 성질을 갖추고 있지 않습니다.
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47. 금속나트륨(Na)을 보관하려면 어느 물질 속에 저장하여야 하는가?

  1. 물
  2. 파라핀
  3. 알코올
  4. 이산화탄소
(정답률: 84%)
  • 금속나트륨(Na)은 반응성이 매우 커서 공기 중의 산소나 수분과 격렬하게 반응하므로, 이를 차단하기 위해 반응성이 없는 파라핀이나 석유(Kerosene) 속에 저장하여 보관해야 합니다.

    오답 노트
    물, 알코올: 격렬하게 반응하여 수소 가스를 발생시킴
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48. 적외선분광광도계에 의한 고체시료의 분석방법 중 고체 시료의 취급 방법이 아닌 것은?

  1. 용액법
  2. 페이스트(paste)법
  3. 기화법
  4. KBr 정제법
(정답률: 66%)
  • 적외선분광광도계(IR)에서 고체 시료를 분석할 때는 시료를 용매에 녹이는 용액법, Nujol 등을 섞는 페이스트법, KBr 분말과 함께 압축하는 KBr 정제법 등을 사용합니다. 기화법은 고체 시료의 일반적인 IR 분석 취급 방법이 아닙니다.
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49. 전위차 적정에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 일반적인 기준전극은 백금으로 만든다
  2. 적정분석법에서 종말점의 결정에 이용된다.
  3. 기준전극은 Nernst식에 따라야 한다.
  4. 기준전극은 고정된 전위를 유지하여야 한다.
(정답률: 53%)
  • 기준전극은 전위가 일정하게 유지되어야 하며, 일반적으로 은-염화은($Ag/AgCl$) 전극이나 포화 칼로멜 전극 등이 사용됩니다. 백금($Pt$)은 주로 지시전극으로 사용됩니다.
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50. 다음 보기는 어떤 기기에 대한 설명인가?

  1. 비색계
  2. 점도계
  3. 굴절계
  4. pH 미터
(정답률: 74%)

  • 두 전극 사이의 전위차를 측정하여 용액의 액성(산성, 염기성)을 정확하게 측정하며, 사용 전 캘리브레이션이 필요한 기기는 pH 미터입니다.
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51. 분광광도계에서 광전관, 광전자증배관, 광전도셀 또는 광전지 등을 사용하여 빛의 세기를 측정하여 전기신호로 바꾸는 장치 부분은?

  1. 광원부
  2. 파장선택부
  3. 시료부
  4. 측광부
(정답률: 65%)
  • 분광광도계에서 광전관, 광전자증배관 등을 통해 빛의 세기를 측정하고 이를 전기적 신호로 변환하는 역할을 수행하는 곳은 측광부입니다.

    오답 노트
    광원부: 빛을 생성하여 공급하는 부분
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52. 가스크로마토그래피에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 운반가스는 일정한 유량으로 흘러야 한다.
  2. 일반적으로 유기화합물의 정성 및 정량분석에 이용한다.
  3. 시료도입부, 분리관, 검출기 등은 적정한 온도로 유지해 주어야 한다.
  4. 충진물로 흡착성 고체분말을 사용한 것을 기체-액체 크로마토그래피라고 한다.
(정답률: 81%)
  • 충진물로 흡착성 고체분말을 사용하는 것은 기체-고체 크로마토그래피(GSC)에 해당합니다. 기체-액체 크로마토그래피(GLC)는 고체 지지체에 액체 정지상을 코팅하여 사용합니다.
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53. 기체크로마토그래피에서 주로 사용하는 운반 기체는?

  1. 염소
  2. 아세틸렌
  3. 암모니아
  4. 아르곤
(정답률: 81%)
  • 기체크로마토그래피(GC)의 운반 기체는 시료 성분과 반응하지 않는 불활성 기체여야 합니다. 아르곤은 화학적으로 매우 안정적인 불활성 기체이므로 운반 기체로 적합합니다.
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54. 폴라로그래피에서 확산 전류는 조성, 온도, 전극의 특성을 일정하게 하면 무엇에 비례하는가?

  1. 전해액의 부피
  2. 전해조의 크기
  3. 금속 이온의 농도
  4. 대기압
(정답률: 68%)
  • 폴라로그래피에서 확산 전류는 전해질 내의 분석 대상 물질의 농도에 직접적으로 비례하는 특성을 가집니다. 따라서 금속 이온의 농도가 높을수록 확산 전류 값도 증가합니다.
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55. 적외선흡수스펙트럼에서 흡수띠가 주파수 1690~1760cm-1 영역에서 강하게 나타났을 때 예측되는 화합물은?

  1. 알칸류
  2. 아민류
  3. 케톤류
  4. 아미이드류
(정답률: 59%)
  • 적외선(IR) 스펙트럼에서 $1690 \sim 1760 \text{ cm}^{-1}$ 영역의 강한 흡수띠는 카보닐기($C=O$)의 신축 진동에 의한 특징이며, 이는 케톤류의 대표적인 특성입니다.
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56. 수산화이온농도(OH-)가 1.0×10-4 일 때의 pH는?

  1. 4
  2. 6
  3. 8
  4. 10
(정답률: 64%)
  • 수산화이온농도 $OH^{-}$를 이용하여 $pOH$를 먼저 구한 뒤, $pH + pOH = 14$ 관계식을 이용해 $pH$를 산출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$pH = 14 - pOH = 14 - (-\log[OH^{-}])$$
    ② [숫자 대입]
    $$pH = 14 - (-\log(1.0 \times 10^{-4}))$$
    ③ [최종 결과]
    $$pH = 10$$
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57. CoCl2 · XH2O 0.403g을 포함한 용액이 완전히 전기분해되어 백금 환원전극 표면에 코발트금속 0.100g이 석출되었다. 이 시약의 조성은? (단, Co 원자량은 59.0, CoCl2 화학식량은 130, H2O의 분자량은 18.0 이다.)

  1. CoCl2 · 2H2O
  2. CoCl2 · 4H2O
  3. CoCl2 · 6H2O
  4. CoCl2 · 8H2O
(정답률: 58%)
  • 시료 내 코발트의 함량비를 통해 결정수 $X$의 값을 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식]
    $$\frac{Co}{CoCl_{2} \cdot XH_{2}O} = \frac{59}{130 + 18X}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\frac{0.100}{0.403} = \frac{59}{130 + 18X}$$
    ③ [최종 결과]
    $$X = 6$$
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58. 다음 중 HPLC(고성능액체크로마토그래피)에 사용하는 검출기가 아닌 것은?

  1. UV/Vis 검출기
  2. RI(Refractive Index) 검출기
  3. IR(Infrared) 검출기
  4. ECD(Electron Capture Detector) 검출기
(정답률: 63%)
  • ECD(Electron Capture Detector) 검출기는 할로겐 화합물 분석에 특화된 기체 크로마토그래피(GC) 전용 검출기입니다.
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59. 아세톤, 메탄올에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 인화점이 높은 물질이다.
  2. 저장장소에 화기엄금 표시를 한다.
  3. 가열 및 충격을 피한다.
  4. 저장시 정전기 발생을 방지하여야 한다.
(정답률: 75%)
  • 아세톤과 메탄올은 인화점이 매우 낮은 가연성 액체이므로 화재 위험이 큽니다. 따라서 인화점이 높은 물질이라는 설명은 틀린 것입니다.

    오답 노트
    저장장소 화기엄금, 가열 및 충격 금지, 정전기 방지: 인화성 액체의 기본 안전 관리 수칙입니다.
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60. 다음 중 전자전이를 유발하는데 가장 큰 에너지를 요하는 것은?

  1. n → σ*
  2. n → π*
  3. σ → σ*
  4. π → π*
(정답률: 67%)
  • 전자 전이 에너지 크기는 궤도함수의 에너지 격차에 결정됩니다. $\sigma \to \sigma^*$ 전이는 가장 낮은 에너지 준위의 $\sigma$ 결합 궤도에서 가장 높은 에너지 준위의 $\sigma^*$ 반결합 궤도로 이동하므로 에너지 격차가 가장 커서 가장 큰 에너지를 요합니다.
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