화학분석기능사 필기 기출문제복원 (2015-01-25)

화학분석기능사 2015-01-25 필기 기출문제 해설

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화학분석기능사
(2015-01-25 기출문제)

목록

1과목: 일반화학

1. 다음 중 아염소산의 화학식은?

  1. HCIO
  2. HCIO2
  3. HCIO3
  4. HCIO4
(정답률: 88%)
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2. 같은 주기에서 원자번호가 증가할 때 나타나는 전형원소의 일반적 특성에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 이온화에너지는 증가하지만 전자친화도는 감소한다.
  2. 전기음성도와 전자친화도 모두 증가한다.
  3. 금속성과 원자의 크기가 모두 감소한다.
  4. 금속성은 감소하고 전자친화도는 증가한다.
(정답률: 68%)
  • 같은 주기에서 원자 번호가 증가하면 핵전하가 증가하여 원자 반지름이 감소하고, 이온화 에너지와 전자친화도는 일반적으로 증가하는 경향을 보입니다.

    오답 노트
    이온화에너지는 증가하지만 전자친화도는 감소한다: 전자친화도 역시 증가하는 경향을 가지므로 틀린 설명입니다.
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3. 알칼리 금속에 대한 설명으로 틀린 것은?

  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: 83%)
  • 알칼리 금속은 1족 원소로 원자가전자가 1개이므로, 7족 원소인 염소와 반응할 때 $1:1$ 화합물을 형성합니다.

    오답 노트
    염소와 1:2 화합물을 형성한다: 알칼리 금속은 $+1$가 양이온이 되므로 $1:1$ 결합을 합니다.
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4. 염화나트륨 용액을 전기분해할 때 일어나는 반응이 아닌 것은?

  1. 양극에서 Cl2 기체가 발생한다.
  2. 음극에서 O2 기체가 발생한다.
  3. 양극은 산화반응을 한다.
  4. 음극은 환원반응을 한다.
(정답률: 75%)
  • 염화나트륨 용액을 전기분해하면 양극에서는 염소 기체($Cl_{2}$)가 발생하며 산화 반응이 일어나고, 음극에서는 수소 기체($H_{2}$)가 발생하며 환원 반응이 일어납니다.

    오답 노트
    음극에서 $O_{2}$ 기체가 발생한다: 음극에서는 수소 기체가 발생합니다.

  • 음극에서 수소(H2)가 발생

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5. 어떤 NaOH수용액 1000mL 를 중화하는데 2.5N의 HCI 80mL가 소요되었다. 중화한 것을 끓여서 물을 완전히 증발시킨 다음 얻을 수 있는 고체의 양은 약 몇 g인가? (단, 원자량은 Na : 23, O : 16, Cl : 35.45, H : 1이다.)

  1. 1
  2. 2
  3. 4
  4. 12
(정답률: 46%)

    • ​반응식: NaOH + HCl -> NaCl + H²O

    • ​투입된 HCl의 몰수: 2.5N * 0.08L = 0.2 mol

    • ​생성된 NaCl의 몰수: 0.2 mol (1:1 반응)

    • ​NaCl의 분자량: 23 + 35.45 = 58.45

    • ​최종 질량 계산: 0.2mol × 58.45g/mol = 11.69 g

    • ​선택지 대입: 11.69 g -> 약 12 g

  • 중화 반응에서 산과 염기의 당량수는 같으므로, 사용된 $\text{HCl}$의 몰수를 통해 생성되는 $\text{NaCl}$의 질량을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{Mass} = \text{Normality} \times \text{Volume(L)} \times \text{Molar Mass}$
    ② [숫자 대입] $\text{Mass} = 2.5 \times 0.08 \times 58.45$
    ③ [최종 결과] $\text{Mass} = 11.69\text{ g}$
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6. 할로겐원소의 성질 중 원자번호가 증가할수록 작아지는 것은?

  1. 금속성
  2. 반지름
  3. 이온화에너지
  4. 녹는점
(정답률: 77%)
  • 할로겐 원소는 원자번호가 증가할수록 원자 반지름이 커지고 최외각 전자가 핵으로부터 멀어져 떼어내기 쉬워지므로 이온화에너지는 감소합니다.

    오답 노트
    금속성, 반지름, 녹는점: 원자번호 증가 시 함께 증가함
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7. 다음 화합물 중 순수한 이온결합을 하고 있는 물질은?

  1. CO2
  2. NH3
  3. KCl
  4. NH4Cl
(정답률: 74%)
  • 금속 원소와 비금속 원소가 결합하여 전자를 주고받으며 형성되는 결합이 이온결합입니다. KCl은 1족 금속인 $K$와 17족 비금속인 $Cl$이 결합한 전형적인 이온결합 물질입니다.

    오답 노트
    $CO_2$, $NH_3$: 비금속 간의 결합인 공유결합 물질
    $NH_4Cl$: 이온결합과 공유결합이 함께 존재함
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8. 헥사메틸렌디아민(H2N(CH2)6NH2)과 아디프산(HOOC(CH2)4COOH)이 반응하여 고분자가 생성되는 반응을 무엇이라 하는가?

  1. Addition
  2. Synthetic resin
  3. Reduction
  4. Condensation
(정답률: 76%)
  • 헥사메틸렌디아민과 아디프산이 반응하여 나일론과 같은 고분자를 형성할 때, 물($H_2O$)과 같은 작은 분자가 빠져나오면서 결합하는 응축 반응(Condensation)이 일어납니다.
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9. 다음 중 원자 반지름이 가장 큰 원소는?

  1. Mg
  2. Na
  3. S
  4. Si
(정답률: 69%)
  • 같은 주기에서 원자 번호가 증가할수록 유효 핵전하가 증가하여 전자껍질을 더 강하게 끌어당기므로 원자 반지름은 감소합니다. 제시된 원소들은 모두 3주기 원소이며, 원자 번호가 가장 작은 Na가 반지름이 가장 큽니다.
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10. 황산 49g을 물에 녹여 용액 1L을 만들었다. 이 수용액의 몰 농도는 얼마인가? (단, 황산의 분자량은 98이다.)

  1. 0.5 M
  2. 1 M
  3. 1.5 M
  4. 2 M
(정답률: 65%)
  • 용질의 질량을 몰질량으로 나누어 몰수를 구한 뒤, 이를 용액의 부피로 나누어 몰 농도를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $M = \frac{\frac{w}{Mw}}{V}$
    ② [숫자 대입] $M = \frac{\frac{49}{98}}{1}$
    ③ [최종 결과] $M = 0.5$ M
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11. 다음 중 산, 염기의 반응이 아닌 것은?

  1. NH3 + HCl → NH4+ + Cl-
  2. 2C2H5OH + 2Na → 2C2H5ONa + H2
  3. H+ + OH- → H2O
  4. NH3 + BF3 → NH3BF3
(정답률: 54%)
  • 에탄올($C_{2}H_{5}OH$)과 나트륨($Na$)의 반응은 산-염기 반응이 아니라, 금속 나트륨이 에탄올의 하이드록실기($-OH$)와 반응하여 수소 가스를 발생시키는 산화-환원 반응입니다.
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12. 다음 중 포화탄화수소 화합물은?

  1. 요오드 값이 큰 것
  2. 건성유
  3. 시클로헥산
  4. 생선기름
(정답률: 85%)
  • 시클로헥산은 분자식이 $C_{6}H_{12}$인 고리형 탄화수소로, 모든 탄소 원자가 단일 결합으로만 연결되어 있어 수소가 최대로 결합한 포화탄화수소입니다.

    오답 노트
    요오드 값이 큰 것, 건성유, 생선기름: 불포화 결합(이중 결합 등)을 포함하고 있어 불포화탄화수소에 해당합니다.
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13. 일정한 온도에서 일정한 몰수를 가지는 기체의 부피는 압력에 반비례한다는 것(보일의 법칙)을 올바르게 표현한 식은? (단, P : 압력, V : 부피, k : 비례상수이다.)

  1. PV = k
  2. P = kV
  3. V = kP
(정답률: 81%)
  • 보일의 법칙은 온도가 일정할 때 기체의 부피는 압력에 반비례한다는 원리입니다. 이를 수식으로 표현하면 압력과 부피의 곱이 일정하다는 관계가 성립합니다.
    $$\text{PV} = \text{k}$$
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14. 질량수가 23인 나트륨의 원자번호가 11이라면 양성자수는 얼마인가?

  1. 11
  2. 12
  3. 23
  4. 34
(정답률: 81%)
  • 원자의 정의에 따라 원자번호는 곧 핵 속에 들어있는 양성자의 수와 동일합니다. 따라서 원자번호가 $11$인 나트륨의 양성자 수는 $11$입니다.
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15. 공기는 많은 종류의 기체로 이루어져 있다. 이 중 가장 많이 포함되어 있는 기체는?

  1. 산소
  2. 네온
  3. 질소
  4. 이산화탄소
(정답률: 88%)
  • 대기 중 공기의 구성 성분 함량은 질소가 약 $78\%$로 가장 많으며, 그 뒤를 이어 산소, 아르곤, 이산화탄소 순으로 포함되어 있습니다.
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16. 다음 반응 중 이산화황이 산화제로 작용한 것은?

  1. SO2 + NaOH ⇄ NaHSO3
  2. SO2 + Cl2 + 2H2O ⇄ H2SO4 + 2HCl
  3. SO2 + H2O ⇄ H2SO3
  4. SO2 + 2H2S ⇄ 3S + 2H2O
(정답률: 60%)
  • 산화제는 자신은 환원되면서 다른 물질을 산화시키는 물질입니다. $\text{SO}_2 + 2\text{H}_2\text{S} \rightleftharpoons 3\text{S} + 2\text{H}_2\text{O}$ 반응에서 $\text{SO}_2$의 황($\text{S}$) 산화수는 $+4$에서 $0$으로 감소(환원)하였으므로 $\text{SO}_2$가 산화제로 작용했습니다.
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17. 다음 중 헨리의 법칙에 적용이 잘되지 않는 것은?

  1. O2
  2. H2
  3. CO2
  4. NaCl
(정답률: 71%)
  • 헨리의 법칙은 기체의 용해도가 부분 압력에 비례한다는 법칙입니다. NaCl은 기체가 아닌 수용성 염으로, 물에 대한 용해도가 매우 높아 헨리의 법칙 적용 대상이 아닙니다.
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18. 일정한 온도에서 1atm의 이산화탄소 1L와 2atm의 질소 2L를 밀폐된 용기에 넣었더니 전체 압력이 2atm이 되었다. 이 용기의 부피는?

  1. 1.5L
  2. 2L
  3. 2.5L
  4. 3L
(정답률: 53%)
  • 보일의 법칙에 따라 각 기체의 압력과 부피의 곱의 합은 혼합 후 전체 압력과 부피의 곱과 같습니다.
    ① $(P_1 \times V_1) + (P_2 \times V_2) = P_{total} \times V_{total}$
    ② $(1 \times 1) + (2 \times 2) = 2 \times V$
    ③ $V = 2.5\text{ L}$
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19. 수은 기압계에서 수은 기둥의 높이가 380mm이었다. 이것은 약 몇 atm인가?

  1. 0.5
  2. 0.6
  3. 0.7
  4. 0.8
(정답률: 70%)
  • 표준 대기압 $1\text{ atm}$은 수은 기둥 $760\text{ mm}$와 같다는 원리를 이용합니다.
    ① $P = \frac{h}{760}$
    ② $P = \frac{380}{760}$
    ③ $P = 0.5\text{ atm}$
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20. 산화-환원반응에서 산화수에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 한 원소로만 이루어진 화합물의 산화수는 0이다.
  2. 단원자 이온의 산화수는 전하량과 같다.
  3. 산소의 산화수는 항상 -2이다.
  4. 중성인 화합물에서 모든 원자와 이온들의 산화수의 합은 0이다.
(정답률: 80%)
  • 산소의 산화수는 일반적으로 $-2$이지만, 과산화물에서는 $-1$이며, 산소 기체($O_{2}$) 상태일 때는 $0$이므로 항상 $-2$라는 설명은 틀렸습니다.
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2과목: 분석화학

21. 다음 중 산성의 세기가 가장 큰 것은?

  1. HF
  2. HCl
  3. HBr
  4. HI
(정답률: 64%)
  • 할로젠화 수소의 산성 세기는 원자 번호가 커질수록(결합 길이가 길어지고 결합 에너지가 작아질수록) 강해집니다.
    따라서 산성 세기는 $HF < HCl < HBr < HI$ 순으로 HI가 가장 강합니다.
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22. 질산(HNO3)의 분자량은 얼마인가? (단, 원자량 H = 1, N = 14, O = 16이다.)

  1. 63
  2. 65
  3. 67
  4. 69
(정답률: 88%)
  • 질산($HNO_{3}$)의 분자량은 각 구성 원자의 원자량을 모두 합산하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $M = H + N + (O \times 3)$
    ② [숫자 대입] $M = 1 + 14 + (16 \times 3)$
    ③ [최종 결과] $M = 63$
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23. 산이나 알칼리에 반응하여 수소를 발생시키는 것은?

  1. Mg
  2. Si
  3. Al
  4. Fe
(정답률: 58%)
  • 산과 알칼리 모두와 반응하여 수소를 발생시키는 물질을 양쪽성 물질이라고 하며, Al은 대표적인 양쪽성 금속입니다.
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24. 다음 중 탄소와 탄소사이에 π결합이 없는 물질은?

  1. 벤젠
  2. 페놀
  3. 톨루엔
  4. 이소부탄
(정답률: 72%)
  • 벤젠, 페놀, 톨루엔은 모두 벤젠 고리를 포함하고 있어 탄소 간 이중결합($$\pi$$결합)이 존재합니다. 반면, 이소부탄은 모든 탄소 결합이 단일결합($$\sigma$$결합)으로만 이루어진 포화 탄화수소이므로 $\pi$결합이 없습니다.
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25. 다음 중 산성산화물은?

  1. P2O5
  2. Na2O
  3. MgO
  4. CaO
(정답률: 75%)
  • 비금속 산화물인 $P_{2}O_{5}$는 물과 반응하여 산성을 띠는 산성산화물입니다.

    오답 노트
    $$Na_{2}O, MgO, CaO$$: 금속 산화물로 염기성 산화물에 해당함
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26. 다음 반응에서 반응계에 압력을 증가시켰을 때 평형이 이동하는 방향은?

  1. SO3가 많이 생성되는 방향
  2. SO3가 감소되는 방향
  3. SO2가 많이 생성되는 방향
  4. 이동이 없다.
(정답률: 76%)
  • 르샤틀리에 원리에 따라 반응계의 압력이 증가하면 전체 기체의 몰수가 감소하는 방향으로 평형이 이동합니다.
    반응식 $2SO_{2} + O_{2} \rightleftharpoons 2SO_{3}$에서 반응물은 $3\text{mol}$($$2+1$$), 생성물은 $2\text{mol}$이므로, 몰수가 적은 $$SO_{3}$$가 많이 생성되는 방향으로 평형이 이동합니다.
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27. 용액 1L 중에 녹아있는 용질의 g 당량 수로 나타낸 것을 그 물질의 무엇이라고 하는가?

  1. 몰 농도
  2. 몰랄 농도
  3. 노르말 농도
  4. 포르말 농도
(정답률: 68%)
  • 용액 $1\text{L}$ 속에 녹아있는 용질의 g 당량 수로 나타낸 농도를 노르말 농도라고 합니다.

    오답 노트
    몰 농도: 용액 $1\text{L}$ 당 용질의 몰수($mol$ )로 표시
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28. 다음 반응에서 생성되는 침전물의 색상은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 흰색
  2. 노란색
  3. 초록색
  4. 검정색
(정답률: 62%)
  • 제시된 반응식 $Pb^{2+} + H_{2}SO_{4} \rightleftharpoons PbSO_{4} + 2H^{+}$에서 생성되는 황산납($PbSO_{4}$ )은 흰색 침전물입니다.
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29. 고체를 액체에 녹일 때 일정 온도에서 일정량의 용매에 녹일 수 있는 용질의 최대량은?

  1. 몰 농도
  2. 용해도
  3. 백분율
  4. 천분율
(정답률: 90%)
  • 일정 온도에서 일정량의 용매에 최대로 녹을 수 있는 용질의 양을 용해도라고 정의합니다.
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30. 산의 전리상수 값이 다음과 같을 때 가장 강한 산은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 5.8×10-2
  2. 2.4×10-4
  3. 8.9×10-2
  4. 9.3×10-5
(정답률: 64%)
  • 산의 전리상수( $K_a$) 값이 클수록 전리가 더 많이 일어나므로 더 강한 산이 됩니다. 제시된 값 중 $8.9 \times 10^{-2}$가 가장 큰 값이므로 가장 강한 산입니다.
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31. pH가 10인 NaOH 용액 1L 에는 Na+ 이온이 몇 개 포함되어 있는가? (단, 아보가드로수는 6×1023 이다.)

  1. 6×1016
  2. 6×1019
  3. 6×1021
  4. 6×1025
(정답률: 63%)
  • pH와 pOH의 관계를 통해 수산화나트륨의 몰농도를 구하고, 여기에 아보가드로수를 곱하여 이온의 개수를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $\text{개수} = 10^{-\text{pOH}} \times 6 \times 10^{23}$
    ② [숫자 대입] $\text{개수} = 10^{-(14-10)} \times 6 \times 10^{23}$
    ③ [최종 결과] $\text{개수} = 6 \times 10^{19}$
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32. 수산화크롬, 수산화알루미늄은 산과 만나면 염기로 작용하고, 염기와 만나면 산으로 작용한다. 이런 화합물을 무엇이라 하는가?

  1. 이온성 화합물
  2. 양쪽성 화합물
  3. 혼합물
  4. 착화물
(정답률: 84%)
  • 산과 반응하면 염기로, 염기와 반응하면 산으로 작용하는 성질을 가진 화합물을 양쪽성 화합물이라고 합니다.
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33. 칼륨이 불꽃 반응을 하면 어떤 색깔의 불꽃으로 나타나는가?

  1. 백색
  2. 빨간색
  3. 노란색
  4. 보라색
(정답률: 76%)
  • 금속 원소마다 고유한 전자 전이 에너지가 달라 불꽃 반응 시 고유한 색을 나타내며, 칼륨($K$)의 경우 보라색 불꽃을 나타내는 것이 특징입니다.
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34. 이온곱과 용해도곱 상수(Ksp)의 관계 중 침전을 생성시킬 수 있는 것은?

  1. 이온곱 ＞ Ksp
  2. 이온곱 = Ksp
  3. 이온곱 ＜ Ksp
  4. 이온곱 = Ksp/해리상수
(정답률: 79%)
  • 용액 내 이온들의 농도 곱인 이온곱이 해당 물질의 용해도곱 상수($K_{sp}$)보다 크면, 용액이 포화 상태를 넘어 과포화 상태가 되어 용해되지 못한 물질이 고체 형태로 석출되는 침전 현상이 발생합니다.
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35. 요오드포름 반응으로 확인할 수 있는 물질은?

  1. 에틸알콜
  2. 메틸알콜
  3. 아밀알콜
  4. 옥틸알콜
(정답률: 70%)
  • 요오드포름 반응은 메틸케톤 구조($CH_3C=O$)를 가지거나, 산화되어 메틸케톤이 될 수 있는 2차 알코올에서 양성 반응을 보입니다. 에틸알콜은 산화되면 아세트알데하이드(메틸케톤 구조)가 되므로 요오드포름 반응을 통해 확인할 수 있습니다.
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36. 다음 실험기구 중 적정실험을 할 때 직접적으로 쓰이지 않는 것은?

  1. 분석천칭
  2. 뷰렛
  3. 데시케이터
  4. 메스플라스크
(정답률: 79%)
  • 적정 실험은 표준 용액을 사용하여 미지 시료의 농도를 결정하는 과정으로, 뷰렛, 메스플라스크, 분석천칭 등이 사용됩니다.

    오답 노트
    데시케이터: 시료를 건조하거나 건조 상태를 유지하는 데 사용하는 기구입니다.
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37. AgCl의 용해도가 0.0016g/L 일 때 AgCl의 용해도 곱은 약 얼마인가? (단, Ag의 원자량은 108, Cl의 원자량은 35.5이다.)

  1. 1.12×10-5
  2. 1.12×10-3
  3. 1.2×10-5
  4. 1.2×10-10
(정답률: 55%)
  • 먼저 용해도를 몰농도로 변환한 후, 용해도 곱($K_{sp}$) 공식을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $K_{sp} = [Ag^{+}] [Cl^{-}]$
    ② [숫자 대입] $K_{sp} = (1.12 \times 10^{-5}) \times (1.12 \times 10^{-5})$
    ③ [최종 결과] $K_{sp} = 1.2 \times 10^{-10}$
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38. ‘용해도가 크지 않은 기체의 용해도는 그 기체의 압력에 비례한다.’와 관련이 깊은 것은?

  1. 헨리의 법칙
  2. 보일의 법칙
  3. 보일-샤를의 법칙
  4. 질량보존의 법칙
(정답률: 71%)
  • 기체의 용해도가 그 기체의 부분 압력에 비례한다는 원리를 설명하는 법칙은 헨리의 법칙입니다.
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39. 황산(H2SO4)의 1당량은 얼마인가? (단, 황산의 분자량은 98g/mol이다.)

  1. 4.9g
  2. 49g
  3. 9.8g
  4. 98g
(정답률: 77%)
  • 황산은 2가 산으로, 1몰당 2몰의 수소 이온을 내놓으므로 1당량은 0.5몰에 해당합니다.
    ① [기본 공식] $W = \frac{M}{n}$ (1당량 무게 = 분자량 / 당량수)
    ② [숫자 대입] $W = \frac{98}{2}$
    ③ [최종 결과] $W = 49$ g
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40. 다음 중 침전 적정법이 아닌 것은?

  1. 모르법
  2. 파얀스법
  3. 폴하르트법
  4. 킬레이트법
(정답률: 67%)
  • 모르법, 파얀스법, 폴하르트법은 모두 침전물을 형성시켜 분석하는 침전 적정법이지만, 킬레이트법은 금속 이온과 킬레이트 시약이 결합하여 착물을 형성하는 착물 형성 적정법입니다.
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3과목: 기기분석

41. 시약의 취급방법에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 나트륨과 칼륨의 알칼리금속은 물 속에 보관한다.
  2. 브롬산, 플루오르화수소산은 피부에 닿지 않게 한다.
  3. 알코올, 아세톤, 에테르 등은 가연성이므로 취급에 주의한다.
  4. 농축 및 가열 등의 조작 시 끓임쪽을 넣는다.
(정답률: 84%)
  • 나트륨과 칼륨 같은 알칼리금속은 반응성이 매우 커서 물과 격렬하게 반응하며 대기 중 산소와도 쉽게 반응하므로, 물이 아닌 석유(등유) 속에 보관해야 합니다.
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42. 가시-자외선 분광광도계의 기본적인 구성요소의 순서로서 가장 올바른 것은?

  1. 광원 - 단색화 장치 - 검출기 - 흡수용기 - 기록계
  2. 광원 - 단색화 장치 - 흡수용기 - 검출기 - 기록계
  3. 광원 - 흡수용기 - 검출기 - 단색화 장치 - 기록계
  4. 광원 - 흡수용기 - 단색화 장치 - 검출기 - 기록계
(정답률: 69%)
  • 분광광도계는 빛을 내는 광원에서 시작하여, 특정 파장만 골라내는 단색화 장치, 시료가 담긴 흡수용기, 빛의 세기를 측정하는 검출기, 그리고 결과를 나타내는 기록계 순으로 구성됩니다.
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43. 전해로 석출되는 속도와 확산에 의해 보충되는 물질의 속도가 같아서 흐르는 전류를 무엇이라 하는가?

  1. 이동전류
  2. 한계전류
  3. 잔류전류
  4. 확산전류
(정답률: 56%)
  • 전극 표면에서 반응 물질이 소모되는 속도와 확산에 의해 공급되는 속도가 일치하여, 전류 밀도가 최대치에 도달해 더 이상 증가하지 않는 상태의 전류를 한계전류라고 합니다.
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44. pH 미터에 사용하는 포화 칼로멜 전극의 내부관에 채워져 있는 재료로 나열된 것은?

  1. Hg, HgCl2, 포화 KCl
  2. 포화 KOH 용액
  3. Hg2Cl2, KCl
  4. Hg, KCl
(정답률: 61%)
  • 포화 칼로멜 전극은 수은($Hg$), 염화제일수은($Hg_2Cl_2$), 그리고 포화 염화칼륨($KCl$) 용액으로 구성되어 전위가 일정하게 유지되는 기준 전극입니다.
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45. 분광광도계에서 빛의 파장을 선택하기 위한 단색화장치로 사용되는 것만으로 짝지어진 것은?

  1. 프리즘, 회절격자
  2. 프리즘, 반사거울
  3. 반사거울, 회절격자
  4. 볼록거울, 오목거울
(정답률: 79%)
  • 단색화장치는 다색광을 분산시켜 특정 파장의 빛만을 선택하는 장치로, 빛의 굴절을 이용하는 프리즘과 빛의 회절과 간섭을 이용하는 회절격자가 대표적으로 사용됩니다.
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46. 분광광도계에서 빛이 지나가는 순서로 맞는 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 입구슬릿 → 시료부 → 분산장치 → 출구슬릿 → 검출부
  2. 입구슬릿 → 분산장치 → 시료부 → 출구슬릿 → 검출부
  3. 입구슬릿 → 분산장치 → 출구슬릿 → 시료부 → 검출부
  4. 입구슬릿 → 출구슬릿 → 분산장치 → 시료부 → 검출부
(정답률: 62%)
  • 분광광도계의 기본 광학 경로는 광원에서 나온 빛이 입구슬릿을 통과한 후, 분산장치(프리즘 또는 회절격자)를 통해 파장이 분리되고, 출구슬릿을 통해 특정 파장의 단색광만 선택되어 시료부를 통과한 뒤 검출부에서 측정되는 순서로 진행됩니다.
    따라서 올바른 순서는 입구슬릿 → 분산장치 → 출구슬릿 → 시료부 → 검출부입니다.
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47. 분석시료의 각 성분이 액체크로마토그래피내부에서 분리되는 이유는?

  1. 흡착
  2. 기화
  3. 건류
  4. 혼합
(정답률: 84%)
  • 액체크로마토그래피는 시료 성분이 고정상과 이동상 사이에서 가지는 흡착력(친화도)의 차이에 의해 각 성분이 서로 다른 속도로 이동하며 분리되는 원리를 이용합니다.
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48. 원자흡광광도계에 사용할 표준용액을 조제하려고 한다. 이 때 정확히 100mL를 조제하고자 할 때 가장 적합한 실험기구는?

  1. 메스피펫
  2. 용량플라스크
  3. 비커
  4. 뷰렛
(정답률: 72%)
  • 특정 농도의 표준용액을 정확한 부피로 조제하기 위해서는 정해진 용량의 액체를 담을 수 있도록 정밀하게 설계된 용량플라스크를 사용하는 것이 가장 적합합니다.
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49. 종이크로마토그래피에서 우수한 분리도에 대한 이동도의 값은?

  1. 0.2~0.4
  2. 0.4~0.8
  3. 0.8~1.2
  4. 1.2~1.6
(정답률: 68%)
  • 종이크로마토그래피에서 성분 물질이 너무 빠르게 이동하거나 너무 느리게 이동하면 분리 효율이 떨어집니다. 따라서 분리도가 가장 우수한 적정 이동도(Rf 값) 범위는 $0.4 \sim 0.8$입니다.
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50. 0.01M NaOH의 pH는 얼마인가?

  1. 10
  2. 11
  3. 12
  4. 13
(정답률: 71%)
  • 강염기인 $\text{NaOH}$의 농도를 통해 $\text{pOH}$를 먼저 구한 뒤, $\text{pH}$와 $\text{pOH}$의 합이 $14$라는 관계를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $\text{pH} = 14 - \text{pOH}$
    ② [숫자 대입] $\text{pH} = 14 - (-\log 0.01)$
    ③ [최종 결과] $\text{pH} = 12$
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51. 황산구리(CuSO4) 수용액에 10A의 전류를 30분 동안 가하였을 때, (-)극에서 석출하는 구리의 양은 약 몇 g인가? (단, Cu 원자량은 64이다.)

  1. 0.01g
  2. 3.98g
  3. 5.97g
  4. 8.45g
(정답률: 52%)
  • 패러데이의 전기분해 법칙을 이용하여 석출량을 계산합니다. 구리($Cu$)는 2가 이온($Cu^{2+}$)이므로 당량수는 2이며, 석출량은 흐른 총 전하량에 비례합니다.
    ① [기본 공식] $W = \frac{M}{n \times F} \times I \times t$
    ② [숫자 대입] $W = \frac{64}{2 \times 96500} \times 10 \times (30 \times 60)$
    ③ [최종 결과] $W = 5.97$
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52. 가스크로마토그래피의 기본 원리로 보기 어려운 것은?

  1. 이동상이 기체이다.
  2. 고정상은 휘발성 액체이다.
  3. 혼합물이 각 성분의 이동 속도의 차이 때문에 분리된다.
  4. 분리된 각 성분들은 검출기에서 검출된다.
(정답률: 74%)
  • 가스크로마토그래피는 이동상으로 기체를 사용하며, 성분들이 고정상과의 상호작용 차이에 의해 분리되어 검출되는 원리를 이용합니다.

    오답 노트
    고정상은 휘발성 액체이다: 고정상은 기화되지 않는 비휘발성 액체나 고체여야 합니다.
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53. 다음 중 전위차법에서 사용하는 장치로 옳은 것은?

  1. 광원
  2. 시료용기
  3. 파장선택기
  4. 기준전극
(정답률: 71%)
  • 전위차법은 측정 전극과 전위가 일정한 기준전극 사이의 전위차를 측정하여 분석하는 방법이므로 기준전극이 필수적입니다.
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54. 유지의 추출에 사용되는 용제는 대부분 어떤 물질인가?

  1. 발화성 물질
  2. 용해성 물질
  3. 인화성 물질
  4. 폭발성 물질
(정답률: 64%)
  • 유지 추출에 사용되는 용제(예: n-헥산, 에테르 등)는 불이 붙기 쉬운 성질을 가진 인화성 물질입니다.
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55. 원자흡광광도법에서 빛의 흡수와 원자 농도와의 관계는?

  1. 비례
  2. 반비례
  3. 제곱근에 비례
  4. 제곱근에 반비례
(정답률: 66%)
  • 원자흡광광도법에서 시료 내 원자의 농도가 높을수록 빛의 흡수량이 증가하므로, 빛의 흡수와 원자 농도는 비례 관계에 있습니다.
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56. 분극성의 미소전극과 비분극성의 대극과의 사이에 연속적으로 변화하는 전압을 가하여 전해에 의해 생긴 전류를 측정하여, 전압과 전류의 관계곡선(전류-전압 곡선)을 그려 이것을 해석하여 목적 성분을 분리하는 방법은?

  1. 전위차 분석
  2. 폴라로그래피
  3. 전해 중량분석
  4. 전기량 분석
(정답률: 65%)
  • 분극성 미소전극과 비분극성 대극 사이에서 전압을 연속적으로 변화시키며 전류-전압 곡선을 통해 성분을 분석하는 전기화학적 정량·정성 분석법은 폴라로그래피입니다.
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57. 가스크로마토그래피에서 사용되는 운반기체로서 가장 부적당한 것은?

  1. He
  2. N2
  3. H2
  4. C2H2
(정답률: 72%)
  • 가스크로마토그래피의 운반기체는 시료 및 고정상과 반응하지 않는 화학적으로 안정적인 불활성 기체(He, $\text{N}_2$)나 수소($\text{H}_2$)를 사용해야 합니다. 따라서 반응성이 큰 $\text{C}_2\text{H}_2$는 부적당합니다.
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58. 1850cm-1에서 나타나는 벤젠 흡수피크의 몰흡광계수의 값은 4950M-1ㆍcm-1이다. 0.05mm 용기에서 이 피크의 흡광도가 0.01이 되는 벤젠의 몰농도는?

  1. 4.04×10-2M
  2. 4.04×10-3M
  3. 4.04×10-4M
  4. 4.04×10-5M
(정답률: 51%)
  • 비어-람베르트 법칙을 이용하여 몰농도를 구하는 문제입니다. 이때 용기 두께의 단위는 반드시 $\text{cm}$로 통일해야 합니다. ($0.05\text{mm} = 0.005\text{cm}$)
    ① [기본 공식] $A = \epsilon c l$ (흡광도 = 몰흡광계수 $\times$ 농도 $\times$ 두께)
    ② [숫자 대입] $0.01 = 4950 \times c \times 0.005$
    ③ [최종 결과] $c = 4.04 \times 10^{-4}\text{M}$
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59. 분광광도계에 사용 할 시료용기에 용액을 채울 때 어느 정도가 가장 적당한가?

  1. 1/2
  2. 1/3
  3. 2/3
  4. 1/4
(정답률: 81%)
  • 분광광도계의 시료 용기(큐벳)에 용액을 채울 때는 빛의 산란을 방지하고 적절한 광로 길이를 확보하기 위해 전체 용량의 2/3 정도를 채우는 것이 가장 적당합니다.
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60. 분광광도계에서 정성분석에 대한 정보를 주는 흡수 스펙트럼 파장은 어느 것인가?

  1. 최저 흡수파장
  2. 최대 흡수파장
  3. 중간 흡수파장
  4. 평균 흡수파장
(정답률: 75%)
  • 분광광도계에서 물질의 종류를 확인하는 정성분석은 해당 물질이 빛을 가장 많이 흡수하는 최대 흡수파장을 측정하여 결정합니다.
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