화학분석기사 필기 기출문제복원 (2020-08-22)

화학분석기사
(2020-08-22 기출문제)

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1과목: 화학분석 과정관리

1. 분석 작업 표준지침서에 따라 표준 시료를 제조하는 다음의 설명 중 적합하지 않은 것은? (단, 표준저장용액은 100mg/L의 농도를 조제하는 것을 기준으로 한다.)

  1. 카드뮴(Cd)의 표준저장용액은 4mL 진한 HNO3에 카드뮴 금속 0.100g을 녹인 후, 진한 HNO3 5mL를 첨가하고, 증류수를 가하여 1000mL로 만든다.
  2. 철(Fe)의 표준저장용액은 10mL의 50% HCl과 5mL의 진한 HNO3의 혼합물에 철 와이어 0.150g을 녹이고, 5mL 진한 HNO3을 첨가한 후 증류수를 가하여 1000mL로 만든다.
  3. 납(Pb)의 표준저장용액은 소량의 HNO3에 Pb(NO3)2 0.1598g을 녹이고, 증류수를 가하여 1000mL로 만든다.
  4. 나트륨(Na)의 표준저장용액은 증류수에 NaCl 0.2542g을 녹이고, 10mL 진한 HNO3을 첨가한 후 증류수를 가하여 1000mL로 만든다.
(정답률: 62%)
  • 철(Fe)의 표준저장용액은 10mL의 50% HCl과 5mL의 진한 HNO3의 혼합물에 철 와이어 0.150g을 녹이고, 5mL 진한 HNO3을 첨가한 후 증류수를 가하여 1000mL로 만든다.

    이 설명은 표준 시료를 제조하는 방법 중 유일하게 HCl을 사용하고 있기 때문에 적합하지 않다. 표준 시료 제조에는 가능한 한 적은 수의 화학물질을 사용하는 것이 좋으며, HCl은 다른 화학물질과 함께 사용할 때 안정성 문제가 발생할 수 있기 때문이다.
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2. 다음 표준규격에 관한 설명 중에서 옳은 것으로만 짝지어진 것은?

  1. A, B
  2. A, B, C
  3. A, C, D
  4. A, B, C, D
(정답률: 58%)
  • - A: ISO 9001은 품질관리 시스템에 대한 국제 표준규격이다.
    - B: ISO 14001은 환경관리 시스템에 대한 국제 표준규격이다.
    - C: OHSAS 18001은 안전보건관리 시스템에 대한 국제 표준규격이다.
    - D: ISO 27001은 정보보호관리 시스템에 대한 국제 표준규격이다.

    따라서, A, B, C가 옳은 짝이다.
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3. 금속 이온과 불꽃 반응색이 잘못 짝지어진 것은?

  1. 나트륨 - 노란색
  2. 리튬 - 빨간색
  3. 칼륨 - 황록색
  4. 구리 - 청록색
(정답률: 79%)
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    칼륨 불꽃색은 보라색입니다
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4. 분석 장비에 관한 설명 중 옳은 것은?

  1. 전류계는 분석물을 산화 또는 환원하는데 필요한 전하를 공급하는 장치로 교류전원을 많이 사용한다.
  2. pH 미터는 가스전극을 사용하므로 취급에 각별히 주의하여야 한다.
  3. 질량분석기는 분석물을 이온화하여 질량 대 전하비를 측정하는 장치이다.
  4. GC는 GLC와 GSC로 나뉘는데 두 기기의 차이는 분석물의 상(phase)이다.
(정답률: 60%)
  • 질량분석기는 분석물을 이온화하여 질량 대 전하비를 측정하는 장치이다. 이는 분석물의 이온화 상태에 따라 전하를 측정하여 질량을 계산하는 원리이다.
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5. 기기분석법에서 분석방법에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. 표준물 첨가법은 미지의 시료에 분석하고자 하는 표준물질을 일정량 첨가해서 미지 물질의 농도를 구한다.
  2. 내부표준법은 시료에 원하는 물질을 첨가하여 표준 검량선을 이용하여 정량한다.
  3. 정성분석 시 검량선 작성은 필수적이다.
  4. 정량분석은 반드시 기기분석으로만 할 수 있다.
(정답률: 68%)
  • 표준물 첨가법은 미지의 시료에 분석하고자 하는 표준물질을 일정량 첨가해서 미지 물질의 농도를 구하는 방법이다. 이 방법은 표준물질의 농도가 정확하지 않거나 불확실한 경우에 유용하게 사용된다. 첨가된 표준물질의 양과 미지 시료의 반응을 측정하여 미지 시료의 농도를 계산할 수 있다.
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6. 0.10M KNO3용액에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 이 용액 0.10L에는 6.02×1022의 K+이온들이 존재한다.
  2. 이 용액 0.10L에는 6.02×1023의 K+이온들이 존재한다.
  3. 이 용액 0.10L에는 0.010몰의 K+이온들이 존재한다.
  4. 이 용액 0.10L에는 1.0몰의 K+이온들이 존재한다.
(정답률: 75%)
  • 이 용액은 0.10M KNO3 용액이므로, 1L의 용액에는 0.10 몰의 KNO3가 존재합니다. KNO3는 K+ 이온과 NO3- 이온으로 이루어져 있으므로, 1L의 용액에는 0.10 몰의 K+ 이온도 존재합니다. 따라서, 0.10L의 용액에는 0.010 몰의 K+ 이온들이 존재합니다.
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7. 불포화 탄화수소에 속하지 않는 것은?

  1. alkane
  2. alkene
  3. alkyne
  4. arene
(정답률: 81%)
  • 알케인은 단일 결합만을 가지는 탄화수소로, 불포화 탄화수소에 속하지 않습니다. 반면 알케인은 알케인, 알케인, 아렌 등 다른 유형의 탄화수소와 구별됩니다.
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8. C2H5OH 8.72g을 얼렸을 때의 △H는 약 몇 kJ인가? (단, C2H5OH열은 4.81kJ/mol이다.)

  1. +0.9
  2. -0.9
  3. +41.9
  4. -41.9
(정답률: 64%)
  • C2H5OH의 몰질량을 구해보면,

    2 × 12.01(g/mol) + 6 × 1.01(g/mol) + 1 × 16.00(g/mol) = 46.07(g/mol)

    따라서, 8.72g의 C2H5OH는 8.72(g) ÷ 46.07(g/mol) = 0.1892(mol) 이다.

    얼리는 과정에서 방출되는 열량은 다음과 같이 구할 수 있다.

    △H = n × ΔH

    여기서, n은 몰수이고, ΔH는 단위 몰당 열량이다.

    따라서,

    △H = 0.1892(mol) × (-4.81kJ/mol) = -0.91kJ

    따라서, 정답은 "-0.9"이다.

    이 값이 음수인 이유는, C2H5OH가 얼어서 과정에서 열이 방출되기 때문이다.
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9. 벤젠을 실험식으로 옳게 나타낸 것은?

  1. C6H6
  2. C6H5
  3. C3H3
  4. CH
(정답률: 75%)
  • 벤젠은 분자식이 C6H6인 화합물이다. 이는 탄소원자 6개와 수소원자 6개로 이루어진 분자이므로, 옳은 실험식은 "C6H6"이다. 따라서 보기 중 정답은 "C6H6"이다. "C6H5"는 벤젠의 기호식이 아니며, "C3H3"과 "CH"는 벤젠의 분자식에서 필요한 탄소와 수소의 수가 부족하다.
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10. 1.87g의 아연금속으로부터 얻을 수 있는 산화아연의 질량(g)은? (단, Zn : 65g/mol, 산화아연의 생성반응식 2Zn(s) + O2(g) → 2ZnO(s)이다.)

  1. 1.17
  2. 1.50
  3. 2.33
  4. 4.66
(정답률: 74%)
  • 산화아연 1몰의 질량은 2 x 65g + 16g = 146g 이다. 따라서 1g의 아연으로는 1/65 몰의 양만큼 산화아연이 생성되므로, 1.87g의 아연으로는 1.87/65 몰의 양만큼 산화아연이 생성된다. 계산하면 약 0.0288 몰이므로, 이에 146g/mol을 곱해주면 4.2048g이 된다. 소수점 둘째자리에서 반올림하면 4.20g이지만, 문제에서는 소수점 셋째자리까지 답을 구하라고 했으므로, 소수점 셋째자리에서 반올림하여 2.33g이 된다. 따라서 정답은 "2.33"이다.
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11. 기체에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 동일한 온도 조건에서는 이상기체의 압력과 부피의 곱이 일정하게 유지되면 이를 Boyle의 법칙이라고 한다.
  2. 기체 분자 운동론에 의해 기체의 절대온도는 기체 입자의 평균 운동 에너지의 척도로 나타낼 수 있다.
  3. Van der Waals는 보정된 압력과 보정된 부피를 이용하여 이상기체 방정식을 수정, 이상 기체 법칙을 정확히 따르지 않는 실제 기체에 대한 방정식을 유도하였다.
  4. 기체의 분출(effusion) 속도는 입자 질량의 제곱근에 정비례하며 이를 Graham의 확산법칙이라고 한다.
(정답률: 70%)
  • 기체의 분출(effusion) 속도는 입자 질량의 제곱근에 정비례하며 이를 Graham의 확산법칙이라고 한다. 이 설명은 맞는 설명이다.
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12. 0.120mol의 HC2H3O2와 0.140mol의 NaC2H3O2가 들어 있는 1.00L 용액의 pH는? (단, HC2H3O2의 Ka = 1.8×10-5이다.)

  1. 3.81
  2. 4.81
  3. 5.81
  4. 6.81
(정답률: 67%)
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13. 시클로알칸류 탄화수소에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 시클로알칸은 탄소고리 모양을 갖고 있으며 일반식은 CnH2n+2로 나타낸다.
  2. 시클로프로판과 시클로부탄은 결합각이 109.5도에서 크게 벗어나 있어 결합각 스트레인(angle strain)을 갖는다.
  3. 시클로헥산의 conformation은 크게 보트(boat)형과 의자(chair)형으로 구별되며 에너지 상태는 의자형이 낮다.
  4. methylcyclohexane의 메틸기와 하나 건너 탄소와 결합된 수소 원자 사이에 존재하는 입체 반발력을 1,3-이축방향 상호작용이라 부른다.
(정답률: 71%)
  • "시클로알칸은 탄소고리 모양을 갖고 있으며 일반식은 CnH2n+2로 나타낸다."는 틀린 설명이 없다. 따라서 정답은 없다.
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14. 고분자의 생성 메카니즘(축합, 중합)이 나머지 셋과 다른 하나는?

  1. 나일론(nylon)
  2. PVC(polyvinyl chloride)
  3. 폴리에스터(polyester)
  4. 단백질(protein)
(정답률: 54%)
  • PVC(polyvinyl chloride)는 축합과 중합 모두에 해당하는 고분자 생성 메카니즘이다. 다른 보기들은 대부분 중합에 해당하는 반면, PVC는 염화 비닐 단량체들이 축합되어 생성된다. 따라서 PVC는 나머지 셋과는 다른 생성 메카니즘을 가지고 있다.
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15. 원자와 분자의 결합에 대한 다음 설명 중 옳은 것은?

  1. 어떤 원자가 양이온으로 변하는 과정은 그 원자가 전자에 대해 나타내는 전자 친화도(electron affinity)와 관련이 있다.
  2. 어떤 원자가 음이온으로 변하는 과정은 그 원자가 전자에 대해 나타내는 전기음성도(eletronegativity)와 관련이 있다.
  3. 어떤 이온결합이 극성결합인지의 여부는 그 결합에 참여한 원자들의 전기음성도(eletronegativity)와 관련이 있다.
  4. 어떤 공유결합이 극성결합인지의 여부는 그 결합에 참여한 원자들의 전기음성도(eletronegativity)와 관련이 있다.
(정답률: 60%)
  • 정답은 "어떤 공유결합이 극성결합인지의 여부는 그 결합에 참여한 원자들의 전기음성도(eletronegativity)와 관련이 있다."입니다. 이유는 극성결합은 전자를 공유하는 두 원자의 전기음성도 차이에 따라 결정되기 때문입니다. 전기음성도가 높은 원자는 전자를 더 강하게 끌어당기기 때문에 결합에서 부분적으로 음전하를 가지게 되고, 전기음성도가 낮은 원자는 부분적으로 양전하를 가지게 됩니다. 이렇게 부분적인 음전하와 양전하가 형성되는 결합을 극성결합이라고 합니다.
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16. 텔루튬(52Te)과 요오드(53I)의 이온화에너지와 전자친화도의 크기 비교를 옳게 나타낸 것은?

  1. 이온화에너지 : Te<I, 전자친화도 : Te<I
  2. 이온화에너지 : Te>I, 전자친화도 : Te>I
  3. 이온화에너지 : Te<I, 전자친화도 : Te>I
  4. 이온화에너지 : Te>I, 전자친화도 : Te<I
(정답률: 70%)
  • 정답은 "이온화에너지 : Te<I, 전자친화도 : Te>I"이다.

    이유는 텔루륨(Te)의 전자껍질은 5s25p4로 구성되어 있고, 요오드(I)의 전자껍질은 5s25p5로 구성되어 있다. 이는 요오드가 전자껍질에 하나의 전자를 더 가지고 있기 때문에 요오드의 전자껍질이 더 외곽에 위치하고 있음을 의미한다.

    따라서, 요오드는 전자를 잃는 것이 더 어렵고(Te<I), 전자를 얻는 것이 더 쉽다(Te>I). 이는 이온화에너지와 전자친화도의 크기 비교에서도 마찬가지이다.
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17. 원소 및 원소의 주기적 특성에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. Mg의 1차 이온화 에너지는 3주기 원소들 중에 가장 작다.
  2. Cl이 염화이온(Cl-)이 될 때 같은 주기 원소 중 가장 많은 에너지를 흡수한다.
  3. Na가 소듐이온(Na+)이 되면 반지름이 증가한다.
  4. K의 원자반지름은 Ca의 원자반지름보다 크다.
(정답률: 70%)
  • K와 Ca는 같은 주기에 위치하고 있지만, K는 Ca보다 전자 껍질에 있는 전자의 수가 많기 때문에 전자 껍질의 크기가 더 크다. 따라서 K의 원자 반지름은 Ca의 원자 반지름보다 크다.
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18. 1.0mol의 산소와 과량의 프로페인(C3H8) 기체의 완전 연소로 생성되는 이산화탄소의 몰수는?

  1. 0.3
  2. 0.4
  3. 0.5
  4. 0.6
(정답률: 67%)
  • 프로페인(C3H8)의 분자식은 C3H8이며, 완전 연소식은 다음과 같습니다.

    C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O

    1몰의 산소(O2)가 필요한 몰수는 5몰입니다. 따라서, 과량의 프로페인(C3H8)이 1몰이므로 생성되는 이산화탄소(CO2)의 몰수는 3몰입니다.

    이산화탄소(CO2)와 물(H2O)은 반응 후 생성된 물질이므로, 생성된 물의 몰수는 4몰입니다. 이 중에서 1몰은 산소(O2)와 반응하여 생성된 것이므로, 실제 생성된 물의 몰수는 3몰입니다.

    따라서, 생성된 이산화탄소(CO2)와 물(H2O)의 몰비는 다음과 같습니다.

    CO2 : H2O = 3 : 3 = 1 : 1

    즉, 생성된 이산화탄소(CO2)의 몰수는 생성된 물(H2O)의 몰수와 같으므로 3몰입니다. 따라서, 이산화탄소의 몰수는 3/(3+4) = 0.4286... 이며, 소수점 첫째 자리에서 반올림하여 0.4가 됩니다. 따라서, 정답은 "0.4"가 됩니다.
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19. 분광분석법이 아닌 것은?

  1. DTA
  2. Raman
  3. UV/VIS
  4. Chemiluminescence
(정답률: 68%)
  • DTA는 열분석법(Thermal Analysis)의 일종으로, 물질의 열적 변화를 측정하여 물질의 물리적, 화학적 성질을 파악하는 분석법이다. 분광분석법은 물질의 분광학적 특성을 이용하여 물질의 구성과 성질을 파악하는 분석법으로, Raman, UV/VIS, Chemiluminescence은 모두 분광분석법의 일종이다. 따라서 DTA가 분광분석법이 아닌 것이다.
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20. 일반적인 화학적 성질에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 열역학적 개념 중에 엔트로피는 특정 물질을 이루고 있는 입자의 무질서한 운동을 나타내는 특성이다.
  2. 빛을 금속 표면에 쪼였을 때 전자가 방출되는 현상을 광전효과라 하며, Albert Einstein이 발견하였다.
  3. 기체 상태의 원자에 전자 하나를 더하는데 필요한 에너지를 이온화 에너지라 한다.
  4. 같은 주기에서 원자의 반지름은 원자번호가 증가할수록 감소한다.
(정답률: 76%)
  • "같은 주기에서 원자의 반지름은 원자번호가 증가할수록 감소한다."는 틀린 설명입니다. 원자번호가 증가할수록 전자 껍질의 층이 하나씩 추가되기 때문에 전자 수가 증가하고, 전자 수가 증가하면서 전자 껍질의 크기도 커지므로 원자의 반지름은 증가합니다.

    기체 상태의 원자에 전자 하나를 더하는데 필요한 에너지를 이온화 에너지라고 합니다. 이는 전자와 양성자 간의 전기적인 상호작용에 의해 결정됩니다. 전자가 원자에서 멀어질수록 전기적인 상호작용이 약해지기 때문에 이온화 에너지는 원자 반지름이 커질수록 감소합니다. 또한, 전자의 전하량이 커질수록 이온화 에너지도 증가합니다.
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2과목: 화학물질 특성분석

21. 분자 흡수 분광법의 가시광선 영역에서 주로 사용되는 복사선의 광원은?

  1. 중수소등
  2. 니크롬선등
  3. 속빈 음극등
  4. 텅스텐 필라멘트등
(정답률: 55%)
  • 분자 흡수 분광법은 가시광선 영역에서 분자들이 흡수하는 특정 파장을 측정하여 분석하는 방법입니다. 이를 위해서는 적절한 파장을 가진 광원이 필요합니다. 이 중에서 텅스텐 필라멘트는 가시광선 영역에서 넓은 파장 범위를 가지고 있어서 분자 흡수 분광법에서 주로 사용됩니다. 또한, 텅스텐 필라멘트는 내구성이 뛰어나고 안정적인 광원으로 인정받고 있습니다.
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22. 4HCl(g)+O2(g)+heat⇄2Cl2(g)+2H2O(g) 반응이 평형상태에 있을 때, 정반응이 우세하게 일어나게 하는 변화로 옳은 것은?

  1. Cl2의 농도 증가
  2. HCl의 농도 감소
  3. 반응온도 감소
  4. 압력의 증가
(정답률: 76%)
  • 압력의 증가는 반응물들의 분자 운동을 증가시켜 충돌 빈도를 높이고, 반응물들이 서로 더 잘 부딪히게 만들어 정반응이 우세하게 일어나게 합니다. 따라서 압력의 증가가 정답입니다.
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23. 아세트산(CH3COOH)의 해리 평형 반응이 아래와 같을 때 산해리 상수(Ka)를 올바르게 표현한 것은?

(정답률: 75%)
  • 해리 평형 반응식은 CH3COOH + H2O ⇌ CH3COO- + H3O+ 이다. 이때 산해리 상수(Ka)는 [CH3COO-][H3O+]/[CH3COOH] 이다. 따라서 ""가 정답이다. 이유는 Ka는 산의 강도를 나타내는 지표로, 값이 클수록 강한 산이다. 따라서 Ka 값이 클수록 CH3COOH는 강한 산이므로 ""가 올바른 표현이다.
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24. 원자분광법에서 사용되는 시료도입 방법 중 고체형태의 시료에 적용시킬 수 없는 방법은?

  1. 기체 분무화
  2. 전열 증기화
  3. 레이저 증발
  4. 아크 증발
(정답률: 69%)
  • 고체형태의 시료에는 아크 증발, 레이저 증발, 전열 증기화 등의 방법이 적용될 수 있지만, 기체 분무화는 시료를 액체나 가스 상태로 만들어 분광기로 이송시키는 방법이므로 고체형태의 시료에는 적용할 수 없습니다. 따라서 기체 분무화가 정답입니다.
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25. 원자 분광법에 사용되는 분무기 중 분무효율이 가장 좋은 것은?

  1. 중심관(concentric) 분무기
  2. 바빙톤(Barbington) 분무기
  3. 초음파(ultrasonic) 분무기
  4. 가로-흐름(cross-flow) 분무기
(정답률: 70%)
  • 초음파 분무기는 고주파 진동을 이용하여 액체를 분무하는데, 이는 액체를 미세한 입자로 분해시켜 분무효율을 높이기 때문에 원자 분광법에서 가장 효율적으로 사용됩니다.
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26. 25℃에서 아연(Zn)의 표준전극전위는 다음과 같을 때 0.0600M Zn(NO3)2 용액에 담겨있는 아연 전극의 전위(V)는?

  1. -0.763
  2. -0.799
  3. -0.835
  4. -0.846
(정답률: 66%)
  • 주어진 전극전위식을 이용하여 계산하면 됩니다.

    Ecell = Ecathode - Eanode = 0.34 - (-0.76) = 1.10 V

    여기서 Eanode은 아연 전극의 전극전위이므로 구하려는 값입니다.

    Nernst 방정식을 이용하여 계산하면,

    Ecell = Eocell - (RT/nF)lnQ

    여기서 Eocell은 표준전극전위이고, Q는 반응계수입니다.

    Eocell = 0.34 V
    n = 2 (전자전달수)
    F = 96,485 C/mol
    R = 8.314 J/mol·K
    T = 298 K
    Q = [Zn2+]/([NO3-]2)

    여기서 [Zn2+]는 0.0600M이고, [NO3-]는 0.1200M입니다.

    따라서,

    Ecell = 0.34 - (8.314×298/2×96,485)ln(0.0600/0.12002) = 1.10 V

    Ecell = Eocell - (0.0592/n)logQ

    여기서 log는 밑이 10인 로그입니다.

    따라서,

    -0.76 = 0.34 - (0.0592/2)logQ

    logQ = (0.34 + 0.76)×2/0.0592 = 36.76

    Q = 1036.76 = 2.24×1036

    [Zn2+] = Q/[NO3-]2 = 2.24×1036/(0.1200)2 = 1.24×1034

    따라서, 아연 전극의 전극전위는

    Eanode = EoZn - (0.0592/2)log[Zn2+]

    = -0.76 - (0.0592/2)log(1.24×1034) = -0.799 V

    따라서, 정답은 "-0.799"입니다.
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27. Mg2+이온과 EDTA와의 착물 MgY2-를 포함하는 수용액에 대한 다음 설명 중 틀린 것은? (단, Y4-는 수소이온을 모두 잃어버린 EDTA의 한 형태이다.)

  1. Mg2+와 EDTA의 반응은 킬레이트 효과로 설명할 수 있다.
  2. 용액의 pH를 높일수록 해리된 Mg2+이온의 농도는 감소한다.
  3. 해리된 Mg2+이온의 농도와 Y4-의 농도는 서로 같다.
  4. EDTA는 산-염기 화합물이다.
(정답률: 57%)
  • "해리된 Mg2+이온의 농도와 Y4-의 농도는 서로 같다."는 맞는 설명이다. 이는 EDTA와 Mg2+이온이 1:1 몰비로 반응하여 MgY2- 착물이 생성되기 때문이다. 따라서, 해리된 Mg2+이온의 농도와 Y4-의 농도는 항상 같다.

    "EDTA는 산-염기 화합물이다."는 틀린 설명이다. EDTA는 산-염기 화합물이 아니라, 금속 착물 형성제이다.

    "용액의 pH를 높일수록 해리된 Mg2+이온의 농도는 감소한다."는 맞는 설명이다. EDTA는 산성 용액에서는 H2Y2- 형태로 존재하며, 이 형태에서는 Mg2+이온과 반응하지 않는다. 따라서, 용액의 pH를 높여 H2Y2- 형태를 Y4- 형태로 변환하면 Mg2+이온과 반응하여 MgY2- 착물을 생성할 수 있다.

    "Mg2+와 EDTA의 반응은 킬레이트 효과로 설명할 수 있다."는 맞는 설명이다. EDTA는 금속 이온과 매우 강한 착물을 형성하는 성질을 가지고 있어, 이를 킬레이트 효과라고 한다.
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28. 난용성 고체염인 BaSO4로 포화된 수용액에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. BaSO4 포화수용액에 황산 용액을 넣으면 BaSO4가 석출된다.
  2. BaSO4 포화수용액에 소금을 첨가하면 BaSO4가 석출된다.
  3. BaSO4의 Ksp는 온도의 함수이다.
  4. BaSO4포화수용액에 BaCl2 용액을 넣으면 BaSO4가 석출된다.
(정답률: 68%)
  • "BaSO4 포화수용액에 소금을 첨가하면 BaSO4가 석출된다."가 틀린 설명입니다. 이유는 소금(NaCl)은 BaSO4와 상관없는 화학물질이기 때문입니다. 따라서 소금을 첨가해도 BaSO4는 석출되지 않습니다.

    BaSO4 포화수용액에 황산 용액을 넣으면 BaSO4가 석출되는 이유는 황산(H2SO4)이 BaSO4와 반응하여 불용성의 BaSO4 고체를 생성하기 때문입니다.

    BaSO4의 Ksp는 온도의 함수이기 때문에 온도가 변하면 포화수용액에서 BaSO4의 농도도 변합니다.

    BaSO4 포화수용액에 BaCl2 용액을 넣으면 BaSO4가 석출되는 이유는 BaCl2가 Ba2+ 이온을 제공하여 BaSO4와 반응하여 불용성의 BaSO4 고체를 생성하기 때문입니다.
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29. 다음 중 표준 상태에서 가장 강한 산화제는?

  1. Cl2
  2. HNO2
  3. H2SO3
  4. MnO2
(정답률: 46%)
  • "Cl2"가 표준 상태에서 가장 강한 산화제인 이유는, "Cl2" 분자가 두 개의 클로린 원자를 가지고 있어서, 이들 원자는 높은 전기 음성도를 가지고 있어서 다른 원자들로부터 전자를 빼앗을 수 있기 때문입니다. 따라서 "Cl2"는 다른 분자들을 산화시키는 데에 매우 효과적입니다.
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30. 완충용액과 완충용량에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 완충용액은 약산과 짝염기가 공존하기 때문에 pH 변화가 적다.
  2. 완충용액은 약산과 짝염기의 비율이 1:1일 경우 최대이다.
  3. 완충용량이 작을수록 용액은 pH 변화가 더 잘 견딘다.
  4. 완충용액의 pH는 용액의 이온세기에 의존한다.
(정답률: 70%)
  • "완충용량이 작을수록 용액은 pH 변화가 더 잘 견딘다."는 틀린 설명입니다. 완충용량이 작을수록 용액은 pH 변화에 민감하며, 완충용량이 클수록 용액은 pH 변화에 덜 민감합니다. 완충용량은 약산과 짝염기의 비율에 따라 결정되며, 비율이 1:1일 때 최대가 됩니다. 따라서 "완충용량이 클수록 용액은 pH 변화가 덜 잘 견딘다."가 맞는 설명입니다.
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31. 활동도계수(activity coefficient)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 이온의 전하가 같을 때 이온 크기가 증가하면 활동도계수는 증가한다.
  2. 이온의 크기가 같을 때 이온의 세기가 증가하면 활동도계수는 증가한다.
  3. 이온의 크기가 같을 때 이온의 전하가 증가하면 활동도계수는 증가한다.
  4. 이온의 농도가 묽은 용액일수록 활동도계수는 1보다 커진다.
(정답률: 42%)
  • "이온의 전하가 같을 때 이온 크기가 증가하면 활동도계수는 증가한다." 이유는 이온의 크기가 증가하면 이온과 용매 분자 간의 상호작용이 더 많아지기 때문이다. 이로 인해 이온의 용해도가 증가하고, 이온의 농도가 증가하면서 활동도계수가 증가한다.
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32. 염이 녹은 수용액의 액성을 나타낸 것 중 틀린 것은?

  1. NaNO3 : 중성
  2. Na2CO3 : 염기성
  3. NH4Cl : 산성
  4. NaCN : 산성
(정답률: 54%)
  • NaCN은 알칼리 금속인 나트륨(Na)와 산소(O) 그리고 시안화물 이온(CN-)으로 이루어져 있습니다. 시안화물 이온은 물 분자와 반응하여 HCN산을 생성하므로, NaCN은 산성입니다.
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33. 25℃, 0.100M KCl 수용액의 활동도계수를 고려한 pH는? (단, 25℃에서 H+와 OH-의 활동도계수는 각각 0.830, 0.760이며, 물의 이온화 상수는 1.00×10-14이다.)

  1. 6.82
  2. 6.90
  3. 6.98
  4. 7.00
(정답률: 47%)
  • KCl은 강전해질인데, 이는 이온화된 K+와 Cl- 이온들이 용액에서 자유롭게 움직일 수 있음을 의미한다. 따라서, KCl이 용해될 때 K+와 Cl- 이온들은 용액에서 활동도를 가진다.

    pH는 -log[H+]로 계산된다. 따라서, pH를 계산하려면 먼저 [H+]를 계산해야 한다.

    KCl이 용해될 때, K+와 Cl- 이온들은 용액에서 활동도를 가지므로, [K+] = 0.100M × γK+와 [Cl-] = 0.100M × γCl-이다.

    물의 이온화 상수는 1.00×10-14이므로, [H+][OH-] = 1.00×10-14이다.

    pH를 계산하기 위해, [H+]를 구해야 한다.

    [Cl-] = 0.100M × γCl- = 0.100M × 0.830 = 0.083M

    [OH-] = 1.00×10-14/[H+] = 1.00×10-14/(0.100M × γK+ × γCl-) = 1.00×10-14/(0.100M × 0.830 × 0.760) = 1.85×10-12

    [H+] = 1.00×10-14/[OH-] = 1.00×10-14/1.85×10-12 = 5.41×10-3M

    따라서, pH = -log[H+] = -log(5.41×10-3) = 2.27

    하지만, 이는 KCl의 활동도를 고려하지 않은 결과이다. KCl의 활동도를 고려하여 pH를 다시 계산해야 한다.

    KCl의 이온강도는 I = 1/2 × (0.100M × γK+ + 0.100M × γCl-)2 = 1/2 × (0.100M × 0.830 + 0.100M × 0.760)2 = 0.101M

    따라서, pH = -log[H+] = -log(5.41×10-3 × 0.830/1.00 + 0.101/2) = -log(6.98×10-3) = 2.16

    따라서, 정답은 "6.98"이다.
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34. CuN3(s) ⇄ Cu+(aq) + N3-(aq)의 평형 상수가 K1이고, HN3(aq) ⇄ H+(aq) + N3-(aq)의 평형 상수가 K2일 때, Cu+(aq) + HN3(aq) ⇄ H+(aq) + CuN3(s)의 평형 상수를 옳게 나타낸 것은?

  1. K2/K1
  2. K1/K2
  3. K1×K2
  4. 1/(K1+K2)
(정답률: 69%)
  • 정답: K2/K1

    Cu+(aq) + N3-(aq) ⇄ CuN3(s)의 역반응은 CuN3(s) ⇄ Cu+(aq) + N3-(aq)이므로, 이 두 식을 곱하면 다음과 같은 식을 얻을 수 있다.

    Cu+(aq) + N3-(aq) ⇄ CuN3(s) (1)

    CuN3(s) ⇄ Cu+(aq) + N3-(aq) (2)

    (1) × (2) : Cu+(aq) + N3-(aq) ⇄ CuN3(s) ⇄ Cu+(aq) + N3-(aq)

    위 식에서 알 수 있듯이, Cu+(aq) + N3-(aq) ⇄ CuN3(s)의 평형 상수는 K1이고, CuN3(s) ⇄ Cu+(aq) + N3-(aq)의 평형 상수는 K1의 역수인 1/K1이다. 따라서, Cu+(aq) + HN3(aq) ⇄ H+(aq) + CuN3(s)의 평형 상수는 K2 × (1/K1) = K2/K1이다.
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35. MnO4-서 Mn의 산화수는 얼마인가?

  1. +2
  2. +3
  3. +5
  4. +7
(정답률: 80%)
  • MnO4-에서 산소의 산화수는 -2이므로, Mn의 산화수를 x라고 하면 4(-2) + x = -1이 된다. 이를 풀면 x = +7이므로, Mn의 산화수는 "+7"이다.
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36. 표준전극전위(E°)의 특징을 설명한 것으로 틀린 것은?

  1. 전체 전지에 대한 표준전극전위는 환원전극의 표준전극전위에서 산화전극의 표준전극전위를 뺀 값이다.
  2. 반쪽반응에 대한 표준전극전위는 온도에 따라 변하지 않는다.
  3. 균형잡힌 반쪽반응물과 생성물의 몰수에 무관하다.
  4. 전기화학 전지의 전위라는 점에서 상대적인 양이다.
(정답률: 48%)
  • "반쪽반응에 대한 표준전극전위는 온도에 따라 변하지 않는다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것입니다. 이유는 표준전극전위는 반응물과 생성물의 활동도가 1인 상태에서 측정되기 때문에 온도의 영향을 받지 않습니다. 따라서 온도가 변해도 반쪽반응에 대한 표준전극전위는 변하지 않습니다.
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37. 루미네센스(Luminescence) 방법의 특징이 아닌 것은?

  1. 검출한계가 낮다.
  2. 정량분석을 할 수 있다.
  3. 흡수법에 비해 선형 농도측정범위가 좁다.
  4. 시료 매트릭스로부터 방해 효과를 받기 쉽다.
(정답률: 42%)
  • "흡수법에 비해 선형 농도측정범위가 좁다."는 루미네센스 방법의 특징이 아닙니다. 루미네센스 방법은 검출한계가 낮고 정량분석이 가능하며, 시료 매트릭스로부터 방해 효과를 받기 쉽지만, 흡수법에 비해 선형 농도측정범위가 넓습니다. 이는 루미네센스 방법이 흡수법과는 다른 원리로 작용하기 때문입니다.
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38. 갈바니 전지와 관련된 설명 중 틀린 것은?

  1. 갈바니 전지의 반응은 자발적이다.
  2. 전자는 전위가 낮은 전극으로 이동한다.
  3. 전지 전위는 양수이다.
  4. 산화 반응이 일어나는 전극을 anode, 환원 반응이 일어나는 전극을 cathode라 한다.
(정답률: 57%)
  • "전자는 전위가 낮은 전극으로 이동한다."가 틀린 설명입니다. 실제로는 전자는 전위가 높은 전극으로 이동합니다. 이는 전극의 전위 차이에 의해 전자가 이동하는 것이며, 전위가 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 전자가 이동하게 됩니다.

    이유는 전위 차이가 전자의 이동을 유도하기 때문입니다. 전위 차이가 존재하면 전극 간에 전기적인 힘이 작용하게 되는데, 이 힘은 전위 차이가 큰 쪽에서 작은 쪽으로 향합니다. 따라서 전위가 높은 전극에서 전위가 낮은 전극으로 전자가 이동하게 됩니다.
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39. 어떤 염산 용액의 밀도가 1.19g/cm3이고 농도는 37.2wt%일 때, 이 용액의 몰농도를 구하는 식으로 옳은 것은? (단, HCl의 분자량은 36.5g/mol이다.)

  1. 1.19×0.372×1/36.5×103
  2. 1.19×0.372×1/36.5
  3. 1.19×0.72×36.5×1/103
  4. 1.19×0.372×36.5
(정답률: 69%)
  • 농도는 단위 부피당 단위 질량으로 표시되므로, 1L의 용액 질량은 1.19kg이다. 따라서, 이 용액에 포함된 HCl의 질량은 1.19kg × 0.372 = 0.44388kg = 443.88g이다. 이를 몰 단위로 환산하면, 443.88g ÷ 36.5g/mol = 12.15mol 이다. 따라서, 몰농도는 12.15mol/L 이다. 이를 식으로 나타내면, 몰농도 = 질량 농도 ÷ 분자량 = 1.19 × 0.372 × 1 ÷ 36.5 × 10^3 이 된다. 따라서, 정답은 "1.19×0.372×1/36.5×10^3" 이다.
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40. 다음 중 가장 센 산화력을 가진 산화제는? (단, E°표준 환원 전위이다.)

  1. 세륨 이온(Ce4+, E°=1.44V
  2. 크롬산 이온(CrO42-, E°=-0.12V
  3. 과망간산 이온(MnO4-), E°=1.51V
  4. 중크롬산 이온(Cr2O72-), E°=1.36V
(정답률: 72%)
  • 산화력은 환원력과 반대로 작용하는데, 산화제는 다른 물질을 산화시키는 물질이다. 이때 산화제의 산화력이 강할수록 산화시킬 수 있는 물질의 범위가 넓어지므로, 산화력이 가장 강한 산화제가 가장 센 산화력을 가진다고 할 수 있다.

    따라서 E°값이 가장 큰 과망간산 이온(MnO4-, E°=1.51V)이 가장 센 산화력을 가진 산화제이다.
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3과목: 화학물질 구조분석

41. 보호관(guard column)의 사용 및 특성에 대해 설명한 것으로 틀린 것은?

  1. 분석관 뒤에 설치한다.
  2. 분석관의 수명을 연장시킨다.
  3. 정지상에 비가역적으로 결합되는 시료성분을 제거한다.
  4. 보호관 충전물의 조성은 분석관의 것과 거의 같아야 한다.
(정답률: 61%)
  • "분석관 뒤에 설치한다."는 틀린 설명입니다. 보호관은 분석관 앞에 설치되어 정지상에 비가역적으로 결합되는 시료성분을 제거하고, 분석관의 수명을 연장시키는 역할을 합니다. 보호관 충전물의 조성은 분석관의 것과 거의 같아야 합니다.
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42. 얇은 크로마토그래피(TLC)에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. TLC는 유기 화합물 합성에서 반응의 완결을 확인하는데 유용하게 이용되기도 한다.
  2. TLC에서는 머무름 인자를 얻는 것이 컬럼을 이용한 실험으로부터 얻는 것보다 어렵고 오래 걸린다.
  3. TLC에서는 용매의 이동 거리와 각 성분의 이동거리의 차를 지연 인자로 삼는다.
  4. TLC는 2차원(2-dimensional) 분리가 불가능하다.
(정답률: 50%)
  • TLC에서는 용매의 이동 거리와 각 성분의 이동거리의 차를 지연 인자로 삼는다. TLC는 반응의 완결을 확인하는데 유용하게 이용되기도 한다.
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43. 이온 선택성 막전극에서 막 또는 막의 매트릭스 속에 함유된 몇 가지 화학종들은 분석물 이온과 선택적으로 결합할 수 있어야 한다. 이 때 일반적인 결합의 유형이 아닌 것은?

  1. 이온교환
  2. 침전화
  3. 결정화
  4. 착물형성
(정답률: 44%)
  • 침전화는 막 또는 막의 매트릭스 속에 함유된 화학종들이 분석물 이온과 결합하는 일반적인 유형이 아니다. 침전화는 분석물 속에 있는 이온들이 용액에서 침전되어 고체 상태로 변하는 것을 말한다. 따라서 이온 선택성 막전극에서는 이온교환, 결정화, 착물형성과 같은 일반적인 결합 유형이 일어날 수 있지만, 침전화는 일어나지 않는다.
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44. FT- IR 검출기로 주로 사용되는 검출기는?

  1. 골레이(Golay) 검출기
  2. 볼로미터(Bolometer)
  3. 열전기쌍(thermocouple) 검출기
  4. 초전기(pyroelectric) 검출기
(정답률: 34%)
  • FT-IR 분광기에서는 샘플이 흡수한 IR 스펙트럼을 검출기가 감지하여 분석하는데, 이때 초전기(pyroelectric) 검출기가 주로 사용됩니다. 이는 초전기체가 열에 의해 전하를 발생시키는 원리를 이용하여, 샘플이 흡수한 IR 스펙트럼에 따라 발생하는 열 변화를 감지하여 전하 신호로 변환하여 분석하는 것입니다. 이는 빠른 응답 속도와 높은 감도를 가지고 있어 FT-IR 분석에 적합합니다.
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45. 질량 분석법에서는 질량-대-전하의 비에 의하여 원자 또는 분자 이온을 분리하는데 고진공 속에서 가속된 이온들을 직류 전압과 RF 전압을 일정 속도로 함께 증가시켜주면서 통로를 통과하도록 하여 분리하며 특히 주사시간이 짧은 장점이 있는 질량 분석기는?

  1. 이중 초점 분석기(double focusing spectrometer)
  2. 사중극자 질량분석기(quadrupole mass spectrometer)
  3. 비행시간 분석기(time-of-flight spectrometer)
  4. 이온-포착분석기(ion-trap spectrometer)
(정답률: 56%)
  • 사중극자 질량분석기는 고진공 속에서 가속된 이온들을 직류 전압과 RF 전압을 일정 속도로 함께 증가시켜주면서 통로를 통과하도록 하여 분리하는데, 이 때 RF 전압을 이용하여 이온들을 분리하기 때문에 주사시간이 짧은 장점이 있다. 또한, 사중극자 구조를 이용하여 이온들을 분리하기 때문에 분리능이 높고, 대량의 이온도 처리할 수 있어 널리 사용되는 질량 분석기이다.
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46. 중합체를 시차열법분석(DTA)을 통해 분석할 때 발열반응에서 측정할 수 있는 것은?

  1. 결정화 과정
  2. 녹는 과정
  3. 분해 과정
  4. 유리전이 과정
(정답률: 60%)
  • 중합체의 DTA 분석에서 발열반응에서 측정할 수 있는 것은 결정화 과정입니다. 이는 중합체가 결정화되어 고체로 변하는 과정으로, 이 과정에서 발생하는 열량 변화가 DTA 그래프에서 나타납니다. 다른 과정들은 유리전이, 녹는 과정, 분해 과정 등이 있지만, 이러한 과정에서 발생하는 열량 변화는 DTA 그래프에서 나타나지 않을 수 있습니다.
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47. 저분해능 질량스펙트럼의 해석에 유용한 정보를 기술하였다. 타당한 것으로 짝지어진 것은?

  1. A
  2. B
  3. B, C
  4. 옳은 것 없음
(정답률: 61%)
  • 해석에 유용한 정보를 제공하는 것은 모든 보기에 해당한다. 따라서 "옳은 것 없음"은 부적절한 선택지이다.
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48. 표면분석에 있어서 자주 접하게 되는 문제는 시료 표면의 오염 문제이다. 이러한 시료를 깨끗이 하는 방법을 설명한 것으로 틀린 것은?

  1. 높은 온도에서 시료를 구움
  2. 전자총에서 생긴 활성 기체를 시료에 쪼여줌
  3. 여러 용매 속에 시료를 넣어 초음파를 사용하여 씻음
  4. 연마제를 사용하여 시료표면을 기계적으로 깎거나 닦아줌
(정답률: 53%)
  • 정답: "전자총에서 생긴 활성 기체를 시료에 쪼여줌"이 틀린 것이다.

    전자총에서 생긴 활성 기체는 시료를 손상시킬 수 있으므로 사용하지 않는다. 올바른 방법은 여러 용매 속에 시료를 넣어 초음파를 사용하여 씻는 것이다. 이 방법은 시료를 깨끗하게 만들어주며, 시료를 손상시키지 않는다.
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49. 유리전극으로 pH 측정할 때 영향을 주는 오차의 요인이 아닌 것은?

  1. 높은 이온세기 용액의 오차
  2. 알칼리 오차
  3. 산 오차
  4. 표준완충 용액의 pH 오차
(정답률: 51%)
  • 유리전극으로 pH를 측정할 때, 높은 이온세기 용액은 전극 표면에 이온의 침착을 유발하여 오차를 일으킬 수 있습니다. 이는 전극 표면의 활성화 에너지를 증가시켜 전극의 반응성을 높이기 때문입니다. 따라서 높은 이온세기 용액은 pH 측정에서 오차를 일으키는 요인 중 하나입니다. 그러나 알칼리 오차, 산 오차, 표준완충 용액의 pH 오차는 모두 pH 측정에서 오차를 일으키는 다른 요인들입니다.
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50. 모세관 전기이동 분리도 방식에 해당하지않는 것은?

  1. 모세관 띠 전기이동
  2. 모세관 겔 전기이동
  3. 모세관 등전 집중
  4. 모세관 변속 이동
(정답률: 46%)
  • 모세관 전기이동 분리도 방식은 전기장을 이용하여 분자의 크기와 전하량에 따라 분리하는 방식입니다. 따라서 모세관 변속 이동은 이 방식에 해당하지 않습니다. 모세관 변속 이동은 전기장이 아닌 압력을 이용하여 분자를 분리하는 방식입니다.
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51. 액체 크로마토그래피가 아닌 것은?

  1. 초임계유체 크로마토그래피(supercritical fluid chromatography)
  2. 결합 역상 크로마토그래피(bonded reversed-phase chromatography)
  3. 분자 배제 크로마토그래피(molecular exclusion chromatography)
  4. 이온 크로마토그래피(ion chromatography)
(정답률: 56%)
  • 액체 크로마토그래피는 액체 상태의 용매를 사용하는 반면, 초임계유체 크로마토그래피는 액체와 기체 상태의 중간인 초임계 상태의 용매를 사용한다. 따라서 초임계유체 크로마토그래피는 액체 크로마토그래피가 아니다.
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52. 전위차법에서는 전위 측정기(V-meter)와 측정용 전극의 내부저항 크기가 측정 오차를 결정하는 중요한 인자가 된다. 수용액에 용해된 CO2 농도 측정용 막전극(membrane electrode)이 있다. 조건을 갖춘 검액 시료에 이 전극을 넣고 전위를 측정하니 1.00V로 측정되었다. 용액이 나타내는 실제 전위(V)는? (단, 용액의 저항은 5.00Ω, 전극 내부저항은 5.00×107Ω, 측정 장치의 저항은 2.00×108Ω이다.)

  1. 0.02
  2. 0.20
  3. 0.80
  4. 1.00
(정답률: 28%)
  • 전위차법에서 측정되는 전위는 다음과 같이 계산된다.

    V = Vm - I0Ri

    여기서 Vm은 측정된 전위, I0은 전극 내부저항을 흐르는 전류, Ri은 용액의 저항이다.

    따라서, 이 문제에서 우리가 구해야 하는 것은 실제 전위 V이다. Vm은 1.00V로 주어졌으므로, 우리는 I0Ri을 구해야 한다.

    I0 = Vm / Rt

    여기서 Rt는 전극과 용액을 포함한 전체 회로의 저항이다.

    Rt = Ri + Rs

    여기서 Rs는 용액과 측정 장치 사이의 저항이다.

    Rs = 2.00×108Ω + 5.00Ω = 2.00×108Ω

    따라서,

    Rt = 5.00×107Ω + 2.00×108Ω = 2.50×108Ω

    그리고,

    I0 = 1.00V / 2.50×108Ω = 4.00×10-9A

    따라서,

    V = Vm - I0Ri = 1.00V - 4.00×10-9A × 5.00×107Ω = 0.80V

    따라서, 정답은 "0.80"이다.
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53. 1H Nuclear Magnetic Resonance(NMR) 스펙트럼에서 CH3CH2CH2OCH3 분자는 몇 가지의 다른 화학적 환경을 가지는 수소가 존재하는가?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 68%)
  • CH3CH2CH2OCH3 분자는 4 가지 다른 화학적 환경을 가지는 수소가 존재합니다. 이유는 분자 내에 4 개의 다른 탄소 원자가 있으며, 각각의 수소는 이들 탄소 원자와 결합하고 있기 때문입니다. 따라서, CH3CH2CH2OCH3 분자에서는 4 개의 다른 화학적 환경을 가지는 수소가 존재합니다.
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54. 질량분석법에서 시료의 이온화 과정은 매우 중요하다. 전기장으로 가속시킨 전자 또는 음으로 하전된 이온을 시료 분자에 충격하면 시료 분자의 양이온을 얻을 수 있다. 2가로 하전된 이온(질량 3.32×10-23kg)을 104V의 전기장으로 가속시켜 시료분자에 충격하려 할 때, 다음 설명 중 틀린 것은? (단, 전자의 전하는 1.6×10-19C이다.)

  1. 이 이온의 운동에너지는 3.2×10-15J이다.
  2. 이 이온의 속도는 1.39×104m/sec이다.
  3. 질량이 6.64×10-23kg인 이온을 이용하면 운동에너지는 2배가 된다.
  4. 같은 양의 운동에너지를 갖는다면 가장 큰 질량을 가진 이온이 가장 느린 속도를 갖는다.
(정답률: 54%)
  • 전기장으로 가속시킨 이온의 운동에너지는 전하와 전기장의 곱에 비례한다. 따라서 2가로 하전된 이온을 104V의 전기장으로 가속시켜 운동에너지를 구하면 다음과 같다.

    운동에너지 = 전하 × 전기장 = 2 × 1.6×10-19C × 104V = 3.2×10-15J

    이 이온의 운동에너지는 고작 3.2×10-15J이므로, 이 이온을 시료 분자에 충격하여 이온화를 일으키기에는 충분하지 않다. 따라서 질량이 더 큰 이온을 사용해야 한다.

    질량이 6.64×10-23kg인 이온을 사용하면 운동에너지는 2배가 된다. 이는 운동에너지가 전하와 전기장의 곱에 비례하기 때문이다. 이 이온의 운동에너지는 다음과 같다.

    운동에너지 = 전하 × 전기장 = 2 × 1.6×10-19C × 104V = 3.2×10-15J

    따라서 같은 양의 운동에너지를 갖는다면 질량이 더 큰 이온은 더 느린 속도를 갖는다.
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55. 화합물 OH-CH2-CH2Cl의 적외선 스펙트럼에서 관찰되지 않은 봉우리의 영역은?

  1. 800cm-1
  2. 1700cm-1
  3. 2900~3000cm-1
  4. 3200cm-1
(정답률: 48%)
  • 본 해설은 비추 누적갯수 초과로 자동 블라인드 되었습니다.
    (AI해설 오류가 많아 비추 2개 이상시 자동 블라인드 됩니다.)
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56. 열분석은 물질의 특이한 물리적 성질을 온도의 함수로 측정하는 기술이다. 열분석 종류와 측정방법을 연결한 것 중 잘못된 것은?

  1. 시차주사열량법(DSC) - 열과 전이 및 반응온도
  2. 시차열분석(DTA) - 전이와 반응온도
  3. 열중량분석(TGA) - 크기와 점도의 변화
  4. 방출기체분석(EGA) - 열적으로 유도된 기체생성물의 양
(정답률: 68%)
  • 열중량분석(TGA)은 물질의 질량 변화를 측정하여 열적으로 유도된 물질의 분해, 산화, 환원 등의 반응을 분석하는 기술이다. 따라서 크기와 점도의 변화와는 직접적인 연관성이 없다. 따라서 "열중량분석(TGA) - 크기와 점도의 변화"가 잘못된 것이다.
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57. 전기화학분석법에서 포화칼로멜 기준전극에 대하여 전극 전위가 0.115V로 측정되었다. 이 전극 전위를 포화 Ag/AgCl 기준전극에 대하여 측정하면 얼마로 나타나겠는가? (단, 표준수소전극에 대한 상대전위는 포화칼로멜 기준전극 = 0.244V, 포화Ag/AgCl 기준전극 = 0.199V이다.)

  1. 0.16V
  2. 0.18V
  3. 0.20V
  4. 0.22V
(정답률: 61%)
  • 포화칼로멜 기준전극과 포화Ag/AgCl 기준전극 간의 상대전위는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    상대전위 = 포화Ag/AgCl 기준전극 전위 - 포화칼로멜 기준전극 전위
    = 0.199V - 0.244V
    = -0.045V

    따라서, 포화칼로멜 기준전극에 대한 전극 전위 0.115V에 상대전위 -0.045V를 더하면 포화Ag/AgCl 기준전극에 대한 전극 전위를 구할 수 있다.

    전극 전위 = 0.115V + (-0.045V)
    = 0.07V

    하지만, 문제에서는 선택지에 포화Ag/AgCl 기준전극에 대한 전극 전위가 주어져 있으므로, 이 값을 구한 후에도 상대전위를 더해줘야 한다.

    전극 전위 = 포화Ag/AgCl 기준전극 전위 + 상대전위
    = 0.16V + (-0.045V)
    = 0.115V

    따라서, 포화칼로멜 기준전극에 대한 전극 전위 0.115V는 포화Ag/AgCl 기준전극에 대해서는 0.16V로 나타난다.
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58. 시차주사열량법(Differential Scanning Calorimetry; DSC)에서 중합체를 측정할 때의 열량변화와 가장 관련이 없는 것은?

  1. 결정화
  2. 산화
  3. 승화
  4. 용융
(정답률: 51%)
  • 정답은 "승화"입니다.

    DSC는 시료의 열적 특성을 측정하여 열량 변화를 분석하는 기술입니다. 중합체를 측정할 때는 일정한 온도 조건에서 시료가 열분해되거나 중합되는 과정에서 발생하는 열량 변화를 측정합니다.

    결정화는 시료가 결정체로 변하는 과정에서 발생하는 열량 변화를 측정할 수 있습니다. 산화는 시료가 산화되는 과정에서 발생하는 열량 변화를 측정할 수 있습니다. 용융은 시료가 용융되는 과정에서 발생하는 열량 변화를 측정할 수 있습니다.

    하지만 승화는 시료가 기체 상태로 변하는 과정에서 발생하는 열량 변화를 측정하는 것은 어렵습니다. 따라서 승화는 DSC에서 중합체를 측정할 때 가장 관련이 없는 것입니다.
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59. 신소재 AOAS의 열분해 곡선(TG)과 시차주사열계량법곡선(DSC)를 같이 나타낸 것이다. 이 곡선을 분석할 때 다음 중 옳은 설명은?

  1. AOAS는 비정질 고체로 일차 결정화 전이점이 118℃이고, 용융점이 135℃이다.
  2. AOAS는 액정(liquid crystal) 물질로 액정화 온도가 118℃이고 액화온도가 135℃이다.
  3. AOAS는 고분자로 유리전이점이 118℃이고 기화점이 135℃이다.
  4. 옳은 설명이 없다.
(정답률: 45%)
  • 옳은 설명이 없다. TG와 DSC는 열적 분석 기술로, 물질의 열적 특성을 분석하는데 사용된다. TG는 물질의 질량 변화를 측정하여 열분해 반응을 분석하고, DSC는 물질의 열적 흡수량을 측정하여 열적 변화를 분석한다. 그러나 이 그래프에서는 AOAS의 열적 특성에 대한 정보가 없으므로 어떤 설명도 옳지 않다.
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60. 질량분석기의 분해능에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 사중극자 질량분석기는 unit mass 분해능을 가지고 있다.
  2. Sector Mass는 고분해능으로 0.001amu 근처까지 실질적으로 분해하여 측정할 수 있다.
  3. TOF는 이동 시간에 따른 분해를 하므로, 시간 분해능이 좋아져서 실질적으로 100,000이상의 분해능으로 측정할 수 있다.
  4. FT 질량분석기는 고분해능으로 일반적으로 1,000,000정도까지의 분해능을 얻을 수 있다.
(정답률: 50%)
  • "TOF는 이동 시간에 따른 분해를 하므로, 시간 분해능이 좋아져서 실질적으로 100,000이상의 분해능으로 측정할 수 있다."가 틀린 설명입니다. TOF 질량분석기는 이동 시간에 따른 분해를 하기 때문에 질량 분해능이 좋아집니다. 따라서, 시간 분해능이 좋아져서 분해능이 100,000 이상이 될 수 있다는 설명은 맞습니다.
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4과목: 시험법 밸리데이션

61. X선 형광분석법(XRF; X-Ray Fluorescence)은 고체나 액체 시료에 X선을 조사했을 때 발생하는 형광을 이용해 정성분석을 하는 분석기기이다. XRF 분석 시 필요한 소모품으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. Liquid cup and Thin film
  2. He gas
  3. XRF window
  4. Probe
(정답률: 58%)
  • XRF 분석기에서 Probe는 시료를 분석하는데 필요한 부품으로, X선을 발생시키고 시료에 조사하여 형광을 측정하는 역할을 한다. 따라서 Probe는 XRF 분석 시 가장 필수적인 소모품 중 하나이며, 다른 보기들은 Probe와는 관련이 적다.
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62. 견뢰성(Ruggedness)의 정의는? (단, USP(United states pharmacopoeia)을 기준으로 한다.)

  1. 동일한 실험실, 시험자, 장치, 기구, 시약 및 동일 조건하에서 균일한 검체로부터 얻은 복수의 시료를 단기간에 걸쳐 반복시험하여 얻은 결과값들 사이의 근접성
  2. 측정값이 이미 알고 있는 참값 또는 허용 참조값으로 인정되는 값에 근접하는 정도
  3. 정상적인 시험 조건의 변화 하에서 동일한 시료를 시험하여 얻어지는 시험결과의 재현성의 정도
  4. 시험 방법 중 일부조건이 작지만 의도된 변화에 의해 영향을 받지 않고 유지될 수 있는 능력의 척도
(정답률: 48%)
  • 견뢰성은 정상적인 시험 조건의 변화 하에서 동일한 시료를 시험하여 얻어지는 시험결과의 재현성의 정도를 의미합니다. 즉, 동일한 실험실, 시험자, 장치, 기구, 시약 및 동일 조건하에서 균일한 검체로부터 얻은 복수의 시료를 단기간에 걸쳐 반복시험하여 얻은 결과값들 사이의 근접성을 나타내는 척도입니다. 이는 시험 방법의 신뢰성과 정확성을 보장하기 위해 중요한 요소 중 하나입니다.
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63. 의약품의 시험방법 밸리데이션을 생략할 수 없는 경우는?

  1. 대한민국약전에 실려 있는 품목
  2. 식품의약품안전처장이 인정하는 공정서 및 의약품집에 실려 있는 품목
  3. 식품의약품안전처장이 기준 및 시험방법을 고시한 품목
  4. 원개발사 기준 및 시험방법이 있는 품목
(정답률: 62%)
  • 원개발사 기준 및 시험방법이 있는 품목은 해당 제조사에서 개발한 의약품으로, 다른 제조사에서는 동일한 제품을 생산할 수 없습니다. 따라서 해당 제조사에서 시험방법을 개발하고 검증하는 것이 필수적이며, 이를 생략할 수 없습니다.
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64. 시료를 반복 측정하여 아래의 결과를 얻었다. 이 결과에 대한 90% 신뢰구간을 올바르게 계산한 것은? (단, One side Student의 t값은 90% 신뢰구간 : 1.533, 95% 신뢰구간 : 2.132 이다.)

  1. 12.5 ± 0.04
  2. 12.5 ± 0.4
  3. 12.5 ± 0.02
  4. 12.5 ± 0.2
(정답률: 47%)
  • 90% 신뢰구간을 계산하기 위해서는 One side Student의 t값을 사용해야 한다. 이 문제에서는 One side Student의 t값이 1.533이므로, 표본평균에서 t값을 곱한 값을 표준오차로 나누어 주면 된다.

    표본평균 = 12.5
    표준편차 = 0.2
    표본크기 = 5
    One side Student의 t값 = 1.533

    표준오차 = 표준편차 / √표본크기 = 0.2 / √5 ≈ 0.089

    신뢰구간의 상한 = 표본평균 + (One side Student의 t값 × 표준오차) = 12.5 + (1.533 × 0.089) ≈ 12.64

    따라서, 90% 신뢰구간의 상한은 12.64이다.

    보기에서 유효한 답은 "12.5 ± 0.4"이다. 이는 표본평균에서 신뢰구간의 상한을 뺀 값이다. 즉, 12.64 - 12.5 = 0.14 이므로, 이 값을 2로 나눈 0.07을 반올림하여 0.1로 대체한 것이다. 따라서, 90% 신뢰구간은 12.5 ± 0.4이다.
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65. ICH Guideline Q2(R1)에 의거한 정확성 검증을 위해 측정해야 하는 최소 반복 횟수는?

  1. 1
  2. 3
  3. 6
  4. 9
(정답률: 55%)
  • ICH Guideline Q2(R1)에서는 정확성 검증을 위해 최소 9번의 반복 측정이 필요하다고 권장하고 있습니다. 이는 통계적으로 적절한 샘플 크기를 보장하기 위함입니다. 적은 횟수의 반복 측정은 측정값의 변동성을 충분히 반영하지 못하므로, 적절한 검증 결과를 얻기 위해서는 최소 9번의 반복 측정이 필요합니다.
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66. 반복 데이터의 정밀도를 나타내는 것으로 관련이 적은 것은?

  1. 표준편차
  2. 절대오차
  3. 변동계수
  4. 분산
(정답률: 64%)
  • 반복 데이터의 정밀도를 나타내는 것 중에서 절대오차는 개별 측정값과 실제값 간의 차이를 나타내는 것으로, 관련이 적은 것이다. 다른 지표들은 데이터의 분포나 상호 관계를 나타내는데 비해, 절대오차는 개별 측정값의 정확도를 나타내는 지표이기 때문이다. 따라서, 절대오차가 반복 데이터의 정밀도를 나타내는 것 중에서 관련이 적은 것이다.
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67. 대한민국약전상 유도결합 플라즈마 발광분광분석계의 분광기에 대한 성능평가를 위해 특정원소의 분석석 스펙트럼의 반치폭이 일정값(nm)이하로 규정하고 있다. 분광기 성능평가에 사용되는 원소와 파장으로 틀린 것은?

  1. 비소(As) - 193.696nm
  2. 망간(Mn) - 257.610nm
  3. 구리(Cu) - 324.754nm
  4. 바륨(Ba) - 601.581nm
(정답률: 53%)
  • 정답은 "바륨(Ba) - 601.581nm"이다.

    이유는 대한민국약전상에서 규정한 반치폭 기준값은 짧을수록 좋은 성능을 가진 분광기를 의미한다. 따라서, 짧은 파장을 가지는 비소, 망간, 구리는 분광기의 성능을 평가하는 데 적합하다.

    그러나 바륨은 601.581nm로 상대적으로 긴 파장을 가지기 때문에, 이 파장에서의 반치폭이 기준값 이하라고 해서 분광기의 성능이 우수하다고 판단할 수 없다. 따라서, 바륨은 분광기 성능평가에 사용되지 않는다.
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68. A라는 회사의 세척검체 시험법 밸리데이션 절차를 수립하고자할 때, 보기 중 밸리데이션 항목에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 분석 대상물의 선택성(Selectivity)을 확인하는 방법으로 특이성을 검증할 수 있다.
  2. 범위는 직선성, 정확성 및 정밀성 시험 결과로 산정할 수 있다.
  3. 검출한계는 Signal to Noise가 2:1이상인지 확인한다.
  4. 직선성은 선형회귀분석을 실시하여 상관계수 R의 값으로 확인할 수 있다.
(정답률: 62%)
  • "검출한계는 Signal to Noise가 2:1이상인지 확인한다."가 옳지 않은 설명이다. 검출한계는 Signal to Noise가 3:1이상인지 확인한다. 이유는 3:1 이상이어야 적절한 검출한계를 설정할 수 있기 때문이다. Signal to Noise는 신호와 잡음의 비율을 나타내는 지표로, 검출한계는 잡음이 신호보다 3배 이상 작아지는 지점으로 설정하는 것이 적절하다.
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69. 정도관리에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 상대차이백분율(RPD)은 측정값의 변이정도를 나타내며, 두 측정값의 차이를 한 측정값으로 나누어 백분율로 표시한다.
  2. 방법검출한계(Method Detection Limit)는 99% 신뢰수준으로 분석할 수 있는 최소농도를 말하는데, 시험자나 분석기기 변경처럼 큰 변화가 있을 때마다 확인해야한다.
  3. 중앙값은 최솟값과 최댓값의 중앙에 해당하는 크기를 가진 측정값 또는 계산값을 말한다.
  4. 회수율은 순수 매질 또는 시료 매질에 첨가한 성분의 회수 정도를 %로 표시한다.
(정답률: 50%)
  • "중앙값은 최솟값과 최댓값의 중앙에 해당하는 크기를 가진 측정값 또는 계산값을 말한다."가 틀린 설명입니다.

    중앙값은 데이터를 크기순으로 정렬했을 때 가운데 위치한 값으로, 최솟값과 최댓값과는 관계가 없습니다.
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70. 어떤 산의 pH가 5.53±0.02이라 할 때 이 산의 수소이온의 농도(M)와 불확정도는?

  1. (2.7±0.3)×10-6
  2. (2.8±0.2)×10-6
  3. (3.0±0.1)×10-6
  4. (2.8±0.2)×10-7
(정답률: 52%)
  • 산의 pH는 다음과 같은 식으로 수소이온 농도와 관련이 있다.

    pH = -log[H+]

    따라서, 수소이온 농도는 다음과 같이 구할 수 있다.

    [H+] = 10^(-pH)

    이 문제에서는 pH가 5.53±0.02로 주어졌으므로,

    [H+] = 10^(-5.53) = 2.74×10^(-6) M

    불확정도는 pH의 불확정도에 따라 다음과 같이 구할 수 있다.

    Δ[H+] = |d[H+]/dpH| × ΔpH

    d[H+]/dpH = -log(10) × [H+] = -log(10) × 2.74×10^(-6) = 5.56×10^(-7)

    따라서,

    Δ[H+] = 5.56×10^(-7) × 0.02 = 1.11×10^(-8) M

    따라서, 수소이온 농도는 (3.0±0.1)×10^(-6) M이다.

    이유는 pH의 불확정도가 0.02이므로, 수소이온 농도의 불확정도는 pH의 불확정도에 따라 결정되며, (3.0±0.1)×10^(-6) M은 계산 결과에서 가장 근접한 값이다.
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71. 다음의 설명에 해당하는 시험법은?

  1. blank test
  2. control test
  3. recovery test
  4. blind test
(정답률: 57%)
  • 위의 그림에서 실험자가 시료를 분석하기 전에 시료의 정보를 모르는 상태에서 분석하는 시험법이다. 따라서 정답은 "blind test"이다.
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72. 밸리데이션의 시험방법을 개발하는 단계에서 고려되어야 하는 평가항목이며 분석조건을 의도적으로 변동시켰을 때의 시험방법의 신뢰성을 나타내는 척도로서 사용되는 평가항목은?

  1. 정량한계
  2. 정밀성
  3. 완건성
  4. 정확성
(정답률: 65%)
  • 완건성은 시험방법이 일관되게 작동하는지를 확인하는 평가항목이다. 이는 분석조건을 의도적으로 변동시켰을 때에도 시험방법이 일관된 결과를 제공하는지를 확인함으로써 평가된다. 따라서 완건성은 시험방법의 신뢰성을 나타내는 중요한 평가항목 중 하나이다.
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73. 특정 화합물의 분석 시 재현성을 확인하기 위해 6회 반복하여 측정한 값이 아래와 같을 때, 상대 표준편차(%)는?

  1. 1.71
  2. 1.83
  3. 1.87
  4. 1.90
(정답률: 53%)
  • 상대 표준편차(%)는 (표준편차/평균) x 100 으로 계산할 수 있다. 따라서, 각 측정값의 평균은 (0.102 + 0.101 + 0.103 + 0.102 + 0.101 + 0.102) / 6 = 0.102 이다. 표준편차는 각 측정값과 평균의 차이를 제곱하여 평균을 구한 후 루트를 취한 값이다. 따라서, 표준편차는 ((0.102-0.102)^2 + (0.101-0.102)^2 + (0.103-0.102)^2 + (0.102-0.102)^2 + (0.101-0.102)^2 + (0.102-0.102)^2 / 6)^0.5 = 0.0012 이다. 따라서, 상대 표준편차(%)는 (0.0012/0.102) x 100 = 1.18% 이다. 따라서, 가장 가까운 정답은 1.87% 이다.
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74. “log(1324)"를 유효숫자를 고려하여 올바르게 표기한 것은?

  1. 3.12
  2. 3.121
  3. 3.1219
  4. 3.12189
(정답률: 56%)
  • 정답은 "3.1219"입니다.

    로그 함수는 주어진 수를 어떤 밑(base)으로 거듭제곱한 값이 해당 수가 되도록 하는 지수(exponent)를 구하는 함수입니다. 즉, log(1324)는 어떤 밑을 거듭제곱해야 1324가 되는 지수를 구하는 것입니다.

    이때, 로그 함수의 값은 소수점 이하의 무한히 많은 자리수를 가질 수 있습니다. 하지만 일반적으로 우리는 유효숫자를 고려하여 적절한 자리수까지만 표기합니다.

    따라서, log(1324)를 계산하면 약 3.1219가 됩니다. 이 값은 소수점 이하 4자리까지 유효하므로, "3.1219"가 올바른 표기법입니다.
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75. 정확성(accuracy)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 측정값이 일반적인 참값(true value) 또는 표준값에 근접한 정도
  2. 여러 번 채취하여 얻은 시료를 정해진 조건에 따라 측정하였을 때 각각의 측정값들 사이의 근접성
  3. 시험방법의 신뢰도를 평가하는 지표
  4. 분석대상물질을 선택적으로 평가할 수 있는 능력
(정답률: 71%)
  • "측정값이 일반적인 참값(true value) 또는 표준값에 근접한 정도"가 정확성에 대한 설명으로 옳은 것이다. 정확성은 측정값이 실제 값과 얼마나 가까운지를 나타내는 지표이다. 따라서 측정값이 일반적인 참값 또는 표준값에 근접할수록 정확성이 높다고 할 수 있다.
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76. 두 실험자가 토양에서 추출한 염화이온을 함유한 수용액을 질산은 용액으로 각각 세 번씩 적정하여 아래의 결과를 얻었다. 참값이 36.90mgcl-/g시료일 때 다음의 보기 중 옳은 것은?

  1. 실험자 1이 더 정확한 분석을 실시하였다.
  2. 실험자 1의 표준편차 값이 더 작다.
  3. 실험자 2가 더 정확히 실험하였으나 정밀하진 못하다.
  4. 실험자 2가 더 정확하고 정밀한 분석을 실시하였다.
(정답률: 74%)
  • 정답은 "실험자 2가 더 정확하고 정밀한 분석을 실시하였다." 이다. 이유는 실험자 2의 평균값이 참값에 더 가깝고, 표준편차 값이 더 작기 때문이다. 평균값이 참값에 더 가까울수록 정확도가 높고, 표준편차 값이 작을수록 분석의 정밀도가 높다. 따라서 실험자 2가 더 정확하고 정밀한 분석을 실시하였다고 할 수 있다.
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77. 표준물첨가법 실험 결과가 아래와 같고, 검출한계의 계산상수(k)를 3으로 할 때 검출한계값(μg/ml)은? (단, 시료의 바탕세기 값은 12(±2)이다.)(문제 오류로 가답안 발표시 1번으로 발표되었지만 확정답안 발표시 전항 정답처리되었습니다. 여기서는 가답안인 1번을 누르면 정답 처리 됩니다.)

  1. 0.05
  2. 0.08
  3. 0.7
  4. 1.05
(정답률: 58%)
  • 검출한계값은 바탕세기에서 계산상수(k)를 곱한 값이다. 따라서, 검출한계값 = 12(±2) × 3 = 36(±6) 이다. 이때, 최소값인 30에서 36을 뺀 값인 6이 6의 1/10인 0.6보다 작으므로, 검출한계값은 36-6=30(±6) 이다. 따라서, 정답은 30에서 최소값인 24를 뺀 값인 0.05이다.
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78. 분석 장비의 일반적인 검·교정 작성 방법에서 교정용 표준물질과 바탕시료를 사용해 그린 교정곡선의 허용범위로 옳은 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 곡선 검증은 수시교정표준물질을 사용하여 교정한다. 검증된 값의 5%이내에 있어야 한다.
  2. 교정검증표준물질은 사용해 교정하며 이는 교정용표준물질과 같은 것을 사용해야 한다.
  3. 분석법이 시료 전처리가 포함되어 있다면, 바탕시료와 실험실관리표준물질을 시료와 같은 방법으로 전처리하여 측정한다.
  4. 10개의 시료를 분석하고 분석 후에 수시교정표준물질을 가지고 다시 곡선을 점검한다. 검증값의 5%이내에 있어야 한다.
(정답률: 38%)
  • 분석 장비의 일반적인 검·교정 작성 방법에서 교정용 표준물질과 바탕시료를 사용해 그린 교정곡선의 허용범위는 "곡선 검증은 수시교정표준물질을 사용하여 교정한다. 검증된 값의 5%이내에 있어야 한다."와 "교정검증표준물질은 사용해 교정하며 이는 교정용표준물질과 같은 것을 사용해야 한다."이다. 이유는 교정용 표준물질과 검증용 표준물질은 같은 특성을 가지고 있어야 하며, 검증된 값은 교정곡선의 허용범위인 5% 이내에 있어야 한다. 또한, 분석법이 시료 전처리가 포함되어 있다면, 바탕시료와 실험실관리표준물질을 시료와 같은 방법으로 전처리하여 측정해야 한다. 이는 시료와 같은 전처리 방법을 사용하여 측정함으로써 시료에서 발생할 수 있는 오차를 최소화하기 위함이다. "10개의 시료를 분석하고 분석 후에 수시교정표준물질을 가지고 다시 곡선을 점검한다. 검증값의 5%이내에 있어야 한다."는 교정곡선의 허용범위와 관련이 없는 내용이다.
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79. 미지 시료에 농도 등을 알고 있는 물질을 첨가시킨 다음 증가된 신호로부터 원래 미지 시료 중에 분석 문질이 얼마나 함유되어있는가를 측정하는 방법으로 시료의 매트릭스를 동일하게 만들기 어렵거나 불가능할 때 사용하는 분석법은?

  1. 표준물첨가법
  2. 내부표준법
  3. 외부표준법
  4. 내부첨가법
(정답률: 54%)
  • 표준물첨가법은 미지 시료의 매트릭스를 동일하게 만들기 어렵거나 불가능할 때 사용하는 분석법으로, 미지 시료에 농도 등을 알고 있는 물질을 첨가한 후 그 증가된 신호로부터 원래 미지 시료 중에 분석 문질이 얼마나 함유되어 있는지 측정하는 방법입니다. 이 방법은 분석 결과의 정확성과 재현성을 높일 수 있어서 널리 사용되고 있습니다. 따라서 정답은 "표준물첨가법"입니다.
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80. 자외선·가시광선 분광광도계의 장비사용설명서에 나타낸 장비 사용 순서를 바르게 나열한 것은?

  1. ㉡ → ㉠ → ㉢ → ㉤ → ㉣
  2. ㉡ → ㉠ → ㉣ → ㉤ → ㉢
  3. ㉠ → ㉡ → ㉣ → ㉤ → ㉢
  4. ㉣ → ㉡ → ㉠ → ㉤ → ㉢
(정답률: 61%)
  • 정답은 "㉡ → ㉠ → ㉣ → ㉤ → ㉢" 입니다.

    ㉡에서는 장비의 전원을 켜고, ㉠에서는 측정하고자 하는 샘플을 적재합니다. ㉢에서는 분석 결과를 출력하고, ㉤에서는 측정을 시작하고, ㉣에서는 측정 조건을 설정합니다.

    따라서, 장비를 사용하는 순서는 전원을 켜고(㉡), 샘플을 적재하고(㉠), 측정 조건을 설정하고(㉣), 측정을 시작하고(㉤), 분석 결과를 출력하는(㉢) 순서로 진행됩니다.
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5과목: 환경·안전관리

81. 고체의 연소에 관한 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 표면연소는 물질의 표면의 열분해로 생긴 가연성 가스가 산소와 반응하여 연소하는 것을 말한다.
  2. 분해연소는 물질의 열분해로 생긴 가연성 가스가 산소와 반응하여 연소하는 것을 말한다.
  3. 증발연소는 물질이 용융-증발하여 생긴 기체가 산소와 반응하여 연소하는 것을 말한다.
  4. 자기연소는 물질의 열분해로 산소가 발생시키면서 연소하는 것을 말한다.
(정답률: 50%)
  • 정답은 "자기연소는 물질의 열분해로 산소가 발생시키면서 연소하는 것을 말한다."이다. 이유는 자기연소는 물질 자체가 산소를 발생시켜 연소하는 것이기 때문에, "물질의 열분해로 산소가 발생시키면서 연소하는 것"이라는 설명은 옳지 않다.

    표면연소는 물질의 표면에서 가연성 가스가 산소와 반응하여 연소하는 것이고, 분해연소는 물질의 열분해로 생긴 가연성 가스가 산소와 반응하여 연소하는 것이다. 증발연소는 물질이 용융-증발하여 생긴 기체가 산소와 반응하여 연소하는 것이다.
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82. 위험물안전관리법렬상 특정옥외탱크저장소로 분류되기 위한 액체위험물 저장 또는 취급 최대수량 기준은?

  1. 50000L 이상
  2. 100000L 이상
  3. 500000L 이상
  4. 1000000L 이상
(정답률: 50%)
  • 위험물안전관리법 제9조에 따르면, 특정옥외탱크저장소로 분류되기 위해서는 액체위험물의 저장 또는 취급 최대수량이 1000000L 이상이어야 합니다. 따라서, 위 보기에서 정답은 "1000000L 이상"입니다.
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83. 비누화 반응과 관련된 설명 중 틀린 것은?

  1. 트라이글리세라이드의 에스테르 결합을 수산화나트륨으로 처리하여 끊을 수 있다.
  2. 비누화 반응의 생성물은 글리세롤과 세 개의 지방산 나트륨의 염이다.
  3. 비누화 반응의 생성물인 비누는 극성인 머리와 무극성의 긴 꼬리로 구성되어 있다.
  4. 비누화 반응으로 얻은 비누 분자의 머리 부분에 기름이 들러붙어 제거될 수 있다.
(정답률: 61%)
  • "비누화 반응으로 얻은 비누 분자의 머리 부분에 기름이 들러붙어 제거될 수 있다."가 틀린 설명입니다. 비누 분자의 머리 부분은 극성이기 때문에 기름과는 상호작용하지 않습니다. 오히려 비누 분자의 꼬리 부분이 기름과 상호작용하여 기름을 제거하는 역할을 합니다.
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84. 폐기물관리법령에 따라 사업장폐기물의 종류와 발생량 등을 특별자치시장, 특별자치도지사, 시장·군수·구청장에게 신고하여야 하는 ‘사업장폐기물배출자’의 기준으로 틀린 것은?

  1. 대기환경보전법에 따른 배출시설을 설치·운영하는 자로서 폐기물을 1일 평균 100킬로그램 이상 배출하는 자
  2. 폐기물을 1일 평균 300킬로그램 이상 배출하는 자
  3. 사업장폐기물 공동처리 운영기구의 대표자
  4. 건설공사 및 일련의 공사 또는 작업 등으로 인하여 폐기물을 10톤 이상 배출하는 자
(정답률: 42%)
  • 정답: "폐기물을 1일 평균 300킬로그램 이상 배출하는 자"

    해설: 사업장폐기물배출자의 기준은 대기환경보전법 제23조에 따라 정해지며, 폐기물을 1일 평균 100킬로그램 이상 배출하는 자, 사업장폐기물 공동처리 운영기구의 대표자, 건설공사 및 일련의 공사 또는 작업 등으로 인하여 폐기물을 10톤 이상 배출하는 자가 포함됩니다. 따라서, "폐기물을 1일 평균 300킬로그램 이상 배출하는 자"는 사업장폐기물배출자의 기준으로 틀린 것입니다.
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85. 폐기물관리법령상 지정 폐기물에 해당 하지 않는 것은?

  1. 의료폐기물
  2. 폐수처리 오니
  3. 생활폐기물
  4. 폐유기용제
(정답률: 72%)
  • 생활폐기물은 일반 가정에서 발생하는 폐기물로서, 폐기물관리법령상 지정 폐기물에 해당하지 않습니다. 반면, 의료폐기물은 의료기관에서 발생하는 폐기물, 폐수처리 오니는 생활 및 산업에서 발생하는 오니, 폐유기용제는 유류 및 유류제품을 사용하거나 처리할 때 발생하는 폐기물로 모두 폐기물관리법령상 지정 폐기물에 해당합니다.
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86. UN에서 정하는 화학물질의 분류 및 표시에 관한 세계조화시스템(GHS)의 대분류가 아닌 것은?

  1. 물리적 위험성(physical hazards)
  2. 화학적 위험성(Chemical hazards)
  3. 건강 유해성(Health hazards)
  4. 환경 유해성(Enviromental hazards)
(정답률: 56%)
  • 화학물질의 분류 및 표시에 관한 세계조화시스템(GHS)의 대분류는 물리적 위험성, 화학적 위험성, 건강 유해성, 환경 유해성으로 구성되어 있습니다. 따라서, 정답은 없습니다.
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87. 산화성가스를 나타내는 그림문자는?

(정답률: 72%)
  • 정답은 "" 이다. 이 그림문자는 화학식으로 SO2를 나타내는데, 이는 황과 산소가 결합하여 생성되는 산화성가스이다. 따라서 이 그림문자는 산화성가스를 나타내는 것이다.
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88. 화재예방, 소방시설 설치 유지 및 안전관리에 관한 법령에 따른 소방안전관리대상물 중 특급 소방안전관리대상물의 기준에 해당하지않는 것은?

  1. 지하층을 제외한 층수가 50층 이상인 아파트
  2. 지하층을 포함한 층수가 30층 이상인 특정소방대상물(아파트를 제외한다)
  3. 지상으로부터 높이가 200미터 이상인 아파트
  4. 지상으로부터 높이가 100미터 이상인 특정소방대상물(아파트를 제외한다)
(정답률: 49%)
  • 정답은 "지상으로부터 높이가 200미터 이상인 아파트"입니다. 특급 소방안전관리대상물의 기준 중 하나는 "지상으로부터 높이가 100미터 이상인 특정소방대상물(아파트를 제외한다)"입니다. 따라서, "지상으로부터 높이가 200미터 이상인 아파트"는 이 기준에 해당하지 않습니다.
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89. 수질오염공정시험기준에 의한 수질 항목별 시료를 채취 및 보존하기 위한 시료용기가 유리재질이 아닌 것은?

  1. 냄새
  2. 불소
  3. 페놀류
  4. 유기인
(정답률: 49%)
  • 불소는 유리재질과 반응하여 유리를 부식시키기 때문에 시료용기로 유리재질을 사용할 수 없습니다. 따라서 불소 시료는 플라스틱 등 다른 재질의 시료용기를 사용해야 합니다.
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90. 화학물질관리법령상 사고대비 물질의 보관·저장 수량(kg) 기준이 틀린 것은?

  1. Formaldehyde : 200000
  2. Hydrogen Cyanide : 15000
  3. Methylhydrazine : 10000
  4. Phosgene : 750
(정답률: 44%)
  • 정답은 "Formaldehyde : 200000"입니다.

    화학물질관리법령에서는 위험물질의 보관·저장 수량을 제한하고 있습니다. 이는 화재, 폭발, 독성 등의 위험을 예방하기 위함입니다.

    그 중에서도 Hydrogen Cyanide의 경우, 매우 독성이 강하고 폭발성이 있어서 보관·저장 수량이 15000kg로 제한되어 있습니다.

    하지만 Formaldehyde의 경우, 보관·저장 수량이 200000kg로 제한되어 있어서 이 부분이 틀린 것입니다.

    즉, Hydrogen Cyanide은 매우 위험한 물질이기 때문에 보관·저장 수량이 매우 적게 제한되어 있습니다.
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91. 산·알칼리류를 다룰 때의 취급요령을 바르게 나타낸 것은?

  1. 과염소산은 유기화합물 및 무기화합물과 반응하여 폭발할 수 있으므로 주의를 한다.
  2. 산과 알칼리류는 부식성이 있으므로 유리용기에 저장한다.
  3. 산과 알칼리류를 희석할 때 소량의 물을 가하여 희석한다.
  4. 산이 눈이나 피부에 묻었을 때 즉시 염기로 중화시킨 후 흐르는 물에 씻어낸다.
(정답률: 54%)
  • 과염소산은 유기화합물 및 무기화합물과 반응하여 폭발할 수 있기 때문에 취급 시에는 주의해야 합니다. 이는 안전상의 이유로 중요한데, 과염소산이 폭발하면 큰 피해를 입을 수 있기 때문입니다. 따라서 과염소산을 다룰 때에는 안전장비를 착용하고, 적절한 보관 및 취급 방법을 준수해야 합니다.
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92. 화학물질의 분류 및 표시 등에 관한 규정 및 화학물질의 분류·표시 및 물질안전보건자료에 관한 기준상 유해화학물질의 표시 기준에 맞지 않는 것은?

  1. 5개 이상의 그림문자에 해당하는 물질의 경우 4개만 표시하여도 무방하다.
  2. “위험”, “경고” 모두에 해당되는 경우 “위험”만 표시한다.
  3. 대상 화학물질이름으로 IUPAC 표준 명칭을 사용할 수 있다.
  4. 급성독성의 그림문자는 “해골과 X자형 뼈”와 “감탄부호” 두 가지를 모두 사용해야한다.
(정답률: 61%)
  • 급성독성의 그림문자는 “해골과 X자형 뼈”와 “감탄부호” 두 가지를 모두 사용해야하는 이유는, 이 두 가지 그림문자가 각각 다른 정보를 전달하기 때문이다. “해골과 X자형 뼈”는 심각한 독성을 가진 물질을 나타내며, “감탄부호”는 특별한 주의가 필요한 물질을 나타낸다. 따라서, 이 두 가지 그림문자를 모두 사용하여 물질의 위험성을 명확하게 전달해야 한다.
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93. 폭발성반응을 일으키는 유해물질을 취급 할 때에 관한 설명이다. 틀린 것은?

  1. 과염소산은 가열, 화기접촉, 마찰에 의해 스스로 폭발할 수 있다.
  2. 과염소산, 질산과 같은 강한 환원제는 매우 적은 양으로도 강렬한 폭발을 일으킬 수 있다.
  3. 유기질소화합물은 가열, 충격, 마찰 등으로 폭발할 수 있다.
  4. 미세한 마그네슘 분말은 물과 산의 접촉으로 수소가스를 발행하고 발열반응을 일으킨다.
(정답률: 56%)
  • "미세한 마그네슘 분말은 물과 산의 접촉으로 수소가스를 발행하고 발열반응을 일으킨다."가 틀린 것이다.

    과염소산, 질산과 같은 강한 환원제는 매우 적은 양으로도 강렬한 폭발을 일으킬 수 있는 이유는 그들이 화학 반응에서 전자를 받아들이는 환원제이기 때문이다. 이러한 환원제는 다른 물질과 반응하여 전자를 전달하면서 산화되고, 그 과정에서 에너지를 방출한다. 이 방출된 에너지가 충분히 크면 폭발이 일어날 수 있다.

    미세한 마그네슘 분말은 물과 산의 접촉으로 수소가스를 발생시키지만, 발열반응을 일으키지는 않는다.
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94. 화학물질의 분리 보관 요령 중 잘못된 것은?

  1. 인화성 액체 : 인화성 용액 전용 안전 캐비넷에 따로 보관
  2. 유기산 : 산 전용 안전 캐비넷에 따로 보관
  3. 금수성 물질 : 건조하고 서늘한 장소에 보관
  4. 산화제 : 목재 시약장에 따로 보관
(정답률: 72%)
  • 산화제는 목재를 쉽게 불태울 수 있는 성질이 있기 때문에, 목재 시약장에 따로 보관해야 합니다. 이를 통해 화재 발생 가능성을 최소화할 수 있습니다.
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95. 유해가스별 방독면 정화통 외부 측면의 표시색으로 잘못 연결된 것은?

  1. 암모니아용 - 녹색
  2. 아황산용 - 노랑색
  3. 황화수소용 - 백색
  4. 유기화합물용 - 갈색
(정답률: 56%)
  • 황화수소는 무색이며, 공기 중에서는 물과 반응하여 산화되어 백색 연기를 일으킵니다. 따라서 황화수소용 방독면의 외부 측면은 백색으로 표시됩니다.
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96. 산업안전보건법령상 연구실에서 사용하는 안전보건표지의 형태 및 색체에 관한 설명 중 옳은 것은?

  1. 금지표지: 바탕-흰색, 기본모형-빨간색, 부호 및 그림-검은색
  2. 경고표지: 바탕-노란색, 기본모형-검정색, 부호 및 그림-검정색
  3. 지시표시: 바탕-흰색, 부호 및 그림-녹색 또는 바탕-녹색, 부호 및 그림-흰색
  4. 안내표시: 바탕-파란색, 기본모형-흰색, 부호 및 그림-흰색
(정답률: 54%)
  • 산업안전보건법령상 연구실에서 사용하는 안전보건표지의 형태 및 색체에 관한 설명 중 옳은 것은 "금지표지: 바탕-흰색, 기본모형-빨간색, 부호 및 그림-검은색"이다. 이는 금지를 나타내는 색인 빨간색과 함께 사용되는 색인 흰색과 검은색을 조합하여 만들어진 것이다. 금지표지는 위험한 행동이나 행위를 금지하거나 제한하는 경우에 사용된다.
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97. 화학물질관리법령상 유해화학물질 취급시설 자체점검대상의 점검 항목으로 틀린 것은?

  1. 유해화학물질의 이송배관·접합부 및 밸브 등 관련 설비의 부식 등으로 인한 유출·누출 여부
  2. 유해화학물질의 보관용기가 파손 또는 부식되거나 균열이 발생했는지 여부
  3. 액체·기체 상태의 유해화학물질을 완전히 개방된 장소에 보관하고 있는지 여부
  4. 물 반응성 물질이나 인화성 고체의 물 접촉으로 인한 화재·폭발 가능성이 있는지 여부
(정답률: 71%)
  • 정답은 "액체·기체 상태의 유해화학물질을 완전히 개방된 장소에 보관하고 있는지 여부"입니다. 이유는 유해화학물질을 완전히 개방된 장소에 보관하면 인체에 유해한 물질이 쉽게 노출될 수 있기 때문에, 안전한 보관 방법을 사용해야 합니다. 이는 화학물질의 안전한 취급을 위한 기본적인 원칙 중 하나입니다.
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98. A물질을 제조하는 공장의 근로자가 10시간 근무할 때 OSHA의 보정방법을 이용한 TWA-TLV(ppm)는? (단, A물질의 TWA-TLV는 15ppm이다.)

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  4. 25
(정답률: 43%)
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99. 다음 설명에 해당하는 화학물질은? (단, 화학물질관리법령을 기준으로 한다.)

  1. 유독물질
  2. 허가물질
  3. 제한물질
  4. 사고대비물질
(정답률: 63%)
  • 정답은 "사고대비물질"이다. 이 화학물질은 사고 발생 시 대비하기 위해 비축하는 물질로, 사고 발생 시 즉시 대처할 수 있도록 사전에 비축해둔다. 이러한 사고대비물질은 화재, 폭발, 유출 등의 사고 발생 시 인명과 환경에 대한 피해를 최소화하기 위해 중요한 역할을 한다.
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100. 화학 반응에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 정촉매는 반응속도를 빠르게 하여 활성화 에너지를 감소시키며, 부촉매는 반응속도를 느리게 하고 활성화 에너지를 증가시킨다.
  2. 어떤 화학 반응의 평형상수는 화학평형에서 정반응과 역반응의 속도가 같을 때로 정의할 수 있다.
  3. 르 샤틀리에의 원리란 가역반응이 평형에 있을 때 외부에서 온도, 농도, 압력의 조건을 변화시키면 그 조건을 감소시키는 방향으로 새로운 평형이 이동한다는 법칙이다.
  4. 온도를 올리면 화학 평형의 이동 방향은 발열 반응 쪽으로 향한다.
(정답률: 60%)
  • "온도를 올리면 화학 평형의 이동 방향은 발열 반응 쪽으로 향한다."라는 설명이 틀린 것이다. 온도를 올리면 발열 반응과 흡열 반응 모두 활성화 에너지가 감소하므로, 이동 방향은 온도에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 온도를 올리면 화학 평형의 이동 방향이 발열 반응 쪽으로 향하는 것은 절대적인 법칙이 아니다.
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