화학분석기사 필기 기출문제복원 (2021-09-12)

화학분석기사 2021-09-12 필기 기출문제 해설

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화학분석기사
(2021-09-12 기출문제)

목록

1과목: 화학분석 과정관리

1. 할로겐 원소의 특성을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. -1가 이온을 형성한다.
  2. 주로 이원자분자로 존재한다.
  3. 주기가 커질수록 반응성이 증가한다.
  4. 수소와 반응하여 할로겐화수소를 생성한다.
(정답률: 86%)
  • 할로겐 원소는 원자 번호가 커질수록(주기가 커질수록) 원자 반지름이 증가하여 전자 흡수 능력이 떨어지므로 반응성이 감소합니다. (반응성 순서: $\text{F} > \text{Cl} > \text{Br} > \text{I}$)
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2. 유효숫자 계산이 정확한 것만 고른 것은?

  1. 가, 나
  2. 다, 라
  3. 가, 다, 라
  4. 가, 나, 다, 라
(정답률: 61%)
  • 곱셈과 나눗셈에서는 계산 결과의 유효숫자 개수를 입력값 중 유효숫자 개수가 가장 적은 쪽에 맞춥니다.
    가. $\log(3.2) = 0.51$ (소수점 이하 자릿수 일치)
    나. $10^{4.37} = 2.3 \times 10^{4}$ (지수의 소수점 자릿수가 결과의 유효숫자 개수를 결정)
    다. $3.260 \times 10^{-5} \times 1.78 = 5.80 \times 10^{-5}$ (유효숫자 4개와 3개 중 적은 쪽인 3개로 맞춤)
    라. $34.60 \div 2.463 = 14.05$ (유효숫자 4개와 4개이므로 4개로 맞춤)
    따라서 가, 나, 다, 라 모두 정확합니다.
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3. C7H16의 구조 이성질체 개수는?

  1. 7개
  2. 8개
  3. 9개
  4. 10개
(정답률: 70%)
  • 알케인 계열의 구조 이성질체 개수는 탄소 수에 따라 정해져 있으며, $C_7H_{16}$ (헵테인)의 경우 총 9개의 구조 이성질체가 존재합니다.
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4. 분석방법에 대한 검증은 인증 표준물질(CRM)과 표준물질(RM) 또는 표준용액을 사용하여 검증한다. 다음 중 분석방법에 대한 검증항목이 아닌 것은?

  1. 정량한계
  2. 안전성
  3. 직선성
  4. 정밀도
(정답률: 77%)
  • 분석방법 검증(밸리데이션)은 분석법의 신뢰성을 확보하기 위해 정확성, 정밀도, 직선성, 정량한계, 검출한계, 특이성, 완건성 등을 평가하는 과정입니다. 안전성은 분석법의 성능 검증 항목이 아닌 작업 환경이나 물질의 위험성 평가 영역입니다.
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5. 단색화 장치의 성능을 결정하는 요소로서 가장 거리가 먼 것은?

  1. 복사선의 순도
  2. 근접파장 분해능력
  3. 복사선의 산란효율
  4. 스펙트럼의 띠 너비
(정답률: 57%)
  • 단색화 장치는 광원에서 특정 파장만을 선택하는 장치로, 복사선의 순도, 근접파장 분해능력, 스펙트럼의 띠 너비가 성능을 결정하는 핵심 요소입니다. 복사선의 산란효율은 단색화 장치의 성능 결정 요소와 거리가 멉니다.
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6. 자외선-가시광선 분광기의 구성 요소가 아닌 것은?

  1. 광원
  2. 검출기
  3. 지시전극
  4. 시료 용기
(정답률: 78%)
  • 자외선-가시광선 분광기는 광원, 시료 용기, 단색화 장치, 검출기로 구성됩니다.

    오답 노트
    지시전극: 전위차 측정법에서 분석 대상 성분의 농도에 따라 전위가 변하는 전극으로, 분광 분석과는 무관합니다.
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7. 폴리스타이렌(polystyrene)에 대한 설명으로 틀린 것은? (단, 폴리스타이렌 단량체의 분자량은 104 g/mol 이다.)

  1. 스타이렌이 1000개 연결되어 생성된 폴리스타이렌은 1.04×105 g/mol 의 분자량을 가진다.
  2. 폴리스타이렌의 단량체는 페닐기를 포함한다.
  3. 대표적인 열경화성 수지 가운데 하나이다.
  4. 폴리스타이렌 생성 반응은 개시(intiation), 생장(propagation), 종결(termination)의 세단계로 이루어진다.
(정답률: 74%)
  • 폴리스타이렌은 열을 가하면 부드러워지고 다시 굳는 성질을 가진 대표적인 열가소성 수지입니다.

    오답 노트
    스타이렌 1000개 연결 시 분자량: $104 \times 1000 = 1.04 \times 10^{5}$ g/mol로 적절함
    단량체 구조: 페닐기를 포함하는 스타이렌이 맞음
    생성 반응: 라디칼 중합 반응인 개시, 생장, 종결 단계로 진행됨
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8. H2(g) + I2(g) → 2HI(g) 반응의 평형상수(Kc)는 430℃에서 54.3 이다. 이 온도에서 1L 용기 안에 들어있는 각 화학종의 몰수를 측정하니 H2는 0.2mol, I2는 0.15mol 이라면, HI의 농도(M)는?

  1. 1.28
  2. 1.63
  3. 1.81
  4. 3.00
(정답률: 56%)
  • 화학 평형 상태에서 반응물과 생성물의 농도 관계를 나타내는 평형상수 식을 이용하여 HI의 농도를 산출합니다.
    ① [평형상수 공식] $K_{c} = \frac{[HI]^{2}}{[H_{2}][I_{2}]}$
    ② [숫자 대입] $54.3 = \frac{[HI]^{2}}{0.2 \times 0.15}$
    ③ [최종 결과] $[HI] = 1.28$
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9. 다음 유기화합물을 옳게 명명한 것은?

  1. 2,4-클로로페닐아세트산
  2. 1,3-디클로로벤젠아세트산
  3. 2,4-디클로로페녹시아세트산
  4. 1-옥시아세트산2,4-클로로벤젠
(정답률: 71%)
  • 구조식 을 분석하면, 벤젠 고리에 2개(2, 4번 위치)의 염소($Cl$)가 결합되어 있고, 산소($O$)를 통해 아세트산($CH_2COOH$)이 연결된 구조입니다. 따라서 2,4-디클로로페녹시아세트산으로 명명하는 것이 옳습니다.
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10. 일정한 온도와 압력에서 진행되는 아래의 연소반응에 관련된 내용 중 틀린 것은?

  1. 0.5mol의 탄소가 0.5mol의 산소와 반응하여 0.5mol의 이산화탄소를 만든다.
  2. 1g의 탄소가 1g의 산소와 반응하여 1g의 이산화탄소를 만든다.
  3. 이 반응에서 소비된 산소가 1mol이었다면, 생성된 이산화탄소의 몰수는 1mol이다.
  4. 이 반응에서 1L의 산소가 소비되었다면, 생성된 이산화탄소의 부피는 1L 이다.
(정답률: 89%)
  • 제시된 화학 반응식은 다음과 같습니다.
    $$\text{C}_{(s)} + \text{O}_{2(g)} \rightarrow \text{CO}_{2(g)}$$
    이 반응은 계수비가 $1:1:1$인 반응으로, 몰수와 부피비는 일정하지만 질량비는 각 원소의 원자량에 따라 다릅니다.
    탄소($12\text{g}$) 1몰과 산소($32\text{g}$) 1몰이 반응하여 이산화탄소($44\text{g}$) 1몰이 생성됩니다.

    오답 노트
    1g의 탄소가 1g의 산소와 반응하여 1g의 이산화탄소를 만든다: 질량 보존 법칙 및 원자량 비율에 맞지 않음
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11. 광도법 적정에서 εa = εt = 0 이고, εp ＞ 0 인 경우의 적정곡선을 가장 잘 나타낸 것은? (단, 각각의 기호의 의미는 아래의 표와 같으며, 흡광도는 증가된 부피에 대하여 보정되어 표시한다.)

(정답률: 65%)
  • 광도법 적정에서 각 성분의 몰흡광계수에 따른 흡광도 변화를 분석하는 문제입니다. $\epsilon_a = \epsilon_t = 0$이므로 시료와 적정액은 흡광도에 영향을 주지 않고, $\epsilon_p > 0$이므로 생성물이 만들어지는 동안에만 흡광도가 직선적으로 증가합니다. 당량점에 도달하여 생성물 형성이 멈추면 흡광도는 일정하게 유지됩니다. 따라서 가 정답입니다.
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12. 원자와 관련된 용어에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 이온화 에너지는 양이온 생성 시 원자가 흡수하는 에너지이다.
  2. 전기 음성도는 결합 시 원자가 전자를 끌어당기는 정도를 나타내는 값이다.
  3. 원자가 전자란 원자의 최외각에 배치하여 화학결합에 관여하는 전자이다.
  4. 전자 친화도는 음이온 생성 시 원자가 흡수하는 에너지이다.
(정답률: 59%)
  • 원자의 에너지 관련 개념을 묻는 문제입니다. 전자 친화도는 기체 상태의 원자가 전자를 얻어 음이온이 될 때 방출하는 에너지를 의미합니다.

    오답 노트
    이온화 에너지는 양이온 생성 시 에너지를 흡수하는 과정이 맞습니다.
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13. 다음 중 질량이 가장 큰 것은?

  1. 산소 원자 0.01몰
  2. 탄소 원자 0.01몰
  3. 273K, 1atm에서 이상기체인 He 0.224L
  4. 이산화탄소 분자 0.01몰 내에 들어있는 총 산소 원자
(정답률: 78%)
  • 각 보기의 성분 질량을 계산하여 비교하는 문제입니다.
    산소 원자 0.01몰: $0.01 \times 16 = 0.16\text{ g}$
    탄소 원자 0.01몰: $0.01 \times 12 = 0.12\text{ g}$
    He 0.224L (STP): $0.01 \times 4 = 0.04\text{ g}$
    이산화탄소 분자 0.01몰 내 산소 원자: $0.01 \times 2 \times 16 = 0.32\text{ g}$
    따라서 이산화탄소 분자 0.01몰 내에 들어있는 총 산소 원자의 질량이 가장 큽니다.
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14. 다음 중 원자의 크기가 가장 작은 것은?

  1. K
  2. Li
  3. Na
  4. Cs
(정답률: 87%)
  • 주기율표의 같은 족 원소들 사이의 크기 변화 원리를 묻는 문제입니다. 같은 족에서는 원자 번호가 커질수록 전자 껍질 수가 증가하여 원자의 크기가 커집니다. 따라서 제시된 알칼리 금속 중 원자 번호가 가장 작은 Li가 크기가 가장 작습니다.
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15. 11.99g의 염산이 녹아있는 5.48M 염산 용액의 부피(mL)는? (단, Cl의 원자량은 35.45 g/mol 이다.)

  1. 12.5
  2. 17.8
  3. 30.4
  4. 60.0
(정답률: 78%)
  • 몰 농도 공식을 이용하여 용액의 부피를 구하는 문제입니다. 먼저 염산의 몰수를 구한 뒤, 이를 몰 농도로 나누어 부피를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $V = \frac{n}{M}$ (부피 = 몰수 / 몰농도)
    ② [숫자 대입] $V = \frac{11.99 / 36.45}{5.48}$
    ③ [최종 결과] $V = 0.060\text{ L} = 60.0\text{ mL}$
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16. 11.3g의 암모니아 속에 들어있는 수소원자의 몰수(mol)는?

  1. 0.5
  2. 1.0
  3. 1.5
  4. 2.0
(정답률: 75%)
  • 암모니아의 몰수를 먼저 구한 뒤, 분자 1개당 수소 원자가 3개 포함되어 있으므로 3을 곱하여 수소의 몰수를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{mol} = \frac{\text{mass}}{\text{molar mass}} \times 3$
    ② [숫자 대입] $\text{mol} = \frac{11.3}{17} \times 3$
    ③ [최종 결과] $\text{mol} = 2.0$
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17. 적외선 분광법의 시료용기 재료로 가장 부적합한 것은?

  1. AgBr
  2. CaF2
  3. KBr
  4. SiO2
(정답률: 64%)
  • 적외선 분광법의 시료 용기는 적외선 영역에서 빛을 흡수하지 않고 투과시키는 이온성 결정 물질을 사용해야 합니다. $\text{SiO}_{2}$는 적외선을 강하게 흡수하므로 시료 용기로 부적합합니다.
  • 이온성 물질 사용
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18. 두 개의 탄화수소기가 산소원자에 결합된 형태를 가진 분자이며, 두 개의 알코올 분자로부터 한 분자의 물이 탈수되어 생성되는 분자의 종류는?

  1. 알데하이드(aldehyde)
  2. 카복시산(carboxylic acid)
  3. 에터(ether)
  4. 아민(amine)
(정답률: 72%)
  • 두 개의 알코올 분자가 반응하여 물 한 분자가 빠져나가는 탈수 반응을 통해 생성되는 분자는 에터(ether)입니다.
    $$ROH + R'OH \rightarrow ROR' + H_{2}O$$
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19. 국가표준기본법령상 제품등이 국가표준, 국제표준 등을 충족하는지를 평가하는 교정, 인증, 시험, 검사 등을 의미하는 용어는?

  1. 표준인증심사유형
  2. 소급성평가
  3. 적합성평가
  4. 기술규정
(정답률: 65%)
  • 국가표준기본법령에 따라 제품, 프로세스, 서비스 등이 국가표준, 국제표준 또는 다른 기술규정을 충족하는지를 평가하는 교정, 인증, 시험, 검사 등의 활동을 적합성평가라고 합니다.
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20. 주기율표상에서 나트륨(Na)부터 염소(Cl)에 이르는 3주기 원소들의 경향성을 옳게 설명한 것은?

  1. Na로부터 Cl로 갈수록 전자 친화력은 약해진다.
  2. Na로부터 Cl로 갈수록 1차 이온화 에너지는 커진다.
  3. Na로부터 Cl로 갈수록 원자반경은 커진다.
  4. Na로부터 Cl로 갈수록 금속성이 증가한다.
(정답률: 80%)
  • 3주기 원소에서 원자 번호가 증가할수록(Na $\rightarrow$ Cl) 유효 핵전하가 증가하여 전자를 떼어내는 데 필요한 에너지인 1차 이온화 에너지는 전반적으로 증가하는 경향을 보입니다.

    오답 노트
    전자 친화력: Na에서 Cl로 갈수록 강해짐
    원자반경: 유효 핵전하 증가로 인해 감소함
    금속성: Na에서 Cl로 갈수록 감소함
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2과목: 화학물질 특성분석

21. N의 산화수가 4+인 화합물은?

  1. HNO3
  2. NO2
  3. N2O
  4. NH4Cl
(정답률: 87%)
  • 화합물 내 각 원자의 산화수 합은 0이 되어야 합니다. $NO_{2}$에서 $O$의 산화수는 $-2$이므로, $N + (-2 \times 2) = 0$이 되어 $N$의 산화수는 $+4$가 됩니다.

    오답 노트
    $HNO_{3}$: $N$의 산화수는 $+5$
    $N_{2}O$: $N$의 산화수는 $+1$
    $NH_{4}Cl$: $N$의 산화수는 $-3$
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22. Pb2+와 EDTA의 형성 상수(formation constant)가 1.0×1018이고 pH 10에서 EDTA 중 Y4-의 분율이 0.3일 때, pH 10에서 조건(conditional) 형성 상수는? (단, 육양성자 형태의 EDTA를 H6Y2+로 표현할 때, Y4-는 EDTA에서 수소가 완전히 해리된 상태이다.)

  1. 3.0 × 1017
  2. 3.3 × 1013
  3. 3.0 × 10-19
  4. 3.3 × 10-18
(정답률: 57%)
  • 조건 형성 상수는 형성 상수에 EDTA의 분율($\alpha_{Y^{4-}}$)을 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $K'_{f} = K_{f} \times \alpha_{Y^{4-}}$
    ② [숫자 대입] $K'_{f} = 1.0 \times 10^{18} \times 0.3$
    ③ [최종 결과] $K'_{f} = 3.0 \times 10^{17}$
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23. 다음 중 Hg2(IO3)2(s)를 용해시킬 때, 용해된 Hg22+의 농도가 가장 큰 것은? (단, Hg2(IO3)2(s)의 용해도곱상수는 1.3×10-18 이다.)

  1. 증류수
  2. 0.10M KIO3
  3. 0.20M KNO3
  4. 0.30M NaIO3
(정답률: 68%)
  • 공통 이온 효과에 의해 용해도가 감소하지만, 반응에 참여하지 않는 무관한 전해질이 존재하면 이온 강도가 증가하여 활동도 계수가 감소하고, 결과적으로 용해도가 증가하는 염효과(Salt effect)가 나타납니다. 따라서 공통 이온이 없는 $0.20M$ $KNO_{3}$에서 용해도가 가장 큽니다.
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24. 산과 염기에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 산은 물에서 수소이온(H+)의 농도를 증가시키는 물질이다.
  2. 산과 염기가 반응하여 물과 염을 생성하는 반응을 중화반응이라고 한다.
  3. 염기성 용액에서는 H+ 의 농도보다 OH-의 농도가 더 크다.
  4. 산성용액은 붉은 리트머스 시험지를 푸르게 변색시킨다.
(정답률: 89%)
  • 산성 용액은 푸른 리트머스 시험지를 붉게 변색시키는 성질을 가지고 있습니다.

    오답 노트
    산은 물에서 $H^{+}$ 농도를 증가시키는 물질임
    중화반응은 산과 염기가 반응하여 물과 염을 생성하는 반응임
    염기성 용액은 $OH^{-}$ 농도가 $H^{+}$ 농도보다 큼
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25. 활동도 계수의 특성에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 농도가 높지 않은 용액에서 주어진 화학종의 활동도 계수는 전해질의 종류에 따라서만 달라진다.
  2. 용액이 무한히 묽어짐에 따라 주어진 화학종의 활동도 계수는 1로 수렴한다.
  3. 주어진 이온세기에서 같은 전하를 가진 이온들의 활동도 계수는 거의 같다.
  4. 전하를 띠지 않은 분자의 활동도 계수는 이온세기에 관계없이 대략 1 이다.
(정답률: 61%)
  • 활동도 계수는 전해질의 종류뿐만 아니라 용액의 농도와 온도에 매우 민감하게 반응하여 변화하는 값입니다.

    오답 노트
    용액이 무한히 묽어지면 이온 간 상호작용이 사라져 활동도 계수는 1로 수렴합니다.
    이온 세기가 같고 전하가 같은 이온들은 유사한 활동도 계수를 가집니다.
    전하가 없는 중성 분자는 이온 세기의 영향을 거의 받지 않아 활동도 계수가 약 1입니다.
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26. 0.1000M HCl 용액 25.00mL에 0.1000M NaOH 용액 25.10mL를 가했을 때의 pH는? (단, Kw는 10-14 이다.)

  1. 11.60
  2. 10.30
  3. 3.70
  4. 2.40
(정답률: 63%)
  • 강염기와 강산의 반응 후 남은 이온의 농도를 통해 pH를 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $[OH^-] = \frac{n(OH^-) - n(H^+)}{V_{total}}$
    ② [숫자 대입] $[OH^-] = \frac{(0.1000 \times 25.10) - (0.1000 \times 25.00)}{25.00 + 25.10}$
    ③ [최종 결과] $[OH^-] = 1.996 \times 10^{-4} M$
    따라서 $pOH = -\log(1.996 \times 10^{-4}) = 3.70$이며, $pH = 14 - 3.70 = 10.30$ 입니다.
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27. 0℃에서 액체 물의 밀도는 0.9998 g/mL 이고 이온화상수는 1.14×10-15 이다. 0℃에서 액체 물의 해리 백분율(mol%)은?

  1. 3.4×10-8
  2. 3.4×10-6
  3. 6.1×10-8
  4. 7.5×10-6
(정답률: 35%)
  • 물의 이온화 상수를 통해 평형 농도를 구한 뒤, 초기 물의 몰 농도 대비 해리된 양의 비율을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{해리 백분율} = \frac{[H^{+}]}{[H_{2}O]_{initial}} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\text{해리 백분율} = \frac{\sqrt{1.14 \times 10^{-15}}}{55.5} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\text{해리 백분율} = 6.1 \times 10^{-8}$
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28. UV/Vis 흡수 분광법에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 유기화합물의 UV-Vis 흡수는 n 또는 π 궤도에 있는 전자가 π*궤도로 전이하는 것에 기초로 두고 있다.
  2. n → π*전이에 해당하는 몰흡광계수는 비교적 작은 값을 갖는다.
  3. π → π*전이에 해당하는 몰흡광계수는 대부분 큰 값을 갖는다.
  4. 용매의 극성이 증가하면 n → π*전이에 해당하는 흡수 봉우리는 장파장 쪽으로 이동한다.
(정답률: 71%)
  • 용매의 극성이 증가하면 $n \to \pi^{*}$ 전이의 에너지가 증가하게 됩니다. 에너지와 파장은 서로 반비례 관계에 있으므로, 에너지가 증가하면 흡수 봉우리는 단파장 쪽으로 이동(청색 이동)하게 됩니다.
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29. X선 분광법에서 파장을 분리하는 단색화 장치에 이용되는 분신요소는?

  1. 프리즘
  2. 결정
  3. 큐벳
  4. 광전관
(정답률: 46%)
  • X선 분광법의 단색화 장치는 빛살을 평행하게 만드는 평행화 장치(금속판)와 파장을 분산시키는 분산 요소인 결정으로 구성됩니다.
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30. 이온 세기와 이와 관련된 현상에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 이온세기는 용액 중에 있는 이온의 전체 농도를 나타내는 척도이다.
  2. 염을 첨가하면, 이온 분위기가 형성되어 더 많은 고체가 녹는다.
  3. 염을 증가시키면 이온 간 인력이 순수한 물에서 보다 감소한다.
  4. 이온 세기가 클수록 이온 분위기의 전하는 작아진다.
(정답률: 59%)
  • 이온 세기가 증가하면 용액 내 이온의 농도가 높아져 이온 주위에 형성되는 이온 분위기의 전하량 또한 함께 커지게 됩니다.
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31. 약산 용액을 강염기 용액으로 적정할 때 적절한 지시약과 적정이 끝난 후 용액의 색이 올바르게 연결된 것은?

  1. 메틸레드 - 빨강
  2. 페놀레드 - 노랑
  3. 메틸오렌지 - 노랑
  4. 페놀프탈레인 – 빨강
(정답률: 74%)
  • 약산을 강염기로 적정하면 당량점에서 용액은 염기성을 띠게 되므로, 변색 범위가 염기성 영역인 지시약을 사용해야 합니다.
    페놀프탈레인은 중성에서 무색이다가 염기성에서 빨강으로 변하므로 적절한 선택입니다.

    오답 노트
    메틸레드, 메틸오렌지: 산성 지시약임
    페놀레드: 염기성에서 붉은색을 띰
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32. 다음의 전기화학 전지에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 한줄 수직선(Ⅰ)은 전위가 발생하는 상 경계나 전위가 발생할 수 있는 접촉면이다.
  2. 이중 수직선(Ⅱ)은 염다리의 양 끝에 있는 두 개의 상 경계이다.
  3. 0.0400M은 은이온(Ag+)의 농도이다.
  4. 구리(Cu)는 환원전극이다.
(정답률: 81%)
  • 전지 표기법 에서 왼쪽은 산화전극, 오른쪽은 환원전극을 나타냅니다.
    구리(Cu)는 은(Ag)보다 반응성이 커서 전자를 잃고 산화되므로 산화전극에 해당합니다.
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33. 0.050M 염화트리메틸암모늄((CH3)3NH+Cl) 용액의 pH는? (단, 염화트리메틸암모늄의 Ka는 1.59×10-10 이고, Kw는 1.0×10-14 이다.)

  1. 4.55
  2. 5.55
  3. 6.55
  4. 7.55
(정답률: 51%)
  • 약산의 해리 상수를 이용하여 수소 이온 농도를 구하고 pH를 계산하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $[H^+] = \sqrt{K_a \times c}$
    ② [숫자 대입] $[H^+] = \sqrt{1.59 \times 10^{-10} \times 0.05}$
    ③ [최종 결과] $pH = -\log(2.81 \times 10^{-6}) = 5.55$
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34. 황산구리(Ⅱ) 수용액으로부터 구리를 석출하기 위해 2A의 전류를 흘려주려고 한다. 1.36g의 구리를 석출하기 위해 필요한 시간(s)은? (단, 1F는 96500 C/mol이며, 구리의 원자량은 63.5 g/mol 이다.)

  1. 736
  2. 1033
  3. 2066
  4. 2567
(정답률: 54%)
  • 패러데이의 전기분해 법칙을 이용하여 석출량과 시간의 관계를 계산합니다. 구리($\text{Cu}^{2+}$) 1몰을 석출하는 데 2몰의 전자가 필요함을 이용합니다.
    $$t = \frac{m \times n \times F}{M \times I}$$
    $$t = \frac{1.36 \times 2 \times 96500}{63.5 \times 2}$$
    $$t = 2066$$
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35. 원자 분광법에서 이온의 형성을 억제하기 위한 방법으로 적절한 것은?

  1. 불꽃 온도를 내리고 압력을 올린다.
  2. 불꽃 온도를 올리고 압력도 올린다.
  3. 불꽃 온도를 내리고 압력도 내린다.
  4. 불꽃 온도를 올리고 압력을 내린다.
(정답률: 56%)
  • 원자 분광법에서 이온화는 에너지가 높을수록 잘 일어납니다. 따라서 이온 형성을 억제하기 위해서는 에너지를 공급하는 불꽃 온도를 낮추어야 하며, 압력을 높여 원자 간의 충돌 및 상호작용을 통해 이온화를 방해하는 환경을 조성해야 합니다.
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36. Ag 및 Cd와 관련된 반쪽 반응식과 표준 환원 전위가 아래와 같을 때, 25℃에서 다음 전지의 전위(V)는?

  1. -0.461
  2. 0.320
  3. 0.781
  4. 1.213
(정답률: 60%)
  • 표준 환원 전위가 큰 $\text{Ag}^+$는 환원 전극이 되고, 전위가 작은 $\text{Cd}$는 산화 전극이 됩니다. 비표준 상태의 전지 전위는 네른스트 식(Nernst Equation)을 사용하여 계산합니다.
    $$E = E^0 - \frac{0.0592}{n} \log Q$$
    $$E = (0.799 + 0.402) - \frac{0.0592}{2} \log \frac{0.1}{0.5^2}$$
    $$E = 1.213$$
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37. 철근이 녹슬 때 질량 변화는?

  1. 녹슬기 전과 질량 변화가 없다.
  2. 녹슬기 전에 비해 질량이 증가한다.
  3. 녹슬기 전에 비해 질량이 감소한다.
  4. 녹이 슬면서 일정 시간 질량이 감소하다가 일정하게 된다.
(정답률: 80%)
  • 철근이 녹슬 때는 철($\text{Fe}$)이 공기 중의 산소($\text{O}_2$) 및 수분과 결합하여 산화철($\text{Fe}_2\text{O}_3 \cdot n\text{H}_2\text{O}$)을 형성합니다. 이때 외부의 산소가 철과 결합하여 화합물을 이루므로, 녹슬기 전에 비해 전체 질량이 증가하게 됩니다.
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38. 온도가 증가할 때, 아래 두 반응의 평형상수 변화는?

  1. (a), (b) 모두 증가
  2. (a), (b) 모두 감소
  3. (a) 증가, (b) 감소
  4. (a) 감소, (b) 증가
(정답률: 60%)
  • 르샤틀리에 원리에 따라 온도가 증가하면 시스템은 온도를 낮추려는 방향(흡열 반응 방향)으로 평형이 이동합니다.
    반응 (a)는 $\text{N}_2\text{O}_4(g) \rightleftharpoons 2\text{NO}_2(g) + 58\text{kJ}$로 발열 반응이므로, 온도가 증가하면 역반응이 진행되어 평형 상수가 감소합니다.
    반응 (b)는 $2\text{SO}_2(g) + \text{O}_2(g) \rightleftharpoons 2\text{SO}_3(g) - 198\text{kJ}$로 흡열 반응이므로, 온도가 증가하면 정반응이 진행되어 평형 상수가 증가합니다.
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39. 산-염기 적정에서 사용하는 지시약의 반응과 지시약의 형태에 따른 색상이 아래와 같다. 중성인 용액에 지시약과 산을 첨가하였을 때 혼합용액의 색깔은?

  1. 적색
  2. 무색
  3. 알 수 없다.
  4. 적색과 무색이 번갈아 나타난다.
(정답률: 74%)
  • 제시된 반응식 $\text{HR}(\text{무색}) \rightleftharpoons \text{H}^{+} + \text{R}^{-}(\text{적색})$에 따라, 중성 용액에 산을 첨가하면 $\text{H}^{+}$ 농도가 증가합니다. 르 샤틀리에 원리에 의해 평형이 왼쪽(역방향)으로 이동하며 무색의 $\text{HR}$ 형태가 생성되므로 용액의 색깔은 무색이 됩니다.
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40. 높은 몰흡광계수를 갖는 시료를 분석할 때, 다음 중 Beer's law가 가장 잘 적용될 수 있는 경우는?

  1. 분석물의 농도범위가 10-4 ~ 10-3M 일 때
  2. 분석물의 농도범위가 10-3 ~ 10-2M 일 때
  3. 분석물의 농도범위가 10-2 ~ 10-1M 일 때
  4. 분석물의 농도범위가 10-1 ~ 100M 일 때
(정답률: 62%)
  • Beer's Law는 일반적으로 농도가 매우 묽은 용액에서 선형성이 잘 유지됩니다. 몰흡광계수가 높을수록 흡광도가 빠르게 증가하므로, 법선성을 유지하기 위해서는 분석물의 농도범위가 $10^{-4} \sim 10^{-3} \text{M}$ 일 때와 같이 가장 낮은 농도 범위에서 분석해야 합니다.
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3과목: 화학물질 구조분석

41. 온도 변화에 따른 시료의 무게 감량을 측정하는 분석법은?

  1. FT-IR
  2. TGA
  3. GPC
  4. GC/MS
(정답률: 83%)
  • TGA(열중량 분석법)는 시료를 가열하면서 온도 변화에 따른 질량(무게) 변화를 정밀하게 측정하는 분석법입니다.

    오답 노트
    FT-IR: 적외선 분광법을 이용한 작용기 분석
    GPC: 분자 크기별 분리 분석
    GC/MS: 가스 크로마토그래피와 질량 분석의 결합
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42. 전압-전류법의 전압-전류 곡선으로부터 얻을 수 있는 정보가 아닌 것은?

  1. 용액의 밀도
  2. 정량 및 정성 분석
  3. 전극 반응의 가역성
  4. 금속 착물의 안정도 상수 및 배위수
(정답률: 56%)
  • 전압-전류법은 전극 전위를 변화시키며 흐르는 전류를 측정하여 분석물의 정성·정량 분석, 전극 반응의 가역성, 금속 착물의 안정도 상수 및 배위수 등을 파악하는 분석법입니다. 용액의 밀도는 물리적 성질로, 전기화학적 곡선을 통해 얻을 수 있는 정보가 아닙니다.
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43. 원자 질량 분석법(Atomic Mass Spectrometry)의 이온화 방법으로 틀린 것은?

  1. 스파크(spark)
  2. 글로우 방전(glow discharge)
  3. 장 이온화 방출침(field inoization emitter)
  4. 유도 결합 플라스마(inductively coupled plasma)
(정답률: 46%)
  • 원자 질량 분석법에서는 스파크, 글로우 방전, ICP 등을 통해 원자를 이온화합니다.

    오답 노트
    장 이온화 방출침: 원자가 아닌 분자 질량 분석법에 사용되는 이온화 방법입니다.
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44. Gas Chromatography(GC)에서 사용되는 검출기와 선택적인 화합물의 연결이 잘못된 것은?

  1. FID – 무기 계통 기체 화합물
  2. NPD – 질소(N), 인(P) 포함 화합물
  3. ECD – 전자 포획 인자 포함 화합물
  4. TCD – 운반 기체와 열전도도 차이가 있는 화합물
(정답률: 72%)
  • FID(불꽃 이온화 검출기)는 유기 화합물을 검출하는 데 매우 민감하고 효율적인 검출기입니다. 따라서 무기 계통 기체 화합물을 검출한다는 설명은 잘못되었습니다.
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45. 핵 자기 공명(Nuclear Magnetic Resonance, NMR) 분광법에서 사용 가능한 내부 표준물로 가장 적절한 것은?

  1. CH3CN
  2. (CH3)4Si
  3. C9H7NO
  4. [-C2HC6H5-]n
(정답률: 66%)
  • NMR 분석 시 화학적 이동의 기준점이 되는 내부 표준물로는 TMS(Tetramethylsilane)가 가장 널리 사용됩니다. $\text{(CH}_3\text{)}_4\text{Si}$가 바로 TMS의 화학식입니다.
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46. 열무게 분석법(TGA)의 주된 응용(연구)으로 거리가 먼 것은?

  1. 수화물의 결정수 결정 연구
  2. 중합체의 분해 메커니즘 연구
  3. 중합체 분해반응의 속도론적 연구
  4. 기화, 승화, 탈착과 같은 물리적 변화 연구
(정답률: 56%)
  • TGA는 온도 변화에 따른 시료의 질량 변화를 측정하여 결정수, 분해 메커니즘, 물리적 변화 등을 연구하는 분석법입니다.

    오답 노트
    중합체 분해반응의 속도론적 연구: DSC(시차 주사 열량계)를 통해 분석합니다.
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47. 핵 자기 공명(Nuclear Magnetic Resonance, NMR) 분광법에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 시료를 센 자기장에 놓아야 한다.
  2. 화학종의 구조를 밝히는데 주로 사용된다.
  3. 흡수과정에서 원자의 핵이 관여하지 않는다.
  4. 4~900 MHz 정도의 라디오 주파수 영역의 전자기 복사선의 흡수를 측정한다.
(정답률: 78%)
  • NMR 분광법은 강한 외부 자기장 속에서 원자핵의 스핀 상태 변화를 이용하여 분자의 구조를 분석하는 기법입니다. 따라서 흡수 과정에서 원자의 핵이 관여하지 않는다는 설명은 틀린 것입니다.
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48. 전해질(0.1M KNO3)만 있는 용액에서 적하 수은 전극(D.M.E.)에 –0.8V를 적용하고 측정한 잔류 전류(residual current)는 0.2μA 이다. 같은 전해질 용액 100mL에 포함된 Cd2+ 환원에 대한 한계 전류(liniting current)는 8.0μA 이다. 만약 1.00×10-2M Cd2+ 표준용액 5mL를 이 용액에 가한 후 –0.8V에서 측정한 한계 전류가 11.0μA라면, 이 용액에 포함된 Cd2+의 농도(mM)는? (단, 측정 간 온도변화는 없다고 가정한다.)

  1. 0.355
  2. 0.494
  3. 0.852
  4. 1.10
(정답률: 22%)
  • 한계 전류에서 잔류 전류를 뺀 확산 전류는 농도에 비례한다는 원리를 이용하여, 표준물질 첨가 전후의 농도 변화를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{I_{2}}{I_{1}} = \frac{C_{1}V_{1} + C_{s}V_{s}}{C_{1}(V_{1} + V_{s})}$
    ② [숫자 대입] $\frac{11.0 - 0.2}{8.0 - 0.2} = \frac{100c + 10 \times 5}{105c}$
    ③ [최종 결과] $c = 1.10\text{ mM}$
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49. 전기량법에 관한 설명 중 옳은 것은?

  1. 전기량의 단위로 F(Faraday)가 사용되는데 1F는 96485 C/mole e-로 되는데 1C는 1V×1A 이다.
  2. 전기량법 적정은 전해전지를 구성한 분석용액에 뷰렛으로부터 표준용액을 가하면서 전류의 변화를 읽어서 종말점을 구한다.
  3. 조절-전위 전기량법을 위한 전지는 기준전극(reference electrode), 상대전극(counter electrode), 및 작업전극(working electrode)으로 구성되는데 기준전극과 상대전극 사이의 전위를 조정한다.
  4. 구리의 전기분해 전지에서 전위를 일정하게 놓고 전기분해를 하면 시간에 따라 전류가 감소하는데 이는 구리 이온의 농도가 감소하고 환원전극 농도 편극의 증가가 일어나기 때문이다.
(정답률: 49%)
  • 전위가 일정할 때 전기분해를 진행하면, 전극 표면의 구리 이온 농도가 감소하면서 농도 편극이 증가하게 되고, 이로 인해 전류가 시간에 따라 감소하게 됩니다.

    오답 노트
    전기량의 단위: $1\text{C} = 1\text{A} \times 1\text{s}$ 입니다.
    전기량법 적정: 전류를 일정하게 유지하며 종말점까지 소요된 총 전기량을 측정합니다.
    조절-전위 전기량법: 기준전극과 작업전극 사이의 전위를 조정합니다.
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50. 적외선 흡수 스펙트럼을 나타낼 때 가로축으로 주로 파수(cm-1)를 쓰고 있다. 파장(μm)과의 관계는?

  1. 파수 × 파장 = 100
  2. 파수 × 파장 = 1000
  3. 파수 = 10000/파장
  4. 파수 = 1000000/파장
(정답률: 74%)
  • 파수($cm^{-1}$)는 단위 길이($1cm$)당 파장의 개수를 의미하며, 파장($\mu m$)과의 관계는 단위 환산($1cm = 10^4\mu m$)을 통해 도출됩니다.
    ① [기본 공식] $파수 = \frac{1}{파장}$
    ② [숫자 대입] $파수 = \frac{10000\mu m}{파장(\mu m)}$
    ③ [최종 결과] $파수 = \frac{10000}{파장}$
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51. FT-IR에서 789cm-1와 791cm-1의 흡수 밴드를 구별하기 위해 거울이 움직여야 하는 거리(cm)는?(문제 오류로 가답안 발표시 1번으로 발표되었지만 확정답안 발표시 모두 정답처리 되었습니다. 여기서는 가답안인 1번을 누르면 정답 처리 됩니다.)

  1. 0.5
  2. 1.0
  3. 5.0
  4. 10.0
(정답률: 76%)
  • FT-IR에서 거울의 이동 거리 $R$은 흡수 밴드 간 거리 $l$의 절반으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $R = \frac{1}{2}l$
    ② [숫자 대입] $R = \frac{1}{2}(791 - 789)$
    ③ [최종 결과] $R = 1$
    단, 해당 문제는 계산 결과 $1$이 나오나 가답안 기준 $0.5$가 정답으로 처리된 오류 문제가 포함되어 있습니다.
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52. 분자 질량 분석법의 이온화 방법 중 사용하기 편리하고 이온 전류를 발생시키므로 매우 예민한 방법이지만, 열적으로 불안정하고 분자량이 큰 바이오 물질들의 이온화원에는 부적당한 방법은?

  1. Electron Ionization(EI)
  2. Electro Spray Ionization(ESI)
  3. Fast Atom Bombardment(FAB)
  4. Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization(MALDI)
(정답률: 62%)
  • Electron Ionization(EI)은 사용이 편리하고 감도가 높지만, 시료를 기화시켜 고에너지 전자빔을 충돌시키는 방식입니다. 이 과정에서 열분해가 일어나기 쉽고 분자가 쉽게 파쇄되므로, 열적으로 불안정하거나 분자량이 매우 큰 바이오 물질의 분석에는 부적합합니다.
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53. HPLC에서 역상(reversed-phase) 크로마토그래피 시스템을 가장 잘 설명한 것은?

  1. 정지상이 극성이고 이동상이 비극성인 시스템
  2. 이동상이 극성이고 정지상이 비극성인 시스템
  3. 분석 물질이 극성이고 정지상이 비극성인 시스템
  4. 정지상이 극성이고 분석 물질이 비극성인 시스템
(정답률: 75%)
  • HPLC의 역상(reversed-phase) 시스템은 정상 크로마토그래피와 정지상/이동상의 극성이 반대인 시스템입니다. 따라서 이동상이 극성이고 정지상이 비극성인 시스템이 정답입니다.

    오답 노트
    정지상이 극성이고 이동상이 비극성인 시스템: 정상(normal-phase) 크로마토그래피
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54. Gas Chromatography(GC)의 이상적인 검출기의 특징으로 틀린 것은?

  1. 안정성과 재현성이 좋아야 한다.
  2. 신뢰도가 높고 사용하기 편리해야 한다.
  3. 검출기의 감도는 10-8 ~ 10-15g 용질/s 일 때 이상적이다.
  4. 흐름 속도와 무관하게 긴 응답 시간을 가져야 한다.
(정답률: 85%)
  • 이상적인 검출기는 분석 효율을 높이기 위해 응답 시간이 매우 빨라야 합니다. 응답 시간이 길어지면 피크가 넓어지는 띠 넓힘 현상이 발생하여 분리 효율이 저하되기 때문입니다.
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55. 시료와 기준 물질의 온도를 프로그램 하여 변화시킬 때, 두 물질 간의 온도차(△T)를 측정하여 분석하는 열분석법은?

  1. Thermal Gravimetric Analysis(TGA)
  2. Differential Thermal Analysis(DTA)
  3. Differential Scanning Calorimetry(DSC)
  4. Isothermal DSC
(정답률: 73%)
  • 열분석법은 측정 대상에 따라 구분됩니다. 시료와 기준 물질 간의 온도 차이($\Delta T$)를 측정하여 분석하는 방법은 Differential Thermal Analysis(DTA)입니다.

    오답 노트
    Thermal Gravimetric Analysis(TGA): 질량 변화 측정
    Differential Scanning Calorimetry(DSC): 에너지(열량) 변화 측정
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56. 질량 분석법으로 얻을 수 있는 정보가 아닌 것은?

  1. 분자량에 관한 정보
  2. 동위원소에 존재비에 관한 정보
  3. 복잡한 분자의 구조에 관한 정보
  4. 액체나 고체 시료의 반응성에 관한 정보
(정답률: 63%)
  • 질량 분석법은 시료를 이온화하여 자기장 속에서 질량 대 전하비($m/z$)에 따라 분리하는 방법입니다. 따라서 분자량, 동위원소 존재비, 분자 구조에 대한 정보는 얻을 수 있으나, 전자의 이동이나 화학적 반응성을 측정하는 원리가 아니므로 액체나 고체 시료의 반응성에 관한 정보는 알 수 없습니다.
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57. 컬럼의 길이가 30cm인 크로마토그래피를 사용하여 혼합물 시료로부터 성분 A를 분리하였다. 분리된 성분 A의 머무름 시간은 12분이었으며, 분리된 봉우리 밑변의 너비가 2.4분이었다면 이 컬럼의 단높이(cm)는?

  1. 7.5×10-2
  2. 14×10-2
  3. 2.5
  4. 12.5
(정답률: 52%)
  • 컬럼의 단높이는 전체 길이를 이론 단수로 나눈 값으로 계산합니다.
    $$H = \frac{L}{N}$$
    $$H = \frac{30}{16 \times (\frac{12}{2.4})^2}$$
    $$H = 7.5 \times 10^{-2}$$
  • 단높이는 HEPT = L/N = (컬럼길이)/16x(머무름시간/봉우리밑변너비)^2 로 계산할수있기때문에
    30 / {16 * (12/2.4)^2} = 30 / (16 * 25) = 0.075
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58. 시차 주사 열계량법(Differential Scanning Calorimetry; DSC)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 시료 물질과 기준 물질을 조절된 온도 프로그램에서 가열하면서 두 물질의 온도 차이를 온도의 함수로서 측정한다.
  2. 전력보상 DSC와 열흐름 DSC에서 제공하는 정보는 같으나 기기장치는 근본적으로 다르다.
  3. 폴리에틸렌의 DSC 자료에서 발열 피크의 면적은 결정화 정도를 측정하는데 이용된다.
  4. DSC 단독 사용 시 물질종의 확인은 어려우나, 물질의 순도는 확인할 수 있다.
(정답률: 56%)
  • DSC는 시료와 기준 물질 사이의 에너지(열유속) 차이를 온도의 함수로 측정하는 방법입니다. 두 물질의 온도 차이를 측정하는 것은 DTA(시차 열분석법)에 대한 설명입니다.
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59. ICP-MS의 작동 순서와 설명으로 틀린 것은?

  1. ICP를 켜기 전 냉각수 및 진공 상태를 확인한다.
  2. 플라스마를 켠 다음, 플라스마 작동조건을 최적화 시킨다.
  3. 시료 도입 전에 바탕 용액으로 잠깐 동안 시료 도입 장치의 조건을 맞춘다.
  4. 실험이 끝나면 플라스마를 끄고, 약산으로 시료 도입 장치를 세척한다.
(정답률: 70%)
  • ICP-MS 실험 종료 후 시료 도입 장치를 세척할 때는 잔류물을 완전히 제거하기 위해 강산을 사용하거나 초순수로 세척해야 합니다. 약산은 유기산 등이 포함되어 있어 세척 효율이 떨어지므로 적절하지 않습니다.
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60. 유리 지시 전극을 사용하여 용액의 pH를 측정할 때에 대한 설명으로 가장 적절하지 않은 것은?

  1. 선택 계수(kH.B)는 1이어야 한다.
  2. 1개의 기준 전극이 포함되어 있다.
  3. 높은 pH에서는 알칼리 오차가 생길 수 있다.
  4. 내부 용액의 수소 이온농도를 정확히 알고 있어야 한다.
(정답률: 47%)
  • 유리 지시 전극이 특정 이온에 대해 높은 선택성을 가지려면 선택 계수($k_{H.B}$)가 1보다 훨씬 작아야 합니다. 선택 계수가 1이라는 것은 다른 이온에 대해서도 동일한 반응성을 가진다는 의미이므로 적절하지 않습니다.
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4과목: 시험법 밸리데이션

61. 원료의약품의 정량 시험을 밸리데이션하는 과정에서 얻은 결과 중 틀린 것은? (단, 허용기준은 R≥0.990이다.)

  1. 기울기 : 88.395
  2. y절편 : -5.99
  3. Linearity시험 : 만족
  4. 농도 Level : 60~140%
(정답률: 67%)
  • 주어진 농도와 Peak area 데이터를 통해 선형 회귀 분석(Linear Regression)을 수행하여 $y = ax + b$ 형태의 직선 방정식을 도출하는 문제입니다.
    ① [기본 공식]
    $$y = ax + b$$
    ② [숫자 대입]
    데이터 $(6, 537.6), (8, 712.1), (10, 886.5), (12, 1071.8), (14, 1241.7)$를 대입하여 계산
    ③ [최종 결과]
    $$a = 88.395, b = 5.99, R = 0.999$$
    따라서 $y$절편은 $-5.99$가 아니라 $+5.99$가 정답입니다.
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62. 검량선 작성에 관한 내용 중 틀린 것을 모두 고른 것은?

  1. A, B
  2. B, C
  3. C, D
  4. A, D
(정답률: 42%)
  • 검량선 작성 원리에 대한 분석입니다.

    오답 노트
    검정곡선의 직선성은 정밀도가 아니라 '직선성'을 나타내며, 직선 범위보다 높은 세기를 나타내는 시료는 외삽법이 아니라 '희석'하여 측정해야 하므로 틀린 설명입니다.
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63. 정밀성에 대한 설명이 아닌 것은?

  1. 동일 실험실내에서 동일한 시험자가 동일한 장치와 기구, 동일제조번호와 시약, 기타 동일 조작 조건하에서 균일한 검체로부터 얻은 복수의 검체를 짧은 기간차로 반복분석 실험하여 얻은 측정값들 사이의 근접성을 검토해야 한다.
  2. 동일한 실험실내에서 다른 실험일, 다른 시험자, 다른 기구 또는 장비 등을 이용하여 분석 실험하여 얻은 측정값들 사이의 근접성을 검토해야 한다.
  3. 일반적으로 표준화된 시험방법을 사용하여 서로 다른 실험실에서 하나의 동일한 검체로부터 얻은 측정값들 사이의 근접성을 검토해야 한다.
  4. 분석대상물질의 양에 비례하여 일정 범위 내에 직선적인 측정값을 얻어낼 수 있는 능력을 검토해야 한다.
(정답률: 50%)
  • 정밀성은 동일 검체로부터 얻은 측정값들 사이의 근접성을 검토하는 것입니다.

    오답 노트
    분석대상물질의 양에 비례하여 직선적인 측정값을 얻는 능력은 정밀성이 아니라 '직선성'에 대한 설명입니다.
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64. 광화학반응용기 및 전기영동법의 모세관 칼럼의 재질로 가장 많이 사용되는 물질은?

  1. 붕소규산염 유리
  2. 석영 유리
  3. 자기 유리
  4. 소다석회 유리
(정답률: 76%)
  • 광화학반응용기나 전기영동 모세관 칼럼에는 화학적 불활성이 높고 투과성이 좋은 $\text{SiO}_2$(실리카) 성분의 석영 유리가 가장 널리 사용됩니다.
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65. 시험법 밸리데이션 계획서의 구성이 아래와 같을 때, 계획서에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 시험에 사용되는 장비, 물질, 시험조건 등을 상세히 기술한다.
  2. 시험법 밸리데이션의 항목은 시험의 목적에 맞게 선택할 수 있다.
  3. 허용범위는 시험 결과에 따라 달라질 수 있다.
  4. 시험 용액의 제조 등과 같이 시험법과 관련된 내역을 상세히 기술한다.
(정답률: 75%)
  • 시험법 밸리데이션 계획서의 허용범위는 시험 시작 전 미리 설정되어야 하는 기준입니다. 허용범위가 시험 결과에 따라 사후적으로 달라진다면 데이터의 객관성이 상실되며, 기준을 벗어날 경우 재시험을 수행해야 하므로 결과에 따라 변경될 수 없다는 점이 핵심입니다.
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66. Volumetric Karl Fischer를 사용하여 실험한 결과가 아래와 같을 때, 실험 결과의 해석 및 일반적인 장비관리절차를 기준으로 적절하지 않은 의견을 제시한 사람은?

  1. 이대리 : %RSD가 이상있으니 전극의 상태를 먼저 점검해볼 필요가 있어 보입니다.
  2. 류과장 : 그럼 교체주기와 사용이력 등을 먼저 확인해 보도록 합시다.
  3. 김부장 : 장비에 문제가 발생하였다고 보여지면 외부의 업체에 의뢰하여 Calibration을 실시하는 것도 좋겠어요.
  4. 권사원 : 외부에 의뢰할 예정이니 장비 유지보수 기록서는 별도로 기입하지 않겠습니다.
(정답률: 81%)
  • 칼피셔(Karl Fischer) 장비는 매우 민감한 정밀 분석 기기이므로, 외부 업체에 교정(Calibration)을 의뢰하더라도 내부의 장비 유지보수 기록서는 반드시 상세히 기입하여 관리해야 합니다.
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67. 아래 측정값의 평균(A), 표준편차(B), 분산(C), 변동계수(D), 범위(E)는?

  1. A : 0.754, B : 0.004, C : 1.4×10-5, D : 0.5%, E : 0.009
  2. A : 0.754, B : 0.003, C : 1.4×10-5, D : 0.1%, E : 0.09
  3. A : 0.754, B : 0.004, C : 1.4×10-6, D : 0.5%, E : 0.09
  4. A : 0.754, B : 0.003, C : 1.4×10-6, D : 0.1%, E : 0.009
(정답률: 59%)
  • 주어진 측정값 $0.752, 0.756, 0.752, 0.751, 0.760$ ppm에 대해 기초 통계량을 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{평균 } A = \frac{\sum x}{n}, \text{ 표준편차 } B = \sqrt{\frac{\sum(x-\bar{x})^2}{n-1}}, \text{ 분산 } C = B^2, \text{ 변동계수 } D = \frac{B}{A} \times 100, \text{ 범위 } E = \text{max} - \text{min}$$
    ② [숫자 대입]
    $$A = \frac{3.771}{5} = 0.754$$
    $$B = 0.0037 \approx 0.004$$
    $$C = 0.0037^2 \approx 1.4 \times 10^{-5}$$
    $$D = \frac{0.004}{0.754} \times 100 \approx 0.5\%$$
    $$E = 0.760 - 0.751 = 0.009$$
    ③ [최종 결과]
    $$A: 0.754, B: 0.004, C: 1.4 \times 10^{-5}, D: 0.5\%, E: 0.009$$
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68. 평균값이 ±4% 이내일 때, 95%의 신뢰도를 얻기 위한 2.8g 시료의 분석 횟수는? (단, 분석 불정확도는 시료 채취 불정확도보다 매우 작아 무시할 만하며, 주어진 조건에서 시료채취상수는 41g 이다.)

  1. 2
  2. 4
  3. 6
  4. 8
(정답률: 48%)
  • 시료채취상수를 이용하여 상대표준편차를 구한 뒤, t-분포표를 활용해 신뢰구간 조건($\pm 4\%$)을 만족하는 최소 분석 횟수를 산출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$m = K \times s$$
    $$\text{신뢰구간} = \frac{t \times s}{\sqrt{n}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$s = \frac{41}{2.8} = 14.64 \text{ (단, 문제의 } R=3.82\% \text{ 기준 적용)}$$
    $$\frac{2.571 \times 3.82}{\sqrt{6}} \approx 4$$
    ③ [최종 결과]
    $$n = 6$$
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69. 시험분석기관의 부서를 사업 총괄부서와 시험장비 운용부서로 나눌 때, 사업총괄부서의 시험장비 밸리데이션 관련 임무와 거리가 먼 것은?

  1. 사업 자문관 등을 지정한다.
  2. 시험장비의 변경 내용을 통보한다.
  3. 소관기관 시험장비에 대한 밸리데이션 사업 시행에 필요한 예산을 확보한다.
  4. 표준수행절차 및 표준 서식 등을 정하고 필요·요구에 맞게 수정·보완한다.
(정답률: 64%)
  • 시험장비의 변경 내용을 통보하는 것은 실제 장비를 운용하고 관리하는 시험장비 운용부서의 핵심 임무입니다.
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70. 다음은 검출 한계를 특정하는 여러 방법 중 한 가지이다. ( )에 들어갈 내용을 바르게 연결된 것은?

  1. 잔차 - y절편
  2. 기울기 - y절편
  3. 상관계수 - 잔차
  4. 기울기 – 상관계수
(정답률: 52%)
  • 검출 한계를 결정하기 위해 회귀 직선을 작성할 때, 분석 대상 물질의 최소 검출 가능량을 산출하기 위해 회귀 직선에서 잔차의 표준편차 또는 y절편의 표준편차를 이용합니다.
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71. Na+을 포함하는 미지시료를 AES를 이용해 측정한 결과 4.00mV이고, 미지시료 95.0mL에 2.00M NaCl 표준용액 5.00mL를 첨가한 후 측정하였더니, 8.00mV였을 때, 미지시료 중에 함유된 Na+의 농도(M)는?

  1. 0.95
  2. 0.095
  3. 0.0095
  4. 0.00095
(정답률: 46%)
  • 표준물질 첨가법을 이용하여 미지시료의 농도를 구하는 문제입니다. 첨가 전후의 신호 강도(mV) 비례 관계를 통해 미지시료 내의 몰수를 먼저 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\frac{S_1}{C_1} = \frac{S_2}{C_2}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\frac{4.00}{\frac{x}{95}} = \frac{8.00}{\frac{x + (2.00 \times 5.00)}{100}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$C = 0.095\text{ M}$$
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72. 분석의 전처리 과정에서 발생 가능한 오차에 대한 설명 중 적합하지 않은 것은?

  1. 측정에서 오차는 측정 조건에 따라 그 크기가 달라지지만 아무리 노력하더라도 오차를 완전히 없앨 수 없다.
  2. 우연 오차는 동일한 시험을 연속적으로 실시하여 보정이 가능하다.
  3. 우연 오차에서는 평균값보다 큰 측정값이 얻어질 확률과 작은 값이 얻어질 확률이 같다.
  4. 계통 오차의 발생 예는 교정되지 않은 뷰렛을 사용하여 부피를 측정하였을 때를 들 수 있다.
(정답률: 64%)
  • 우연 오차는 통제 불가능한 외부 요인에 의해 무작위로 발생하는 오차이므로, 단순히 동일한 시험을 반복한다고 해서 특정 방향으로 보정할 수 있는 성질의 것이 아닙니다.
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73. 분석을 시작하기 전 매트릭스가 혼재되어 있을 때 보조적인 시험방법을 추가로 고려해야 하는지의 여부를 결정짓는 특성은?

  1. 정확성
  2. 견뢰성
  3. 완건성
  4. 특이성
(정답률: 53%)
  • 특이성이란 불순물, 분해물, 배합성분 등 매트릭스가 혼재된 상태에서도 분석 대상 물질만을 선택적으로 정확하게 측정할 수 있는 능력을 의미합니다.

    오답 노트
    완건성: 의도적인 조건 변경 시 측정값의 영향 정도
    견뢰성: 정상적인 조건 변화 하에서의 재현성 정도
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74. 분석장비를 이용한 실험 준비 과정에 대한 설명 중 옳은 것을 모두 고른 것은?

  1. A, B, C
  2. A, C, D
  3. B, C, D
  4. A, B, C, D
(정답률: 81%)
  • 분석 장비는 정확한 측정을 위해 적절한 환경 조성과 안정화 단계가 필수적입니다. 장비 사용 전 실험실의 온도와 습도를 확인하고, 최적의 성능을 위해 한 번 이상의 튜닝을 실시하며, 그 결과인 튜닝 보고서를 보관하는 것이 옳습니다.

    오답 노트
    장비는 전력 저감보다 분석의 정확도가 우선이며, 이온화나 기체화 등을 위해 반드시 워밍업 시간이 필요하므로 바로 튜닝하는 것은 적절하지 않습니다.
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75. 시험법 밸리데이션 과정에 일반적으로 요구되는 방법 검증 항목을 모두 고른 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. A, B, C, D, E
  2. A, C, D, E
  3. A, B, C, D
  4. A, B, C
(정답률: 60%)
  • 시험법 밸리데이션의 일반적인 검증 항목에는 에 제시된 검정곡선의 직선성, 특이성, 정확도 및 정밀도, 정량한계 및 검출한계, 그리고 시료의 안정성이 모두 포함됩니다.
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76. 시험법 밸리데이션 항목 중 직선성 평가에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 적어도 5개 농도의 검체를 사용하는 것이 권장된다.
  2. 최소자승법에 의한 회귀 직선의 계산과 같은 통계학적 방법을 이용해 측정 결과를 평가한다.
  3. 농도 또는 함량에 대한 함수로 그래프를 작성하여 시각적으로 직선성을 평가한다.
  4. 만약 시험결과가 허용범위에 만족하지 못하는 경우 해당 시험법은 밸리데이션 될 수 없다.
(정답률: 49%)
  • 직선성 평가 결과가 허용범위를 만족하지 못한다고 해서 무조건 밸리데이션이 불가능한 것은 아닙니다. 비직선형의 원인을 분석하여 해결하거나, 직선성을 나타내는 범위로 측정 범위를 제한하여 설정함으로써 밸리데이션을 진행할 수 있습니다.
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77. 시험, 교정 또는 샘플링 성적서에 관한 KS의 일부분이 아래와 같을 때, 밑줄 친 것에 해당하지 않는 것은?

  1. 성적서 의뢰 일자
  2. 사용한 방법의 식별
  3. 시험 기관의 명칭 및 주소
  4. 시험 기관 활동의 수행 일자
(정답률: 59%)
  • KS 표준에 따른 시험, 교정 또는 샘플링 성적서에는 시험 기관의 명칭 및 주소, 사용한 방법의 식별, 시험 기관 활동의 수행 일자 등 결과의 신뢰성과 추적성을 위한 정보가 포함되어야 합니다. 하지만 성적서 의뢰 일자는 필수 포함 항목에 해당하지 않습니다.
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78. GC-MS를 이용한 VOCs 실험에서 밸리데이션 실험 요소에 따른 평가기준 설정으로 적절하지 않은 것은? (단, 공정시험법을 기준으로 한다.)

  1. 정량한계 근처의 농도가 되도록 분석물질을 첨가한 시료 7개를 준비하여 각 시료를 공정시험법 분석절차와 동일하게 추출하여 표준편차를 구한 후 표준편차의 3.14를 곱한 값을 방법검출한계로, 10을 곱한 값을 정량한계로 나타낸다.
  2. 검정곡선의 작성 및 검증은 정량범위 내의 3개 이상의 농도에 대해 검정곡선을 작성하고, 얻어진 검정곡선의 결정계수(R2)가 0.98 이상이어야 한다.
  3. 검정곡선의 작성 및 검증은 정량범위 내의 3개 이상의 농도에 대해 검정곡선을 작성하고, 얻어진 검정곡선의 상대표준편차가 25% 이내이어야 한다.
  4. 정확도 기준은 정제수에 정량한계 농도의 2배~10배가 되도록 표준물질을 첨가한 시료를 3개 이상 준비하여 공정시험법 분석절차와 동일하게 측정한 측정 평균값의 상대 백분율이 50%~150% 이내이어야 한다.
(정답률: 53%)
  • 공정시험법 기준 GC-MS를 이용한 VOCs 분석의 정확도 평가 시, 정량한계 농도의 10배가 되도록 표준물질을 첨가한 시료를 4개 이상 준비하여 측정해야 합니다.
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79. 시험법 밸리데이션에 관한 설명 중 일반적인 수행방법으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 시험법 밸리데이션의 목적은 시험방법이 목적에 적합함을 증명하는 것이다.
  2. 밸리데이션을 수행할 때는 순도가 명시된 특성 분석이 완료된 표준물질을 사용해야 한다.
  3. 밸리데이션 시에 확보한 모든 관련 자료와 항목에 적용한 산출공식을 제출하고 적절하게 설명해야 한다.
  4. 밸리데이션된 시험방법의 변경사항에 대한 기록은 생략 가능하다.
(정답률: 83%)
  • 시험법 밸리데이션은 시험방법이 설정된 목적에 적합함을 증명하는 과정이며, 모든 관련 자료와 산출공식, 표준물질의 특성 분석 결과 등이 철저히 기록되어야 합니다. 따라서 밸리데이션된 시험방법의 변경사항에 대한 기록은 생략 가능하다는 설명은 틀린 내용입니다.
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80. 분석 시료의 균질성을 확보하기 위한 방법으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 정제(알약)의 경우 무게와 크기가 표준품 규격에 일치하는 1정을 선별하여 분석시료를 제조한다.
  2. 액제(물약)의 경우 시료 채취 전 충분히 교반 후 상·중·하층으로 나누어 채취 후 혼합하여 분석 시료를 제조한다.
  3. 휘발성 물질의 경우 채취 중 외부와의 접촉을 최소화하며 분석 시료 보관 용기를 가득 채운다.
  4. 지하수의 경우 물을 충분히 퍼낸 다음 새로 나온 물을 채취한다.
(정답률: 55%)
  • 시료의 대표성과 정밀성을 확보하기 위해서는 단일 시료가 아닌 충분한 수의 시료를 채취하여 분석해야 합니다. 따라서 정제의 경우 1정을 선별하는 것이 아니라, 규격에 일치하는 20정 정도를 선별하여 분석 시료를 제조하는 것이 옳습니다.
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5과목: 환경·안전관리

81. 아연과 황산을 반응시키는 아래의 반응으로 생성되는 수소를 수상포집한다. 반응 종료 후 포집병 내부의 부피는 125mL, 전체압력은 838torr, 온도는 60℃일 때, 수소의 몰분율과 반응에 소모된 아연의 양(g)은? (단, 포집병 내부에는 수증기와 수소만 있다고 가정하며, 60℃의 수증기압은 150torr이고, 아연의 원자량은 65.37 g/mol 이다.)

  1. 0.821, 0.270g
  2. 0.241, 0.821g
  3. 0.821, 0.121g
  4. 0.241, 0.721g
(정답률: 38%)
  • 전체 압력에서 수증기압을 제외하여 수소의 부분 압력을 구하고, 이를 통해 몰분율과 이상기체 상태 방정식을 이용하여 아연의 질량을 계산합니다.
    반응식: $Zn_{(s)} + H_{2}SO_{4(aq)} \rightarrow ZnSO_{4(aq)} + H_{2(g)}$
    ① [몰분율 공식] $X_{H_{2}} = \frac{P_{total} - P_{H_{2}O}}{P_{total}}$
    ② [숫자 대입] $X_{H_{2}} = \frac{838 - 150}{838}$
    ③ [최종 결과] $X_{H_{2}} = 0.821$
    수소의 몰수와 아연의 몰수는 1:1로 반응하므로, 이상기체 상태 방정식 $PV = nRT$를 적용합니다.
    ① [아연 질량 공식] $m_{Zn} = \frac{(P_{total} - P_{H_{2}O}) \times V}{R \times T} \times M_{Zn}$
    ② [숫자 대입] $m_{Zn} = \frac{\frac{838 - 150}{760} \times 0.125}{0.0821 \times 333} \times 65.37$
    ③ [최종 결과] $m_{Zn} = 0.270\text{ g}$
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82. 과학기술정보통신부의 연구실 설치·운영 가이드라인상 산화제와 같이 보관해서는 안되는 화학물질은?

  1. 알칼리
  2. 무기 산
  3. 유기 산
  4. 산화성 산
(정답률: 54%)
  • 산화제는 유기물과 접촉 시 폭발적인 반응을 일으킬 위험이 매우 크므로, 유기 산과 같은 유기 화합물과는 격리하여 보관해야 합니다.
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83. 폐기물관리법령상 폐기물분석전문기관이 아닌 것은? (단, 그 밖에 환경부장관이 폐기물 시험·분석 능력이 있다고 인정하는 기관은 제외한다.)

  1. 한국환경공단
  2. 보건환경연구원
  3. 산업안전보건공단
  4. 수도권매립지관리공사
(정답률: 57%)
  • 폐기물관리법령에 따라 한국환경공단, 보건환경연구원, 수도권매립지관리공사 등은 폐기물분석전문기관으로 지정되어 있으나, 산업안전보건공단은 이에 해당하지 않습니다.
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84. 실험실에서의 시약 사용 시 주의사항, 폐기물 처리 및 보관 수칙 중 틀린 것은?

  1. 시약은 필요한 만큼만 시약병에서 덜어내어 사용하고, 남은 시약은 재사용하지 않고 폐기한다.
  2. 폐시약을 수집할 때는 성분별로 구분하여 보관 용기에 보관하며, 남은 폐시약은 물로 씻고 하수구에 폐기한다.
  3. 폐시약 보관 용기는 통풍이 잘 되는 곳을 별도로 지정하여 보관한다.
  4. 폐시약 보관 용기는 저장량을 주기적으로 확인하고 폐수 처리장에 처리한다.
(정답률: 82%)
  • 폐시약은 성분별로 구분하여 보관하는 것이 맞으나, 물과 격렬하게 반응하는 물질이 포함되어 있을 수 있으므로 물로 씻어 하수구에 버리는 행위는 절대 금지되며 반드시 지정된 폐기통에 모아 처리해야 합니다.
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85. 완전연소할 때 자극성이 강하고 유독한 기체를 발생하는 물질은?

  1. 벤젠
  2. 에틸알코올
  3. 메틸알코올
  4. 이황화탄소
(정답률: 76%)
  • 이황화탄소는 완전연소 시 이산화황($\text{SO}_2$)이라는 자극성이 강하고 유독한 기체를 발생시킵니다.
    $$\text{CS}_2 + 3\text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + 2\text{SO}_2$$
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86. 화학물질 취급 종사자가 200ppm의 아세톤에 3시간, 100ppm의 n-헥세인에 2시간 동안 노출되었을 때, 이 근로자의 8시간 기준 시간가중평균노출기준(TWA; ppm)은?

  1. 100
  2. 200
  3. 300
  4. 400
(정답률: 68%)
  • 여러 화학물질에 노출되었을 때 8시간 기준 시간가중평균노출기준(TWA)은 각 농도와 노출 시간의 곱의 합을 전체 시간으로 나누어 계산합니다.
    $$\text{TWA} = \frac{\sum (C \times T)}{8}$$
    $$\text{TWA} = \frac{(200 \times 3) + (100 \times 2)}{8}$$
    $$\text{TWA} = 100$$
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87. 화재발생 후 화재의 진행단계에 따른 실험실 종사자의 적절한 대응으로 이루어진 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄷ, ㄹ
  4. ㄱ, ㄹ
(정답률: 81%)
  • 화재 단계별 대응의 핵심은 초기 진압과 안전 확보입니다.
    성장단계의 골든타임($3 \sim 5$분) 내 소화기 대응과 감쇠기 이후 잔여열 및 붕괴 위험으로 인한 접근 금지는 적절한 조치입니다.

    오답 노트
    최성기 현장 접근: 플래시오버, 백드래프트 등 극도로 위험한 현상이 발생하므로 절대 접근 금지
    최성기 직접 대응: 방재복 착용 여부와 상관없이 전문 소방대원의 영역이며 일반 종사자의 직접 대응은 불가
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88. 위험물안전관리법령상 질산에스테르류, 니트로화합물, 유기과산화물이 속하는 위험물 성질은?

  1. 자기반응성 물질
  2. 인화성 액체
  3. 자연발화성 물질
  4. 산화성 액체
(정답률: 56%)
  • 질산에스테르류, 니트로화합물, 유기과산화물은 분자 내에 산소를 포함하고 있어 외부의 산소 공급 없이도 스스로 가열 분해되어 폭발적으로 연소하는 자기반응성 물질의 특성을 가집니다.
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89. 산업안전보건법령상 자기반응성 물질 및 혼합물의 구분 형식 A~G 중 형식 A에 해당되는 것은?

  1. 포장된 상태에서 폭굉하거나 급속히 폭연하는 자기반응성 물질 또는 화합물
  2. 50kg 포장물의 자기가속분해온도가 75℃보다 높은 물질 또는 혼합물
  3. 분해열이 300 J/g 미만인 물질 또는 혼합물
  4. 폭발성 물질 또는 화약류 물질 또는 혼합물
(정답률: 59%)
  • 자기반응성 물질 및 혼합물의 구분 형식 A는 가장 위험한 등급으로, 포장된 상태에서 폭굉하거나 급속히 폭연하는 물질 또는 화합물을 의미합니다.
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90. GHS에 의한 화학물질의 분류에 있어 성상에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 가스는 50℃에서 증기압이 300kPaAbs를 초과하는 단일 물질 또는 혼합물
  2. 고체는 액체 또는 가스의 정의에 부합되지 않는 단일 물질 또는 혼합물
  3. 증기는 액체 또는 고체 상태로부터 방출되는 가스 형태의 단일 물질 또는 혼합물
  4. 액체는 101.3 kPa에서 녹는점이나 초기 녹는점이 25℃ 이하인 단일 물질 또는 혼합물
(정답률: 50%)
  • GHS 화학물질 분류 중 성상 정의에 관한 문제입니다.
    액체는 $101.3\text{ kPa}$에서 녹는점이나 초기 녹는점이 $20^{\circ}\text{C}$이하인 단일 물질 또는 혼합물로 정의됩니다.

    오답 노트
    가스: $50^{\circ}\text{C}$에서 증기압 $300\text{ kPa Abs}$ 초과: 옳은 설명
    고체: 액체 또는 가스 정의에 부합되지 않는 물질: 옳은 설명
    증기: 액체 또는 고체 상태에서 방출되는 가스 형태: 옳은 설명
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91. 산업안전보건법령상 물질안전보건자료의 경고표시 기재항목의 작성방법으로 틀린 것은?

  1. 그림문자 : 5개 이상일 경우 4개만 표시 가능
  2. 신호어 : “위험” 또는 “경고” 표시 모두 해당하는 경우에는 “경고”만 표시가능
  3. 예방조치 문구 : 7개 이상인 경우에는 예방·대응·저장·폐끼 각 1개 이상을 포함하여 6개만 표시 가능
  4. 유해·위험 문구 : 해당 문구는 모두 기재하되, 중복되는 문구는 생략, 유사한 문구는 조합 가능
(정답률: 73%)
  • 물질안전보건자료(MSDS) 경고표시의 신호어 작성 원칙에 관한 문제입니다.
    신호어에 위험과 경고가 모두 해당되는 경우에는 더 강한 위험성을 나타내는 위험만 표시해야 합니다.

    오답 노트
    그림문자 5개 이상 시 4개 표시 가능: 옳은 설명
    예방조치 문구 7개 이상 시 6개 표시 가능: 옳은 설명
    유해·위험 문구 중복 생략 및 유사 문구 조합 가능: 옳은 설명
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92. C2H4를 합성하기 위한 반응은 아래와 같으며, C2H4의 수득률이 42.5%라면 C2H4 281g을 생산하기 위해 필요한 C6H14의 질량(g)은?

  1. 2.03 × 103
  2. 3.03 × 103
  3. 4.03 × 103
  4. 5.03 × 103
(정답률: 49%)
  • 수득률을 고려하여 실제 필요한 반응물의 질량을 계산하는 문제입니다.
    먼저 수득률 $100\%$일 때 필요한 $\text{C}_2\text{H}_4$의 이론적 질량을 구한 뒤, 화학 양론적 몰수 관계를 이용하여 $\text{C}_6\text{H}_{14}$의 질량을 산출합니다.
    ① [이론적 질량] $m_{theory} = \frac{281\text{ g}}{0.425} = 661.18\text{ g}$
    ② [필요 몰수] $n = \frac{661.18\text{ g}}{28\text{ g/mol}} = 23.61\text{ mol}$
    ③ [최종 질량] $m = 23.61\text{ mol} \times 86\text{ g/mol} = 2.03 \times 10^3\text{ g}$
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93. 브뢴스테드에 의한 산/염기의 정의에 따라 아래 반응을 바르게 설명하지 못한 것은?

  1. 정반응에서 아세트산은 양성자를 잃으므로 산에 속한다.
  2. 정반응에서 물은 양성자를 받아들임으로 염기에 속한다.
  3. 역반응에서 하이드로늄 이온은 양성자를 잃으므로 산에 속한다.
  4. 역반응에서 아세트산 이온은 양성자를 받아들임으로 산에 속한다.
(정답률: 73%)
  • 브뢴스테드-로우리 정의에 따르면 양성자($$H^{+}$$)를 주는 물질은 산, 받는 물질은 염기입니다.
    반응식: $\text{CH}_{3}\text{COOH} + \text{H}_{2}\text{O} \rightleftharpoons \text{H}_{3}\text{O}^{+} + \text{CH}_{3}\text{COO}^{-}$
    역반응에서 아세트산 이온( $\text{CH}_{3}\text{COO}^{-}$)은 양성자($$H^{+}$$)를 받아들이므로 산이 아니라 염기에 속합니다.
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94. 화학 실험실 실험기구 및 장치의 안전 사용에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 모든 플라스크류는 감압조작에 사용할 수 있다.
  2. 비커류에 용매를 넣을 때 크리프현상을 주의하여야 한다.
  3. 실험 장치는 온도 변화에 따라 기계적 강도가 변할 수 있다.
  4. 실험 장치는 사용하는 약품에 따라 기계적 강도가 변할 수 있다.
(정답률: 73%)
  • 감압 조작 시 압력으로 인해 기구가 뒤틀리거나 깨질 위험이 있으며, 특히 삼각 플라스크는 감압 조작에 사용할 수 없습니다.
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95. 비점이 다른 성분의 혼합물인 원유나 중질유 등의 유류저장탱크에 화재가 발생하여 장시간 진행되어 형성된 열류층이 탱크 저부로 내려오며 탱크 밖으로 비산, 분출되는 현상은?

  1. BLEVE
  2. Boil-over
  3. Flash-over
  4. Backdraft
(정답률: 67%)
  • 원유나 중질유 탱크 화재 시 열류층이 하부로 내려오며 외부로 분출되는 현상을 Boil-over라고 합니다.

    오답 노트
    BLEVE: 액화가스 용기의 물리적·화학적 폭발
    Flash-over: 실내 가연성 가스가 발화점에 도달해 일시에 연소
    Backdraft: 산소 유입으로 인한 폭발적 연소 및 분출
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96. 위험물안전관리법령상 화학분석실에서 발생하는 위험 화학물질의 운반에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 위험물은 온도변화 등에 의하여 누설되지 않도록 하여 밀봉 수납한다.
  2. 하나의 외장 용기에는 다른 종류의 위험물을 같이 수납하지 않는다.
  3. 액체위험물은 운반용기 내용적의 98% 이하로 수납하되 55℃의 온도에서도 누설되지 않도록 충분한 공간용적을 유지해야 한다.
  4. 고체위험물은 운반용기 내용적의 98% 이하로 수납해야 한다.
(정답률: 63%)
  • 위험물 운반 시 수납 기준에 따라 고체위험물은 운반용기 내용적의 $95\%$이하로 수납해야 합니다.

    오답 노트
    액체위험물: 내용적의 $98\%$이하 수납 및 $55^{\circ}C$에서도 누설되지 않는 공간용적 유지
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97. 위험물안전관리법령상 ( )에 해당하는 용어는?

  1. 의용소방대
  2. 자위소방대
  3. 자체소방대
  4. 사설소방대
(정답률: 75%)
  • 다량의 위험물을 저장·취급하는 제조소 등에서 대통령령이 정하는 수량 이상의 위험물을 취급할 때, 해당 사업소의 관계인이 설치해야 하는 소방 조직은 자체소방대입니다.
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98. 완충용액에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 완충용액이란 외부에서 어느 정도의 산이나 염기를 가했을 때, 영향을 크게 받지 않고 수소이온 농도를 일정하게 유지하는 용액이다.
  2. 약염기에 그 염을 혼합시킨 완충용액은 강염기를 소량 첨가하면 pH의 변화가 크다.
  3. 약산에 그 염을 혼합시킨 완충용액은 강산을 소량 첨가해도 pH의 변화가 그다지 없다.
  4. 완충용액은 피검액의 안정제나 pH 측정의 비교 표준액으로 사용된다.
(정답률: 67%)
  • 완충용액은 약산과 그 염, 또는 약염기와 그 염의 혼합물로 구성되어 외부에서 소량의 강산이나 강염기가 첨가되어도 $\text{pH}$ 변화를 최소화하여 일정하게 유지하는 성질을 가집니다.

    오답 노트
    약염기에 그 염을 혼합시킨 완충용액은 강염기를 소량 첨가해도 $\text{pH}$ 변화가 크지 않습니다.
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99. 위험물안전관리법령상 인화성고체로 분류하는 1기압에서의 인화점 기준은?

  1. 20℃ 미만
  2. 30℃ 미만
  3. 40℃ 미만
  4. 60℃ 미만
(정답률: 59%)
  • 위험물안전관리법령상 인화성고체는 1기압에서 인화점이 $40\text{℃}$ 미만인 고체를 말합니다.
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100. 소방시설법령상 특급 소방안전관리대상물의 소방안전관리자로 선임할 수 있는 자격기준으로 옳지 않은 것은?

  1. 소방기술사 또는 소방시설관리사의 자격이 있는 사람
  2. 소방설비기사의 자격을 취득한 후 5년 이상 1급 소방안전관리대상물의 소방안전관리자로 근무한 실무경력이 있는 사람
  3. 소방설비산업기사의 자격을 취득한 후 6년 이상 1급 소방안전관리대상물의 소방안전관리자로 근무한 실무경력이 있는 사람
  4. 소방공무원으로 20년 이상 근무한 경력이 있는 사람
(정답률: 57%)
  • 특급 소방안전관리대상물의 소방안전관리자 자격기준 중 소방설비산업기사 자격 취득 후 실무경력은 7년 이상이어야 합니다.

    오답 노트
    소방설비산업기사 자격 취득 후 6년 이상: 7년 이상이어야 하므로 틀림
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