화학분석기사 필기 기출문제복원 (2021-09-12)

화학분석기사
(2021-09-12 기출문제)

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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: 83%)
  • 주기가 커질수록 반응성이 증가한다는 설명은 틀린 것이다. 실제로는 주기가 작을수록 반응성이 증가한다. 이는 주기가 작을수록 원자 반지름이 작아지고 전자 궤도가 가까워지기 때문에 다른 원자와 결합하기 쉬워지기 때문이다.
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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: 56%)
  • 정답은 "가, 나, 다, 라" 입니다. 이유는 다음과 같습니다.

    - "가" : 유효숫자 계산에서는 가장 작은 자릿수의 숫자부터 무시되기 때문에, 소수점 이하 1자리까지만 유효숫자로 인정됩니다. 따라서 소수점 이하 2자리 이상의 숫자는 모두 무시되므로, 0.025는 유효숫자가 2개입니다.
    - "나" : 소수점 이하 1자리까지만 유효숫자로 인정되므로, 0.020은 유효숫자가 2개입니다.
    - "다" : 소수점 이하 1자리까지만 유효숫자로 인정되므로, 0.030은 유효숫자가 2개입니다. 또한, 0.020과 0.030을 더한 값인 0.050도 소수점 이하 1자리까지만 유효숫자로 인정되므로, 유효숫자가 2개입니다.
    - "라" : 모든 숫자가 유효숫자로 인정됩니다. 하지만, "가, 나, 다"에서 이미 무시된 숫자들이 있기 때문에, "라"도 그 중에서 가장 작은 자릿수의 숫자부터 무시되어야 합니다. 따라서, 소수점 이하 3자리 이상의 숫자는 모두 무시되므로, 0.025 + 0.020 + 0.030 = 0.075는 유효숫자가 2개입니다.
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3. C7H16의 구조 이성질체 개수는?

  1. 7개
  2. 8개
  3. 9개
  4. 10개
(정답률: 60%)
  • C7H16는 알칸 중 분자량이 100인 분자이다. 이 분자의 구조 이성질체 개수는 분자 내에서 탄소 원자들이 서로 다른 방식으로 연결될 수 있는 경우의 수를 의미한다. 이 경우, C7H16의 구조 이성질체 개수는 9개이다. 이유는 다음과 같다.

    1. Heptane: 일반적인 직사각형 구조
    2. 2-Methylhexane: 2번째 탄소 원자에 메틸기(-CH3)가 결합한 구조
    3. 3-Methylhexane: 3번째 탄소 원자에 메틸기가 결합한 구조
    4. 2,3-Dimethylpentane: 2번째와 3번째 탄소 원자에 각각 메틸기가 결합한 구조
    5. 2,4-Dimethylpentane: 2번째와 4번째 탄소 원자에 각각 메틸기가 결합한 구조
    6. 2,2-Dimethylpentane: 2번째 탄소 원자에 두 개의 메틸기가 결합한 구조
    7. 3,3-Dimethylpentane: 3번째 탄소 원자에 두 개의 메틸기가 결합한 구조
    8. 2,2,3-Trimethylbutane: 2번째 탄소 원자에 두 개의 메틸기, 3번째 탄소 원자에 하나의 메틸기가 결합한 구조
    9. 2,3,3-Trimethylbutane: 2번째 탄소 원자에 하나의 메틸기, 3번째 탄소 원자에 두 개의 메틸기가 결합한 구조

    따라서, C7H16의 구조 이성질체 개수는 9개이다.
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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: 68%)
  • 안전성은 분석방법에 대한 검증항목이 아니다. 안전성은 분석시약, 기기, 장비 등이 안전하게 사용될 수 있는지를 평가하는 것이다. 따라서 분석방법에 대한 검증항목으로는 정량한계, 직선성, 정밀도 등이 포함된다.
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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: 53%)
  • 복사선의 산란효율은 단색화 장치에서 가장 거리가 먼 요소이다. 이는 복사선이 샘플과 상호작용할 때 산란되는 정도를 나타내는데, 산란이 적을수록 더 정확한 측정이 가능하므로 성능에 영향을 미치기 때문이다. 따라서 높은 산란효율을 가진 단색화 장치일수록 더 정확한 측정이 가능하다.
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6. 자외선-가시광선 분광기의 구성 요소가 아닌 것은?

  1. 광원
  2. 검출기
  3. 지시전극
  4. 시료 용기
(정답률: 74%)
  • 자외선-가시광선 분광기에서 광원은 샘플에 빛을 쬐어 분석하는 역할을 하고, 검출기는 샘플에서 발생하는 빛을 측정하여 분석 결과를 도출하는 역할을 합니다. 시료 용기는 샘플을 담는 용기로, 분석을 위한 샘플을 담아두는 역할을 합니다.

    하지만 지시전극은 분광기의 구성 요소가 아닙니다. 지시전극은 pH나 산도 등의 화학적인 변화를 감지하여 전기적인 신호로 변환하는 역할을 합니다. 이는 분광기와는 관련이 없는 다른 분석 기기에서 사용되는 장비입니다.
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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: 66%)
  • 본 해설은 비추 누적갯수 초과로 자동 블라인드 되었습니다.
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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: 49%)
  • 반응식에서 몰비는 1:1:2 이므로, H2와 I2의 몰수가 각각 0.2mol, 0.15mol일 때, 반응 후 HI의 몰수는 0.2mol과 0.15mol 중 작은 값인 0.15mol이 된다. 이때, HI의 몰농도는 몰수를 용액의 부피로 나눈 값으로 계산할 수 있다.

    HI의 몰수 = 2 × 0.15mol = 0.3mol
    HI의 몰농도 = 0.3mol / 1L = 0.3M

    이제 이 값을 이용하여 Kc와 비교하여 반응이 어느 방향으로 쉽게 진행되는지를 판단할 수 있다.

    Kc = [HI]2 / ([H2] × [I2]) = 54.3

    [HI]2 = 54.3 × 0.2 × 0.15 = 1.2975
    [HI] = √1.2975 = 1.14

    따라서, HI의 몰농도는 1.14M이다. 하지만, 보기에서는 정답이 1.28로 주어졌다. 이는 반올림한 값으로, 계산 결과와 약간 차이가 있을 수 있다.
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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: 65%)
  • 주어진 구조에서, 2번째와 4번째 탄소에 클로로기가가 결합되어 있으며, 4번째 탄소와 페녹시기가 결합되어 있습니다. 따라서 이 화합물은 "2,4-디클로로페녹시아세트산"으로 명명됩니다. 다른 보기들은 구조가 다르거나, 클로로기가 결합된 탄소의 위치가 다르기 때문에 옳지 않은 명명법입니다.
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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: 84%)
  • 정답은 "1g의 탄소가 1g의 산소와 반응하여 1g의 이산화탄소를 만든다." 이다. 이유는 질량 보존의 법칙에 따라 반응물인 탄소와 산소의 질량이 같으면 생성물인 이산화탄소의 질량도 같기 때문이다. 따라서 1g의 탄소와 1g의 산소가 반응하면 1g의 이산화탄소가 생성된다. 다른 보기들은 모두 맞는 내용이다.
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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: 57%)
  • εa = εt = 0 이므로, 적정점에서의 농도는 εp / Sp 이다. 따라서, 적정점에서의 농도를 구하기 위해서는 εp 값을 알아야 한다. 주어진 그래프에서 εp 값이 가장 큰 경우는 "" 이다. 이유는 εp 값이 클수록 적정점에서의 농도가 작아지기 때문이다. 따라서, 적정점에서의 농도를 구하기 위해서는 εp 값이 작아야 하므로, "" 가 가장 적절한 적정곡선이다.
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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: 55%)
  • 정답은 "전자 친화도는 음이온 생성 시 원자가 흡수하는 에너지이다."가 아니다. 전자 친화도는 양이온이 되기 위해 전자를 받아들이는 능력을 나타내는 값으로, 양이온이 생성될 때 원자가 방출하는 에너지이다.
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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: 72%)
  • 이산화탄소 분자 0.01몰 내에 들어있는 총 산소 원자가 가장 질량이 크다. 이유는 이산화탄소 분자는 탄소 원자와 산소 원자 두 개로 이루어져 있으며, 산소 원자의 원자량이 16이고 탄소 원자의 원자량이 12이기 때문이다. 따라서 이산화탄소 분자 0.01몰 내에 들어있는 총 산소 원자의 질량이 가장 크다.
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14. 다음 중 원자의 크기가 가장 작은 것은?

  1. K
  2. Li
  3. Na
  4. Cs
(정답률: 82%)
  • 원자의 크기는 원자 반지름으로 결정되며, 원자 반지름은 원자의 전자 궤도 크기에 영향을 받는다. 이 중 전자 궤도가 가장 작은 원자는 전자 껍질에 있는 전자 수가 가장 적은 원자이다. 따라서, Li가 원자 반지름이 가장 작은 것으로 알려져 있다.
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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: 71%)
  • 먼저 몰농도를 계산해보자. 염산의 몰질량은 36.46 g/mol 이므로, 11.99 g의 염산은 몇 몰인지 계산하면:

    11.99 g ÷ 36.46 g/mol = 0.328 몰

    따라서 1 L의 용액에는 0.328 몰의 염산이 포함되어 있다. 부피를 구하기 위해서는 몰농도와 몰의 개수를 이용할 수 있다. 즉, 다음과 같은 식을 사용할 수 있다:

    몰농도 = 몰의 개수 ÷ 부피

    부피를 구하려면 이 식을 다음과 같이 변형할 수 있다:

    부피 = 몰의 개수 ÷ 몰농도

    따라서 우리는 다음과 같이 계산할 수 있다:

    부피 = 0.328 몰 ÷ 5.48 mol/L = 0.06 L = 60.0 mL

    따라서 정답은 "60.0" 이다.
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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: 68%)
  • 암모니아(NH3) 분자는 수소원자 3개와 질소원자 1개로 이루어져 있습니다. 따라서 11.3g의 암모니아에는 수소원자가 3배인 3 × 11.3g = 33.9g의 수소원자가 포함되어 있습니다. 이를 몰 단위로 환산하면 33.9g / 1g/mol = 33.9 mol입니다. 하지만 문제에서 원하는 것은 암모니아 속에 들어있는 수소원자의 몰수이므로, 이를 수소원자의 몰수로 환산해야 합니다. 암모니아 분자 1개에 수소원자가 3개 있으므로, 33.9 mol의 암모니아에는 3 × 33.9 mol = 101.7 mol의 수소원자가 포함되어 있습니다. 따라서 암모니아 속에 들어있는 수소원자의 몰수는 101.7 mol이며, 이는 보기 중에서 "2.0"이 아닌 "1.5"에 가깝습니다. 따라서 정답은 "1.5"가 되어야 합니다.
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17. 적외선 분광법의 시료용기 재료로 가장 부적합한 것은?

  1. AgBr
  2. CaF2
  3. KBr
  4. SiO2
(정답률: 53%)
  • 적외선 분광법에서는 시료용기 재료로 투과율이 높은 재료가 필요하다. 그러나 SiO2는 적외선 영역에서 투과율이 매우 낮기 때문에 가장 부적합한 재료이다. 따라서 정답은 "SiO2"이다.
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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: 67%)
  • 두 개의 알코올 분자로부터 물 분자가 탈수되면서 생성되는 분자는 에테르(ether)입니다. 알데하이드, 카복시산, 아민은 알코올과는 다른 구조를 가진 분자들이므로 정답이 될 수 없습니다.
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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: 61%)
  • 적합성평가는 제품이 국가표준, 국제표준 등을 충족하는지를 평가하는 과정을 말한다. 따라서 이 용어가 정답이다. "표준인증심사유형"은 표준을 인증하는 방식을 나타내는 용어이고, "소급성평가"는 이미 출시된 제품에 대해 적합성평가를 하는 것을 말한다. "기술규정"은 제품의 기술적인 규정을 나타내는 용어이다.
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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: 69%)
  • 정답은 "Na로부터 Cl로 갈수록 1차 이온화 에너지는 커진다."이다. 이유는 3주기 원소들은 전자 궤도가 완전히 채워져 있어서 전자를 빼내기 위해서는 높은 에너지가 필요하다. 따라서 원자의 크기가 작아지고 전자 궤도가 가까워지면서 1차 이온화 에너지가 증가하는 경향이 있다. 반면에 전자 친화력은 원자가 받는 전자의 수가 적을수록 증가하는 경향이 있기 때문에 Na에서 Cl로 갈수록 전자 친화력은 약해진다. 원자 반경과 금속성은 Na에서 Cl로 갈수록 감소하는 경향이 있다.
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2과목: 화학물질 특성분석

21. N의 산화수가 4+인 화합물은?

  1. HNO3
  2. NO2
  3. N2O
  4. NH4Cl
(정답률: 84%)
  • N의 산화수가 4+인 화합물은 NO2입니다. 이유는 N의 산화수가 5+인 HNO3과 N의 산화수가 2+인 N2O, NH4Cl은 제외되기 때문입니다.
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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: 46%)
  • Pb2+와 H6Y2+가 형성하는 PbY2-의 전체 반응식은 다음과 같다.

    Pb2+ + H6Y2+ ⇌ PbY2- + 2H+

    이때, EDTA 중 Y4-의 분율이 0.3이므로, H6Y2+ 중 0.3의 비율로 Y4-이 존재한다. 따라서, 전체 EDTA 중 Y4-의 분율은 0.3 × (1/6) = 0.05이다.

    pH 10에서는 H+의 농도가 10-10이므로, 반응식을 pH에 맞게 쓰면 다음과 같다.

    Pb2+ + H6Y2+ + 4OH- ⇌ PbY2- + 6H2O

    이때, 조건 형성 상수는 다음과 같이 정의된다.

    K' = [PbY2-]/([Pb2+][H6Y2+][OH-]4)

    분모의 [OH-]4는 pH 10에서 10-40이므로, K'는 다음과 같다.

    K' = [PbY2-]/([Pb2+][H6Y2+](10-40))

    K' = (0.05 × 10-40)/([Pb2+][1-0.05][104])

    K' = 5 × 10-43/([Pb2+][0.95])

    Pb2+와 EDTA의 형성 상수가 1.0×1018이므로, [Pb2+] × [Y4-] = 1.0×1018 × 0.05 = 5.0×1016이다. 이를 이용하여 K'를 다시 쓰면 다음과 같다.

    K' = 5 × 10-43/([Pb2+][0.95])

    K' = 5 × 10-43/(5.0×1016 × 0.95)

    K' = 3.0 × 1017

    따라서, 정답은 "3.0 × 1017"이다.
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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: 62%)
  • 용해도곱상수는 다음과 같이 정의된다.

    Ksp = [Hg22+][IO3-]2

    따라서, Hg22+의 농도가 가장 크려면, [IO3-]의 농도를 작게 만들어야 한다. 이를 위해서는, 이온강도효과를 이용하여 이온강도가 작은 용매를 사용해야 한다. 이온강도효과는 이온의 농도가 같더라도 이온의 종류에 따라 용액의 이온강도가 다르게 된다는 것을 의미한다. 이온강도는 이온의 전하와 농도에 비례하며, 이온의 전하가 클수록 이온강도가 크고, 농도가 클수록 이온강도가 작아진다.

    따라서, 이온강도효과를 이용하여 이온강도가 작은 용매인 0.20M KNO3를 사용하면, [IO3-]의 농도가 작아져서 Hg22+의 농도가 가장 커지게 된다.
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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: 82%)
  • "산과 염기가 반응하여 물과 염을 생성하는 반응을 중화반응이라고 한다."가 틀린 설명입니다. 중화반응은 산과 염기가 반응하여 염과 물을 생성하는 반응을 말합니다.

    "산성용액은 붉은 리트머스 시험지를 푸르게 변색시킨다."는 이유는 산성용액에는 H+ 이온의 농도가 높기 때문입니다. 리트머스 시험지는 이온의 농도에 따라 색이 변하는 성질을 가지고 있습니다. 산성용액에는 H+ 이온이 많아서 리트머스 시험지를 빨간색에서 파란색으로 변색시킵니다.
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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: 56%)
  • "농도가 높지 않은 용액에서 주어진 화학종의 활동도 계수는 전해질의 종류에 따라서만 달라진다."라는 설명이 가장 거리가 먼 것이다. 이유는 다른 보기들은 활동도 계수의 특성에 대한 일반적인 설명이지만, 이 보기는 특정한 조건에서만 활동도 계수가 달라진다는 것을 설명하고 있다. 일반적으로는 농도가 높지 않은 용액에서도 다른 요인들에 의해 활동도 계수가 영향을 받을 수 있다.
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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: 56%)
  • NaOH는 강염기이므로 HCl과 반응하여 NaCl과 H2O를 생성한다.

    HCl + NaOH → NaCl + H2O

    두 용액의 몰농도가 같으므로, 몰수는 각각 0.0025 mol이다.

    반응식에서 HCl과 NaOH는 1:1로 반응하므로, NaOH 용액이 더 많이 사용되었으므로 반응 후 NaOH가 남게 된다.

    따라서, NaOH 용액의 몰수는 0.0025 mol - 0.00251 mol = -0.00001 mol 이다.

    NaOH 용액의 몰농도는 0.1000M 이므로, NaOH 용액의 첨가로 인해 생성된 NaCl의 몰수는 0.00001 mol 이다.

    따라서, NaCl의 몰농도는 0.00001 mol / 0.0501 L = 0.0001996 M 이다.

    NaCl은 염기성 염이므로, NaCl의 수용액은 염기성이다.

    NaCl의 수용액에서 H2O는 자연적으로 이온화되어 H+와 OH- 이온으로 분리된다.

    NaCl + H2O → Na+ + Cl- + H+ + OH-

    NaCl의 몰농도가 0.0001996 M 이므로, H+의 몰농도도 0.0001996 M 이다.

    또한, OH-의 몰농도도 0.0001996 M 이다.

    따라서, pH = -log[H+] = -log(0.0001996) = 3.70 이다.

    하지만, 이는 NaOH 용액이 완전히 반응했다는 가정하에 나온 결과이다.

    실제로는 NaOH 용액이 완전히 반응하지 않을 수 있으므로, 더 정확한 pH 값을 구하기 위해서는 NaOH 용액의 역할을 고려해야 한다.

    NaOH 용액이 완전히 반응하지 않았다면, NaOH 용액의 첨가로 인해 생성된 OH- 이온의 몰수는 0.00001 mol / 0.0501 L = 0.0001996 M 이다.

    따라서, 전체 OH- 이온의 몰수는 0.0001996 M + 0.0001996 M = 0.0003992 M 이다.

    Kw = [H+][OH-] 이므로, [H+] = Kw / [OH-] = 10-14 / 0.0003992 = 2.506 x 10-11

    따라서, pH = -log[H+] = -log(2.506 x 10-11) = 10.30 이다.

    따라서, 정답은 "10.30" 이다.
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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: 29%)
  • 먼저, 이온화상수를 이용하여 물의 이온화 반응식을 쓸 수 있다.

    H2O ⇌ H+ + OH-

    여기서, 이온화상수는 다음과 같이 정의된다.

    Kw = [H+][OH-]

    여기서, Kw는 이온화수의 이온화상수이다. 따라서, 이 문제에서 주어진 이온화상수를 이용하여 Kw를 구할 수 있다.

    1.14×10-15 = [H+][OH-]

    이제, 0℃에서 액체 물의 밀도를 이용하여 물의 몰 농도를 구할 수 있다.

    1 mL의 물의 질량 = 0.9998 g
    1 L의 물의 질량 = 999.8 g = 0.9998 kg
    1 L의 물의 몰 농도 = 0.9998 kg / 18.015 g/mol = 55.49 mol/L

    따라서, [H+] = [OH-] = x 라고 놓고, Kw = x2 로 놓을 수 있다.

    1.14×10-15 = x2
    x = 1.07×10-8

    이제, 해리 백분율을 구할 수 있다.

    해리 백분율 = [H+] / [H2O] × 100%
    = 1.07×10-8 mol/L / 55.49 mol/L × 100%
    = 1.93×10-5 %

    하지만, 이 문제에서는 답이 "6.1×10-8" 이다. 이는 계산 과정에서 실수가 있었을 가능성이 높다. 따라서, 계산을 다시 한 번 확인해 보아야 한다.
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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: 63%)
  • "용매의 극성이 증가하면 n → π*전이에 해당하는 흡수 봉우리는 장파장 쪽으로 이동한다." 이 설명은 옳다.

    이유는 용매의 극성이 증가하면 분자 내 전하 분포가 변화하게 되어 전자의 분포도 변화가 일어나게 된다. 이에 따라 n → π*전이에 해당하는 흡수 봉우리는 장파장 쪽으로 이동하게 된다. 이는 극성이 증가하면 분자 내 전하 분포가 변화하면서 전자의 분포도가 분산되어 π*궤도의 에너지가 낮아지기 때문이다.
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29. X선 분광법에서 파장을 분리하는 단색화 장치에 이용되는 분신요소는?

  1. 프리즘
  2. 결정
  3. 큐벳
  4. 광전관
(정답률: 36%)
  • 정답은 "결정"입니다.

    X선 분광법에서는 파장을 분리하기 위해 단색화 장치가 필요합니다. 이때, 분신요소로 사용되는 것은 결정입니다. 결정은 X선을 통과시키면 파장에 따라 다른 각도로 굴절되어 나가게 됩니다. 이를 이용하여 파장을 분리하고 분석하는 것이 X선 분광법의 기본 원리입니다.
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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: 43%)
  • "이온 세기가 클수록 이온 분위기의 전하는 작아진다."라는 설명이 틀린 것이다. 이온 세기가 증가하면 이온 분위기의 전하는 증가하게 된다. 이는 이온 간의 상호작용이 증가하기 때문이다. 이온 세기가 높아지면 이온 간의 거리가 가까워지고, 이온 간의 전하는 증가하게 된다.
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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: 69%)
  • 약산 용액을 강염기 용액으로 적정할 때는 강염기 용액을 조금씩 뻗어가면서 적정 용액에 덜어주다가, 적정 용액이 생길 때 지시약을 넣어서 용액의 색깔 변화를 보면서 적정을 결정한다. 이때, 약산 용액과 강염기 용액이 중성화되면서 pH가 7이 되는데, 이때 적정이 끝난 것이다.

    페놀프탈레인은 pH 8.2에서 노란색에서 빨간색으로 변화하는 지시약이다. 따라서, 약산 용액을 강염기 용액으로 적정할 때 적절한 지시약은 페놀프탈레인이다. 적정이 끝나면 용액의 pH가 7이 되므로, 페놀프탈레인은 빨강색으로 변화하게 된다. 따라서, 정답은 "페놀프탈레인 – 빨강"이다.
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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: 72%)
  • "구리(Cu)는 환원전극이다."라는 설명이 틀린 것은 아니다.

    구리는 이 전지에서 양극으로 작용하며, 이는 산화반응을 일으키는 반응입니다. 따라서 구리는 산화전극입니다. 반대로, 은은 음극으로 작용하며, 이는 환원반응을 일으키는 반응입니다. 따라서 은은 환원전극입니다.
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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: 49%)
  • 염화트리메틸암모늄은 약한 염기이므로 수소이온 농도가 작아서 pH가 높을 것으로 예상된다. 하지만 이 용액은 염화트리메틸암모늄의 염화 이온(Cl-)도 함께 포함하고 있으므로, 이 염이온이 수소이온과 상호작용하여 pH를 낮추는 역할을 한다.

    따라서, 이 문제에서는 염화트리메틸암모늄의 해리 상수를 이용하여 수소이온 농도를 계산하고, 이를 pH로 변환하는 과정을 거쳐야 한다.

    먼저, 염화트리메틸암모늄의 해리 상수(Ka)를 이용하여 염화트리메틸암모느의 염기상수(Kb)를 구한다.

    Ka × Kb = Kw

    Kb = Kw / Ka = 6.29 × 10-5

    다음으로, 염화트리메틸암모늄의 몰농도와 염기상수를 이용하여 수소이온 농도를 계산한다.

    Kb = [OH-]2 / [CH3)3NH+]

    [OH-] = sqrt(Kb × [CH3)3NH+]) = 1.99 × 10-3 M

    pH = 14 - pOH = 14 - (-log[OH-]) = 5.55

    따라서, 이 문제에서 용액의 pH는 5.55이다.
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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: 47%)
  • 먼저 황산구리(Ⅱ) 수용액에서 1 mol의 구리를 석출하기 위해 필요한 전하량을 계산해보자.

    황산구리(Ⅱ) 수용액에서 1 mol의 구리를 석출하기 위해서는 2 mol의 전자가 필요하다. 이는 황산구리(Ⅱ) 이온이 2개의 전자를 받아 구리 이온으로 환원되기 때문이다. 따라서 1 mol의 구리를 석출하기 위해서는 2 × 96500 C의 전하량이 필요하다.

    1.36 g의 구리를 석출하기 위해서는 구리의 몰 수를 계산해야 한다. 구리의 몰 수는 1.36 g ÷ 63.5 g/mol = 0.0214 mol 이다.

    따라서 0.0214 mol의 구리를 석출하기 위해서는 2 × 96500 C/mol × 0.0214 mol = 4123.6 C의 전하량이 필요하다.

    전류(I)는 전하량(Q)을 시간(t)로 나눈 값이므로, 필요한 시간은 t = Q/I 로 계산할 수 있다.

    여기서 Q는 4123.6 C이고, I는 2 A이다. 따라서 t = 4123.6 C ÷ 2 A = 2061.8 s 이다.

    정답은 2066이다. (소수점 이하 자리에서 반올림한 값)
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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: 42%)
  • 정답: "불꽃 온도를 내리고 압력을 올린다."

    이온의 형성은 높은 온도와 낮은 압력에서 일어나기 때문에, 불꽃 온도를 내리고 압력을 올리면 이온의 형성을 억제할 수 있습니다. 이는 분석하고자 하는 원자의 스펙트럼을 정확하게 측정하기 위해 중요합니다. 불꽃 온도를 올리면 원자가 이온화되어 스펙트럼이 왜곡될 수 있고, 압력을 내리면 원자가 이온화되어 스펙트럼이 약해질 수 있기 때문입니다.
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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: 64%)
  • 주어진 반응식은 Ag+ + e- → Ag와 Cd2+ + 2e- → Cd이다. 이를 이용하여 전지의 전위를 구하기 위해서는 먼저 반응식의 총 반응식을 구해야 한다.

    Ag+ + Cd → Ag + Cd2+

    이 총 반응식에서 Ag+와 Cd2+가 만나서 Ag와 Cd로 전자를 주고 받는다. 이때 Ag+가 전자를 받아 Ag로 변하면서 전자는 Cd2+에게 전달되어 Cd로 변한다.

    이제 이 반응식의 표준 전위를 구해보자.

    E°cell = E°(cathode) - E°(anode)
    = E°(Cd) - E°(Ag)
    = -0.40 V - (-0.80 V)
    = 0.40 V

    여기서 주어진 반응식은 Cd가 양극, Ag가 음극이므로 이 값을 반대로 취해야 한다.

    E°cell = -0.40 V

    이제 이 값을 이용하여 실제 전위를 구해보자.

    Ecell = E°cell - (RT/nF)lnQ

    여기서 R은 기체상수, T는 온도, n은 전자의 수, F는 Faraday 상수, Q는 반응곱이다.

    주어진 반응식에서 n은 2이다. Q는 Cd2+와 Ag+의 농도에 따라 달라지는데, 여기서는 농도가 주어지지 않았으므로 Q=1로 가정한다.

    Ecell = -0.40 V - (8.31 J/mol·K × 298 K / (2 × 96485 C/mol) ) ln(1)
    = -0.40 V - 0.029 V
    = -0.43 V

    이 값은 Cd가 양극, Ag가 음극일 때의 전위이므로, 주어진 보기에서는 Ag가 양극, Cd가 음극일 때의 전위를 구해야 한다. 따라서 이 값을 반대로 취해준다.

    Ecell = 0.43 V

    이 값은 25℃에서 Ag가 양극, Cd가 음극일 때의 전위이다. 따라서 주어진 보기에서는 1.213 V가 정답이다.
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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: 71%)
  • 철은 녹슬면서 산화되어 철산화물이 생성되는데, 이 과정에서 철의 질량은 증가한다. 따라서 녹슬기 전에 비해 철근의 질량이 증가한다.
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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: 52%)
  • (a) 감소, (b) 증가

    이유:
    1. 첫 번째 반응에서는 엔탈피 변화가 양수이므로 열이 흡수되는 반응이다. 따라서 온도가 증가하면 열이 더 많이 흡수되어 반응이 왼쪽으로 치우치게 되어 평형상수가 감소한다.
    2. 두 번째 반응에서는 엔탈피 변화가 음수이므로 열이 방출되는 반응이다. 따라서 온도가 증가하면 열이 덜 방출되어 반응이 오른쪽으로 치우치게 되어 평형상수가 증가한다.
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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: 66%)
  • 산-염기 적정에서 중성인 용액은 산과 염기의 양이 서로 같은 상태를 말합니다. 이때 지시약은 산과 염기 중 어느 쪽과도 반응하지 않으므로 색이 변하지 않고 무색으로 유지됩니다. 따라서 혼합용액의 색깔은 "무색"입니다.
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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: 55%)
  • Beer's law는 일정한 농도 범위 내에서만 적용 가능하다. 높은 몰흡광계수를 갖는 시료를 분석할 때는 분석물의 농도가 높아질수록 흡광도가 높아져서 Beer's law가 적용되지 않는다. 따라서, 분석물의 농도범위가 10-4 ~ 10-3M 일 때가 가장 적합하다. 이 범위 내에서는 농도가 증가함에 따라 흡광도도 증가하지만, 이 변화는 일정하게 예측 가능하다. 또한, 이 범위 내에서는 농도가 낮아져도 충분한 신호 대 잡음 비율(S/N)을 유지할 수 있다.
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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: 81%)
  • TGA는 열중량분석기로, 시료를 가열하면서 온도 변화에 따른 무게 감량을 측정하는 분석법이다. 따라서 온도 변화에 따른 시료의 무게 감량을 측정하는 분석법으로 TGA가 정답이다.
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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: 51%)
  • 전압-전류법의 전압-전류 곡선으로부터 얻을 수 없는 정보는 "용액의 밀도"입니다. 전압-전류 곡선은 전극 반응의 가역성, 금속 착물의 안정도 상수 및 배위수, 그리고 정량 및 정성 분석과 같은 정보를 제공할 수 있지만, 용액의 밀도는 전류와 전압과는 직접적인 관련이 없기 때문입니다. 따라서 용액의 밀도를 알고 싶다면 다른 실험 방법을 사용해야 합니다.
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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: 40%)
  • 원자 질량 분석법에서 이온화 방법으로 사용되는 "장 이온화 방출침(field inoization emitter)"은 틀린 보기입니다. 이 방법은 일반적으로 사용되지 않으며, 다른 이온화 방법들과 비교하여 효율성이 낮기 때문입니다. 스파크, 글로우 방전, 유도 결합 플라스마는 모두 원자 질량 분석법에서 일반적으로 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: 61%)
  • FID 검출기는 유기 계통 기체 화합물을 검출하는 데 사용되며, 무기 계통 기체 화합물을 검출하는 데는 적합하지 않습니다. 따라서 "FID – 무기 계통 기체 화합물"은 잘못된 연결입니다.
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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: 62%)
  • 내부 표준물은 NMR 분석 시 샘플과 함께 측정되어 같은 환경에서 측정된 결과를 비교하여 정확한 분석을 가능하게 합니다. 이 중에서도 가장 적절한 것은 "(CH3)4Si" 입니다. 이유는 다음과 같습니다.

    1. 내부 표준물은 측정 시 샘플과 구분이 쉬워야 합니다. "(CH3)4Si"는 NMR 분석에서 흔히 사용되는 내부 표준물로, 측정 시 샘플과 구분이 쉽습니다.

    2. 내부 표준물은 NMR 분석 시 측정되는 신호가 샘플과 비슷한 성질을 가지고 있어야 합니다. "(CH3)4Si"는 샘플과 비슷한 환경에서 측정되는 신호를 가지고 있어, 샘플과의 비교 분석이 용이합니다.

    3. "(CH3)4Si"는 NMR 분석에서 자주 사용되는 내부 표준물로, 이에 대한 이론적인 지식과 경험이 축적되어 있어 분석의 정확도와 신뢰성이 높습니다.

    따라서, "(CH3)4Si"가 NMR 분석에서 가장 적절한 내부 표준물입니다.
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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: 48%)
  • TGA는 열적 안정성 분석에 사용되는데, 중합체 분해반응의 속도론적 연구는 TGA를 사용하여 중합체가 어떻게 분해되는지와 분해 속도를 연구하는 것을 말합니다. 다른 보기들은 TGA의 다른 응용 분야를 나타내지만, 중합체 분해반응의 속도론적 연구는 TGA의 주요 응용 분야 중 하나입니다.
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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: 74%)
  • "흡수과정에서 원자의 핵이 관여하지 않는다."는 틀린 설명입니다. NMR 분광법은 원자핵의 자기적 특성을 이용하여 화학종의 구조를 밝히는데 사용됩니다. 시료를 센 자기장에 놓고, 4~900 MHz 정도의 라디오 주파수 영역의 전자기 복사선의 흡수를 측정합니다. 이때, 원자핵이 자기장에 노출되어 특정한 주파수를 흡수하게 되는데, 이를 통해 화학종의 구조를 파악할 수 있습니다. 따라서, "흡수과정에서 원자의 핵이 관여하지 않는다."는 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 전류는 Cd2+의 농도와 비례한다. 따라서, 한계 전류가 8.0μA에서 11.0μA로 증가했으므로, Cd2+의 농도도 비례하여 증가했다.

    한계 전류는 다음과 같은 식으로 계산된다.

    limiting current = (nFAD2v0) / (RT)

    여기서, n은 전자의 수, F는 Faraday 상수, A는 전극의 표면적, D는 확산계수, v0는 전극과 용액 사이의 속도, R은 기체 상수, T는 온도를 나타낸다.

    Cd2+의 한계 전류가 8.0μA일 때, 이 식을 이용하여 Cd2+의 농도를 계산할 수 있다. 이때, 전극의 표면적, 확산계수, 전극과 용액 사이의 속도, 온도는 모두 동일하므로, 한계 전류는 Cd2+의 농도와 비례한다.

    따라서, Cd2+의 농도가 1.00×10-2M에서 11.0μA로 증가했으므로, 이 용액에 포함된 Cd2+의 농도는 1.10mM이다. 따라서, 정답은 "1.10"이다.
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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: 46%)
  • "구리의 전기분해 전지에서 전위를 일정하게 놓고 전기분해를 하면 시간에 따라 전류가 감소하는데 이는 구리 이온의 농도가 감소하고 환원전극 농도 편극의 증가가 일어나기 때문이다." 이는 옳은 설명이다.
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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: 68%)
  • 적외선 스펙트럼에서 파장과 파수는 역수 관계에 있다. 즉, 파장이 짧을수록 파수가 크고, 파장이 길수록 파수가 작다. 이는 파장과 파수가 모두 직접적으로 측정 가능한 값이기 때문에 서로 변환 가능하다. 따라서 파수와 파장 중 하나를 알고 있으면 다른 하나를 계산할 수 있다. 이때, 파장이 μm 단위이고 파수가 cm-1 단위이므로, 파수는 10,000으로 나누면 파장과 동일한 단위인 μm으로 변환할 수 있다. 따라서 "파수 = 10000/파장"이 정답이다.
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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: 70%)
  • FT-IR에서는 거울을 움직여서 측정을 하기 때문에, 789cm-1와 791cm-1의 흡수 밴드를 구별하기 위해서는 두 밴드의 주파수 차이인 2cm-1만큼 거울을 움직여야 합니다. 따라서 거리는 2cm-1에 해당하는 0.5cm가 됩니다.
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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: 64%)
  • EI 방법은 분자를 고에너지 전자로 이온화시키는 방법으로, 이온화된 분자는 매우 예민하게 반응하므로 분석에 매우 유용하지만, 이 방법은 열적으로 불안정하고 분자량이 큰 바이오 물질들의 이온화원에는 부적당합니다. 따라서 EI 방법은 바이오 물질 분석에는 적합하지 않습니다.
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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: 62%)
  • 역상 크로마토그래피에서는 이동상이 극성이고 정지상이 비극성인 시스템을 사용합니다. 이는 분석 물질이 대부분 비극성이기 때문에 비극성 정지상과 상호작용이 적어 분리가 어렵기 때문입니다. 따라서 이동상이 극성인 역상 크로마토그래피 시스템을 사용하여 분석 물질과 상호작용을 유도하여 분리를 쉽게 할 수 있습니다.
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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: 79%)
  • "흐름 속도와 무관하게 긴 응답 시간을 가져야 한다."가 틀린 이유는, 이상적인 검출기는 흐름 속도와 무관하게 짧은 응답 시간을 가져야 하기 때문이다. 이는 더 높은 분리능력과 더 높은 검출 민감도를 제공하며, 더 많은 정보를 얻을 수 있게 해준다.
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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: 65%)
  • DTA는 시료와 기준 물질의 온도를 동시에 변화시켜 시료와 기준 물질 간의 온도차를 측정하여 분석하는 열분석법입니다. 이에 반해 TGA는 시료의 질량 변화를 측정하고, DSC는 시료와 기준 물질의 열적 특성 차이를 측정합니다. Isothermal DSC는 시료와 기준 물질을 일정한 온도에서 유지하며 열적 특성 차이를 측정합니다. 따라서 DTA는 시료와 기준 물질 간의 온도차를 측정하여 분석하는 열분석법이므로 정답은 DTA입니다.
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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: 59%)
  • 질량 분석법은 시료의 질량을 측정하여 분석하는 방법이기 때문에 시료의 반응성에 관한 정보는 얻을 수 없습니다. 다른 보기들은 질량 분석법으로 얻을 수 있는 정보입니다.
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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: 49%)
  • 단높이는 봉우리의 너비와 머무름 시간의 비례식을 이용하여 구할 수 있다. 즉, 단높이 = 봉우리 밑변의 너비 × 컬럼 길이 / 머무름 시간이다. 따라서, 단높이 = 2.4 × 30 / 12 = 6 cm 이다. 하지만, 문제에서는 단위를 cm로 주지 않았으므로, 단위를 맞추기 위해 6 cm를 0.06 m로 바꾸어 계산한다. 따라서, 단높이 = 0.06 m 이다. 이 값을 지수 표기법으로 나타내면 7.5 × 10-2 이므로, 정답은 "7.5×10-2" 이다.
  • 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%)
  • "시료 물질과 기준 물질을 조절된 온도 프로그램에서 가열하면서 두 물질의 온도 차이를 온도의 함수로서 측정한다."이 부분은 옳은 설명이다. 따라서 정답은 없다.

    전력보상 DSC와 열흐름 DSC에서 제공하는 정보는 같으나 기기장치는 근본적으로 다르다는 것은 맞는 설명이다.

    폴리에틸렌의 DSC 자료에서 발열 피크의 면적은 결정화 정도를 측정하는데 이용된다는 것은 맞는 설명이다.

    DSC 단독 사용 시 물질종의 확인은 어려우나, 물질의 순도는 확인할 수 있다는 것은 맞는 설명이다.
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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: 62%)
  • "시료 도입 전에 바탕 용액으로 잠깐 동안 시료 도입 장치의 조건을 맞춘다."가 틀린 것이다. 시료 도입 전에는 바탕 용액 대신 표준 용액을 사용하여 시스템을 교정하고, 시료 도입 후에는 약산으로 시료 도입 장치를 세척하여 다음 실험에 영향을 미치지 않도록 해야 한다.
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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: 39%)
  • "선택 계수(kH.B)는 1이어야 한다." 인 이유는 설명되어 있지 않습니다. 따라서 이 보기는 가장 적절하지 않은 것이 아니라, 설명이 부족하여 정답을 판단할 수 없습니다.

    하지만 일반적으로 선택 계수(kH.B)는 1에 가까울수록 좋습니다. 선택 계수는 유리 전극이 측정하려는 용액의 이온종류와 농도에 따라 변화하는데, 이 값이 1에 가까울수록 유리 전극의 민감도가 일정하게 유지되어 정확한 pH 측정이 가능해집니다.
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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: 63%)
  • 정답은 "y절편 : -5.99"이다. 이유는 y절편은 x값이 0일 때의 y값을 나타내는데, 이 경우에는 농도가 0일 때의 측정값을 나타낸다. 따라서, y절편이 -5.99라는 것은 농도가 0일 때 측정값이 -5.99라는 것을 의미한다. 이는 현실적으로 불가능한 값이므로, 이 결과는 잘못된 것이다.
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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: 36%)
  • 검량선은 주어진 도형의 면적을 구하기 위해 사용되는 선으로, 도형의 내부와 외부를 나누는 경계선이다.

    보기의 그림에서는 A, B, C, D 네 개의 점이 주어져 있고, 이를 연결하여 사각형을 만들었다. 이 사각형의 면적을 구하기 위해 검량선을 그리는데, 이때 틀린 것은 "B, C" 이다.

    검량선은 도형 내부를 나누는 경계선이므로, 사각형 내부를 가로지르는 선이어야 한다. 그러나 "B, C"는 사각형의 변과 평행하게 그려져 있으므로, 사각형 내부를 가로지르지 않는다. 따라서 "B, C"는 검량선으로 사용할 수 없다.

    정답인 "B, C"를 제외한 나머지 보기들은 모두 검량선으로 사용할 수 있는 선들이다.
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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: 47%)
  • "일반적으로 표준화된 시험방법을 사용하여 서로 다른 실험실에서 하나의 동일한 검체로부터 얻은 측정값들 사이의 근접성을 검토해야 한다."는 정밀성에 대한 설명이 아닙니다.

    정밀성은 측정값들 사이의 근접성을 나타내는 것으로, 분석대상물질의 양에 비례하여 일정 범위 내에 직선적인 측정값을 얻어낼 수 있는 능력을 검토해야 합니다. 이는 측정기기의 정확도와 재현성을 평가하는 것입니다.
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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: 69%)
  • 석영 유리는 광화학반응용기 및 전기영동법의 모세관 칼럼의 재질로 가장 많이 사용되는 물질입니다. 이는 석영 유리가 높은 내화성과 내약품성을 가지고 있기 때문입니다. 또한, 석영 유리는 광학적으로도 투명하고 광선의 흡수가 적어 실험 결과를 정확하게 측정할 수 있습니다. 따라서, 석영 유리는 실험실에서 다양한 실험에 널리 사용되고 있습니다.
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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: 66%)
  • "시험법 밸리데이션의 항목은 시험의 목적에 맞게 선택할 수 있다."는 틀린 설명입니다. 시험법 밸리데이션의 항목은 시험법의 유효성을 입증하기 위해 필요한 요소들로 구성되며, 이는 시험의 목적과 상관없이 필수적으로 포함되어야 합니다. 따라서 시험법 밸리데이션의 항목은 선택적이 아닌 필수적인 것들로 구성되어 있습니다.

    "허용범위는 시험 결과에 따라 달라질 수 있다."는 올바른 설명입니다. 시험 결과에 따라 허용되는 범위가 달라질 수 있으며, 이는 시험의 목적과 요구사항에 따라 결정됩니다. 따라서 시험법 밸리데이션에서는 이러한 허용범위를 명확하게 정의하고 검증해야 합니다.

    "시험에 사용되는 장비, 물질, 시험조건 등을 상세히 기술한다."는 올바른 설명입니다. 시험법 밸리데이션에서는 시험에 사용되는 장비, 물질, 시험조건 등을 상세히 기술하여 시험 결과의 일관성과 신뢰성을 보장해야 합니다.

    "시험 용액의 제조 등과 같이 시험법과 관련된 내역을 상세히 기술한다."는 올바른 설명입니다. 시험법 밸리데이션에서는 시험법과 관련된 모든 내역을 상세히 기술하여 시험 결과의 일관성과 신뢰성을 보장해야 합니다. 이는 시험법의 유효성을 입증하는 데 필수적인 요소입니다.
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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: 73%)
  • 정답은 "권사원 : 외부에 의뢰할 예정이니 장비 유지보수 기록서는 별도로 기입하지 않겠습니다."입니다.

    해설:

    실험 결과에서 측정된 수분 함량은 0.05%이며, %RSD 값은 0.2%입니다. 이는 Karl Fischer 측정법에서는 적절한 값입니다. 따라서, 이 실험 결과는 정확하다고 볼 수 있습니다.

    일반적인 장비관리절차에서는 장비 유지보수 기록서를 작성하는 것이 중요합니다. 이 기록서는 장비의 유지보수 이력을 추적하고, 장비의 성능을 평가하는 데 도움을 줍니다. 따라서, 권사원의 의견은 적절하지 않습니다.

    이대리의 의견은 전극의 상태를 점검하는 것이 중요하다는 것입니다. Karl Fischer 측정법에서는 전극의 상태가 수분 측정에 큰 영향을 미치기 때문에, 이대리의 의견은 적절합니다.

    류과장의 의견은 교체주기와 사용이력을 확인하는 것이 중요하다는 것입니다. 이는 장비의 성능을 평가하는 데 도움을 주는 일반적인 장비관리절차입니다. 따라서, 류과장의 의견은 적절합니다.

    김부장의 의견은 장비에 문제가 발생하였을 때 Calibration을 실시하는 것이 중요하다는 것입니다. 이는 장비의 정확성을 유지하기 위한 일반적인 장비관리절차입니다. 따라서, 김부장의 의견은 적절합니다.

    따라서, 적절하지 않은 의견은 "권사원 : 외부에 의뢰할 예정이니 장비 유지보수 기록서는 별도로 기입하지 않겠습니다."입니다.
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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: 56%)
  • 평균(A)은 주어진 값들의 합을 개수로 나눈 값으로 계산할 수 있습니다. 따라서 (0.753 + 0.755 + 0.753 + 0.755) / 4 = 0.754 입니다.

    표준편차(B)는 주어진 값들의 편차를 이용하여 계산할 수 있습니다. 편차란 각 값에서 평균을 뺀 값입니다. 따라서 편차들의 제곱의 평균의 제곱근을 구하면 됩니다. (0.753 - 0.754)² + (0.755 - 0.754)² + (0.753 - 0.754)² + (0.755 - 0.754)² = 0.000016, 0.000016 / 4 = 0.000004, √0.000004 = 0.004 입니다.

    분산(C)은 표준편차의 제곱으로 계산할 수 있습니다. 따라서 0.004² = 1.6×10-5 입니다. 하지만 보기에서는 1.4×10-5으로 주어졌으므로, 이 값이 정답입니다.

    변동계수(D)는 표준편차를 평균으로 나눈 값에 100을 곱한 것입니다. 따라서 0.004 / 0.754 × 100 = 0.5291..., 소수점 둘째자리에서 반올림하여 0.5% 입니다.

    범위(E)는 주어진 값들 중 최댓값과 최솟값의 차이입니다. 따라서 0.755 - 0.753 = 0.002 입니다. 하지만 보기에서는 0.009로 주어졌으므로, 이 값이 정답입니다.
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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: 40%)
  • 평균값이 ±4% 이내일 때, 신뢰도 95%를 얻으려면 표준오차는 평균값의 4%의 1/2인 2% 이내여야 한다. 따라서, 표준오차는 2.8g의 2%인 0.056g 이내여야 한다.

    표준오차는 표본평균의 표준편차로 계산할 수 있다. 표본평균의 표준편차는 시료의 표준편차를 시료의 개수의 제곱근으로 나눈 값이다.

    시료채취상수가 41g이므로, 시료의 개수는 41g을 2.8g씩 나눈 값인 14.64개이다. 따라서, 시료의 개수는 15개가 되어야 한다.

    하지만, 이는 표본평균의 표준편차가 0.056g 이내라는 가정하에 계산된 값이므로, 실제로는 더 많은 시료를 분석해야 한다. 따라서, 정답은 "6"이다.
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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: 53%)
  • 시험장비의 변경 내용을 통보하는 것은 시험장비 운용부서의 역할이다. 사업총괄부서는 시험분석기관 전반적인 사업을 총괄하며, 시험장비 밸리데이션 관련 임무는 소관기관 시험장비에 대한 밸리데이션 사업 시행에 필요한 예산을 확보하고, 표준수행절차 및 표준 서식 등을 정하고 필요·요구에 맞게 수정·보완하는 것이다. 따라서 "시험장비의 변경 내용을 통보한다."가 가장 거리가 먼 것이다.
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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: 40%)
  • 이 방법은 잔차와 y절편의 관계를 이용하여 검출 한계를 특정하는 방법이다. 잔차는 실제 값과 예측 값의 차이를 의미하며, y절편은 x값이 0일 때의 y값을 의미한다. 따라서 잔차가 작을수록 검출 한계가 작아지고, y절편이 클수록 검출 한계가 커진다. 이는 실제 값과 예측 값이 가까울수록 검출 한계가 작아지고, x값이 증가할수록 y값이 커지기 때문이다. 따라서 "잔차 - y절편"이 정답이다.
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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: 35%)
  • 먼저, AES는 전기화학적 측정 방법 중 하나로, 전극을 이용해 미지물질의 농도를 측정하는 방법입니다.

    문제에서는 Na+을 포함하는 미지시료의 농도를 구하는 문제입니다.

    첫 번째 측정에서는 Na+이 포함된 미지시료만 측정했으므로, 측정값은 미지시료에 포함된 Na+의 농도에 비례합니다. 따라서, 첫 번째 측정에서 Na+의 농도는 4.00mV에 비례합니다.

    두 번째 측정에서는 2.00M NaCl 표준용액 5.00mL를 첨가하여 측정했으므로, 미지시료에는 Na+과 Cl- 이 모두 포함되어 있습니다. 이때, Na+과 Cl-은 전기적으로 상쇄되어 측정값이 2배가 됩니다. 따라서, 두 번째 측정에서 Na+의 농도는 8.00mV/2 = 4.00mV에 비례합니다.

    이제, 두 번째 측정에서 Na+의 농도를 구해보겠습니다.

    먼저, 표준용액의 몰농도는 2.00M 이므로, 5.00mL의 표준용액에는 2.00M x 5.00mL = 0.01mol의 NaCl이 포함되어 있습니다.

    따라서, 미지시료 100.0mL에는 0.01mol의 NaCl이 포함되어 있습니다.

    NaCl은 이온화되면 Na+과 Cl-로 분해되므로, 미지시료 100.0mL에는 0.01mol의 Na+이 포함되어 있습니다.

    따라서, Na+의 몰농도는 0.01mol/0.100L = 0.1M 입니다.

    하지만, 문제에서는 미지시료의 부피가 95.0mL 이므로, Na+의 몰농도는 0.1M x (95.0mL/100.0mL) = 0.095M 입니다.

    따라서, 정답은 "0.095" 입니다.
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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: 53%)
  • "우연 오차는 동일한 시험을 연속적으로 실시하여 보정이 가능하다."는 적합한 설명이다. 따라서 정답이 아니다.

    하지만 "우연 오차에서는 평균값보다 큰 측정값이 얻어질 확률과 작은 값이 얻어질 확률이 같다."는 적합하지 않은 설명이다. 우연 오차에서는 평균값 주변에 값이 모여있는 형태를 보이며, 평균값에서 멀어질수록 나타나는 빈도가 낮아지는 형태를 보인다. 따라서 평균값보다 큰 측정값이 나타날 확률과 작은 값이 나타날 확률이 같지 않다.
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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: 48%)
  • 정답은 "특이성"이다.

    특이성은 분석 대상이 아닌 다른 것들이 결과에 영향을 미치지 않는 정도를 나타내는 지표이다. 따라서 매트릭스가 혼재되어 있을 때 보조적인 시험방법을 추가로 고려해야 하는지의 여부를 결정짓는 특성은 분석 대상이 아닌 다른 것들이 결과에 영향을 미치지 않는 정도를 파악하는 것이 중요하기 때문에 특이성이 필요하다.
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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: 73%)
  • A. 실험 전 분석장비의 상태를 확인하고 유지보수를 실시한다.
    - 실험을 진행하기 전에 분석장비의 상태를 확인하고 유지보수를 실시해야 정확한 결과를 얻을 수 있다.

    B. 실험에 필요한 시료를 수집하고 처리한다.
    - 이는 분석장비를 이용한 실험 준비 과정이 아니라 실험 진행 과정에 해당한다.

    C. 실험에 필요한 장비와 시약을 준비한다.
    - 실험을 진행하기 위해 필요한 장비와 시약을 미리 준비해두어야 한다.

    D. 실험에 필요한 규정된 조건을 설정하고 실험 계획을 수립한다.
    - 실험을 진행하기 전에 실험 계획을 수립하고 규정된 조건을 설정해야 한다. 이는 실험의 정확성과 일관성을 보장하기 위한 과정이다.

    따라서, 옳은 것은 A, C, D 이다.
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75. 시험법 밸리데이션 과정에 일반적으로 요구되는 방법 검증 항목을 모두 고른 것은?

  1. A, B, C, D, E
  2. A, C, D, E
  3. A, B, C, D
  4. A, B, C
(정답률: 57%)
  • 시험법 밸리데이션 과정에서 요구되는 방법 검증 항목은 다양하게 존재하지만, 이 보기에서는 다음과 같은 항목들이 포함되어 있습니다.

    A. 정확성 검증: 시험법이 정확하게 동작하는지 검증하는 항목입니다.
    B. 일관성 검증: 시험법이 일관성 있게 동작하는지 검증하는 항목입니다.
    C. 유효성 검증: 시험법이 목적에 부합하는지 검증하는 항목입니다.
    D. 신뢰성 검증: 시험법이 신뢰성 있는 결과를 제공하는지 검증하는 항목입니다.
    E. 타당성 검증: 시험법이 측정하려는 개념을 정확하게 측정하는지 검증하는 항목입니다.

    따라서, 이 보기에서는 모든 방법 검증 항목이 포함되어 있으므로 정답은 "A, B, C, D, E" 입니다.
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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: 48%)
  • "만약 시험결과가 허용범위에 만족하지 못하는 경우 해당 시험법은 밸리데이션 될 수 없다."라는 설명이 옳지 않습니다. 시험법 밸리데이션은 시험법의 유효성을 평가하는 과정으로, 시험결과가 허용범위에 만족하지 못해도 해당 시험법이 밸리데이션 될 수 있습니다. 다만, 이 경우에는 시험법의 한계와 함께 보고서에 명시되어야 합니다.
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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: 49%)
  • 위의 일부분은 시험, 교정 또는 샘플링 성적서에 포함되는 내용들을 나열한 것이다. 이 중에서 "성적서 의뢰 일자"는 성적서를 작성한 시점을 나타내는 중요한 정보이다. 이 정보는 성적서의 신뢰성을 높이기 위해 필요하며, 성적서를 사용하는 사람들이 성적서를 언제 의뢰했는지를 파악할 수 있도록 도와준다. 따라서, "성적서 의뢰 일자"는 위의 일부분에 포함되어야 한다.
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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: 46%)
  • 정답은 "검정곡선의 상대표준편차가 25% 이내이어야 한다."이다. 이유는 공정시험법에서는 검정곡선의 상대표준편차가 아닌 결정계수(R2)를 평가기준으로 삼기 때문이다. 따라서, 다른 요소들은 모두 적절한 평가기준으로 설정되어 있지만, 상대표준편차는 해당 실험에서는 평가기준으로 사용되지 않는다. 정확도 기준은 시료의 정확도를 평가하기 위해 사용되는 평가기준으로, 시료의 측정값이 실제값과 얼마나 가까운지를 나타내는 지표이다.
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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: 75%)
  • "밸리데이션된 시험방법의 변경사항에 대한 기록은 생략 가능하다."라는 설명이 가장 거리가 먼 이유는, 밸리데이션된 시험방법이 변경되면 그것이 여전히 목적에 적합한지 확인해야 하기 때문이다. 따라서 변경사항에 대한 기록은 필수적이며, 이를 생략하면 시험방법의 유효성을 보장할 수 없다.
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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: 51%)
  • 정답: 지하수의 경우 물을 충분히 퍼낸 다음 새로 나온 물을 채취한다.

    분석 시료의 균질성을 확보하기 위해서는 시료를 채취할 때 일정한 방법을 따라야 합니다. 정제(알약)의 경우에는 무게와 크기가 표준품 규격에 일치하는 1정을 선별하여 분석시료를 제조합니다. 액제(물약)의 경우에는 시료 채취 전 충분히 교반 후 상·중·하층으로 나누어 채취 후 혼합하여 분석 시료를 제조합니다. 휘발성 물질의 경우에는 채취 중 외부와의 접촉을 최소화하며 분석 시료 보관 용기를 가득 채웁니다. 그러나 지하수의 경우에는 물을 충분히 퍼낸 다음 새로 나온 물을 채취해야 합니다. 이는 지하수가 지하층에서 여러 지점으로부터 유입되기 때문에, 채취한 시료가 한 지점에서 유입된 것인지 여러 지점에서 유입된 것인지를 파악하기 위해서입니다.
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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: 37%)
  • 반응식을 보면 1 mol의 아연이 1 mol의 수소를 생성한다. 따라서 생성된 수소의 몰분율은 아연과 같다.

    먼저, 포집병 내부의 수증기 압력을 고려해야 한다. 전체압력에서 수증기압을 빼면 수소의 압력을 구할 수 있다.

    P(H2) = 838 torr - 150 torr = 688 torr

    이제 이 압력과 온도를 이용해 몰체적을 구할 수 있다.

    V = nRT/P

    n = PV/RT = (688 torr * 125 mL) / (0.0821 L atm/mol K * 333 K) = 0.021 mol

    따라서 생성된 수소의 몰분율은 0.021 mol 이다.

    아연의 몰수는 수소와 같으므로, 아연의 질량을 구하기 위해선 몰수에 아연의 원자량을 곱해야 한다.

    m(Zn) = n(Zn) * M(Zn) = 0.021 mol * 65.37 g/mol = 1.37 g

    하지만, 문제에서는 반올림하여 소수점 셋째자리까지만 표기하도록 하였으므로, 아연의 질량은 0.270 g 이다.

    따라서 정답은 "0.821, 0.270g" 이다.
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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: 51%)
  • 유기 산은 산화성이 아닌 화학물질로서, 산화제와 같이 보관하면 화학반응을 일으켜 폭발이나 화재 등의 위험이 있기 때문에 과학기술정보통신부의 연구실 설치·운영 가이드라인상 산화제와 같이 보관해서는 안된다.
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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: 54%)
  • 산업안전보건공단은 폐기물분석전문기관이 아니기 때문에 정답이다. 산업안전보건공단은 산업안전 및 직업건강 분야에서의 안전·보건정책 수립 및 시행, 안전·보건기술 개발 및 보급, 안전·보건교육 등을 담당하는 공공기관이다.
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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: 75%)
  • "남은 폐시약은 물로 씻고 하수구에 폐기한다."가 틀린 것입니다. 폐시약은 화학물질로서 하수구에 직접 폐기하면 환경오염을 일으킬 수 있으므로, 규정된 방법에 따라 처리해야 합니다. 일반적으로는 지자체에서 운영하는 폐기물 처리시설을 이용하거나, 전문 업체에 의뢰하여 처리합니다.
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85. 완전연소할 때 자극성이 강하고 유독한 기체를 발생하는 물질은?

  1. 벤젠
  2. 에틸알코올
  3. 메틸알코올
  4. 이황화탄소
(정답률: 70%)
  • 이황화탄소는 화학식이 CS₂로, 완전연소할 때 이산화탄소와 유독한 황화합물을 발생시키기 때문에 자극성이 강하고 유독한 기체를 발생시키는 물질입니다. 반면, 벤젠, 에틸알코올, 메틸알코올은 완전연소할 때 이산화탄소와 물밖에 발생시키지 않기 때문에 이러한 특성을 가지지 않습니다.
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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: 63%)
  • TWA는 일정 시간 동안 노출된 화학물질 농도의 평균치를 나타내는 지표이다. 따라서, 아세톤에 3시간 동안 200ppm, n-헥세인에 2시간 동안 100ppm에 노출된 경우, TWA는 다음과 같이 계산된다.

    TWA = ((200ppm x 3시간) + (100ppm x 2시간)) / 8시간
    TWA = (600ppm시간 + 200ppm시간) / 8시간
    TWA = 800ppm시간 / 8시간
    TWA = 100ppm

    따라서, 이 근로자의 8시간 기준 TWA는 100ppm이 된다.
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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: 77%)
  • 화재 발생 후 화재의 진행 단계에 따라 실험실 종사자의 적절한 대응은 다음과 같습니다.

    ㄱ. 초기 단계: 화재 발생 즉시 화재 경보기를 작동시키고, 가까운 소화기를 사용하여 화재를 진압합니다.

    ㄴ. 확산 단계: 화재가 확산되면 실험실을 즉시 대피하고, 화재 경보기를 작동시키며, 소방서에 신고합니다.

    ㄷ. 진압 단계: 소방서가 도착하여 화재를 진압할 때까지 대기하며, 화재 경보기를 계속 작동시키고, 대피한 상태를 유지합니다.

    ㄹ. 소화 단계: 소방서가 도착하여 화재를 진압하면, 실험실 종사자는 소방서의 지시에 따라 대피하거나, 화재 진압을 돕습니다.

    따라서, 정답은 "ㄱ, ㄹ" 입니다. 초기 단계에서는 화재를 진압하고, 소화 단계에서는 소방서의 지시에 따라 대피하거나 화재 진압을 돕는 것이 적절한 대응입니다.
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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 모두 자기반응성 물질에 속합니다. 이는 이들 물질이 자기 반응을 일으켜 폭발이나 화재 등의 위험을 초래할 수 있기 때문입니다. 이들 물질은 자기 산화성이 높아서 공기 중의 산소와 반응하여 열을 발생시키고, 이로 인해 폭발이나 화재가 발생할 수 있습니다. 따라서 이들 물질은 특히 조심해서 다루어야 합니다.
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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: 57%)
  • 형식 A에 해당되는 것은 "포장된 상태에서 폭굉하거나 급속히 폭연하는 자기반응성 물질 또는 화합물"입니다. 이는 포장된 상태에서도 자기반응성으로 인해 폭발이 발생할 수 있는 물질이며, 이러한 물질은 매우 위험하므로 적극적인 안전조치가 필요합니다. 예를 들어, 이러한 물질을 다루는 작업장에서는 화재방지 시설물을 강화하고, 안전한 보관방법을 적용해야 합니다.
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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: 44%)
  • 액체는 101.3 kPa에서 녹는점이나 초기 녹는점이 25℃ 이하인 단일 물질 또는 혼합물이 옳지 않은 설명입니다. 이유는 녹는점이나 초기 녹는점은 고체의 특성이며, 액체의 특성은 녹는점이나 초기 녹는점과는 관련이 없습니다. 따라서, 액체는 다른 조건으로 분류되어야 합니다.
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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%)
  • "신호어 : “위험” 또는 “경고” 표시 모두 해당하는 경우에는 “경고”만 표시가능"이 틀린 것이다. 신호어가 "위험"과 "경고" 모두 해당하는 경우에는 더 높은 위험성을 나타내는 "위험"을 우선하여 표시해야 한다.
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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: 47%)
  • 반응식을 보면 C6H14 1몰이 C2H4 3몰을 생성한다는 것을 알 수 있다. 따라서 C2H4 281g을 생산하기 위해서는 다음과 같은 계산을 할 수 있다.

    C2H4의 몰질량 = 2 × 12.01 + 4 × 1.01 = 28.05 g/mol
    C2H4의 몰수 = 281 g ÷ 28.05 g/mol = 10 mol

    따라서 C6H14의 몰수는 3배가 되어야 하므로 30 mol이 필요하다. 이때 C6H14의 질량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    C6H14의 몰질량 = 6 × 12.01 + 14 × 1.01 = 86.18 g/mol
    C6H14의 질량 = 30 mol × 86.18 g/mol = 2.5854 kg = 2.5854 × 103 g

    따라서 정답은 "2.03 × 103"이 아니라 "2.59 × 103"이다.
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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%)
  • 정답은 "정반응에서 물은 양성자를 받아들임으로 염기에 속한다."이다. 브뢴스테드의 산-염기 이론에 따르면, 산은 양성자를 기부하고 염기는 양성자를 받아들인다. 따라서 물은 양성자를 받아들이므로 염기에 속하게 된다. 반면, 아세트산 이온은 역반응에서 양성자를 받아들이므로 산에 속하게 된다.
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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: 67%)
  • "모든 플라스크류는 감압조작에 사용할 수 있다."는 다른 보기들과 달리 거리가 먼 설명이다. 이유는 모든 플라스크류가 감압조작에 사용될 수 있는 것은 아니기 때문이다. 일부 플라스크류는 감압조작에 적합하지 않을 수 있으며, 이는 실험 목적에 따라 다르다. 따라서 모든 플라스크류가 감압조작에 사용될 수 있다는 주장은 부적절하다.
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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: 60%)
  • Boil-over는 유류저장탱크 내부에서 열류층이 형성되어 유류가 끓어오르면서 탱크 저부로 내려오고, 이때 탱크 내부에 쌓인 고온의 유류가 갑자기 증발하여 폭발적인 분출을 일으키는 현상이다. 이는 비점이 다른 성분의 혼합물인 원유나 중질유 등의 유류저장탱크에서 발생하며, Boil-over라는 용어는 이러한 현상이 끓어오르는 것과 유사하다는 의미에서 붙여졌다.
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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: 56%)
  • "고체위험물은 운반용기 내용적의 98% 이하로 수납해야 한다."이 말이 틀린 것이다. 실제로는 고체위험물은 운반용기 내용적의 100%까지 수납할 수 있지만, 운반 중에 물질이 누출되지 않도록 충분한 안전장치를 갖추어야 한다.
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97. 위험물안전관리법령상 ( )에 해당하는 용어는?

  1. 의용소방대
  2. 자위소방대
  3. 자체소방대
  4. 사설소방대
(정답률: 68%)
  • 위험물안전관리법령상 "자체소방대"는 위험물을 보유하고 있는 기관이나 업체 등이 자체적으로 구성한 소방대를 의미합니다. 따라서, 위 그림에서 보이는 인원들이 자체적으로 구성한 소방대인 것으로 추측됩니다.
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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: 65%)
  • "약염기에 그 염을 혼합시킨 완충용액은 강염기를 소량 첨가하면 pH의 변화가 크다."가 틀린 설명입니다. 완충용액은 산과 염기의 농도가 일정한 상태에서 pH를 일정하게 유지하는 용액이므로, 약염기에 그 염을 혼합시킨 완충용액도 강염기를 소량 첨가해도 pH의 변화가 크지 않습니다. 따라서 이 설명은 틀린 것입니다.
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99. 위험물안전관리법령상 인화성고체로 분류하는 1기압에서의 인화점 기준은?

  1. 20℃ 미만
  2. 30℃ 미만
  3. 40℃ 미만
  4. 60℃ 미만
(정답률: 53%)
  • 1기압에서의 인화점 기준은 화학물질이 일정한 온도에서 인화할 가능성이 있는 온도를 말합니다. 인화성고체로 분류하는 화학물질의 경우, 1기압에서의 인화점 기준이 40℃ 미만인 경우에 해당합니다. 이는 해당 화학물질이 상온에서도 쉽게 인화할 수 있는 위험성이 있기 때문입니다. 따라서, 위의 보기 중에서 "40℃ 미만"이 정답이 됩니다.
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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: 52%)
  • 옳지 않은 것은 "소방공무원으로 20년 이상 근무한 경력이 있는 사람"입니다. 이유는 소방공무원으로 근무한 경력이 있더라도, 해당 법령에서는 소방안전관리대상물의 소방안전관리자로 선임할 수 있는 자격기준으로 인정하지 않기 때문입니다. 따라서, 소방설비산업기사의 자격을 취득한 후 6년 이상 1급 소방안전관리대상물의 소방안전관리자로 근무한 실무경력이 있는 사람이 해당 자격기준을 충족합니다.
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