화학분석기능사 필기 기출문제복원 (2015-07-19)

화학분석기능사 2015-07-19 필기 기출문제 해설

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화학분석기능사
(2015-07-19 기출문제)

목록

1과목: 일반화학

1. 20℃, 0.5atm에서 10L인 기체가 있다. 표준상태에서 이 기체의 부피는?

  1. 2.54L
  2. 4.65L
  3. 5L
  4. 10L
(정답률: 67%)
  • 기체의 온도, 압력, 부피 사이의 관계를 나타내는 보일-샤를의 법칙을 이용하여 표준상태($0^{\circ}C$, $1\text{atm}$)에서의 부피를 구합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{P_1 V_1}{T_1} = \frac{P_2 V_2}{T_2}$
    ② [숫자 대입] $\frac{0.5 \times 10}{293} = \frac{1 \times V_2}{273}$
    ③ [최종 결과] $V_2 = 4.65$
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2. 에탄올에 진한 황산을 넣고 180℃에서 반응시켰을 때 알코올의 제거반응으로 생성되는 물질은?

  1. CH3OH
  2. CH2 = CH2
  3. CH3CH2CH2SO3
  4. CH3CH2S
(정답률: 66%)
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3. 이온 결합에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 이온 결정은 극성 용매인 물에 잘 녹지 않는 것이 많다.
  2. 전자를 잃은 원자는 양이온이 되고, 전자를 얻은 원자는 음이온이 된다.
  3. 이온 결정은 고체 상태에서는 양이온과 음이온이 강하게 결합되어 있기 때문에 전류가 흐르지 않는다.
  4. 전자를 잃기 쉬운 금속 원자로부터 전자를 얻기 쉬운 비금속 원자로 하나 이상의 전자가 이동할 때 형성된다.
(정답률: 66%)
  • 이온 결정은 양이온과 음이온 사이의 강한 정전기적 인력으로 결합되어 있으며, 물과 같은 극성 용매에 의해 이온화되어 잘 녹는 성질을 가집니다.

    오답 노트
    전자를 잃은 원자는 양이온, 얻은 원자는 음이온이 됨: 옳은 설명
    고체 상태에서는 이온이 고정되어 전류가 흐르지 않음: 옳은 설명
    금속 원자에서 비금속 원자로 전자가 이동하여 형성됨: 옳은 설명
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4. CO2와 H2O는 모두 공유결합으로 된 삼원자 분자인데 CO2 는 비극성이고 H2O는 극성을 띠고 있다. 그 이유로 옳은 것은?

  1. C가 H보다 비금속성이 크다.
  2. 결합구조가 H2O는 굽은형이고 CO2는 직선형이다.
  3. H2O의 분자량이 CO2의 분자량보다 적다.
  4. 상온에서 H2O는 액체이고 CO2는 기체이다.
(정답률: 82%)
  • 분자의 극성은 결합의 극성과 분자의 기하학적 구조에 의해 결정됩니다. $CO_{2}$는 직선형 구조로 인해 쌍극자 모멘트가 상쇄되어 비극성을 띠지만, $H_{2}O$는 중심 원자의 비공유 전자쌍으로 인해 굽은형 구조를 가져 쌍극자 모멘트가 상쇄되지 않아 극성을 띱니다.
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5. 수산화나트륨(NaOH) 80g을 물에 녹여 전체 부피가 1000mL가 되게 하였다. 이 용액의 N농도는 얼마인가? (단, 수산화나트륨의 분자량은 40 이다.)

  1. 0.08N
  2. 1N
  3. 2N
  4. 4N
(정답률: 72%)
  • 수산화나트륨($NaOH$)은 1가 염기이므로 노르말 농도는 몰농도와 동일합니다. 용질의 질량을 분자량으로 나누어 몰수를 구한 뒤, 이를 용액의 부피로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $N = \frac{w}{M \times V}$
    ② [숫자 대입] $N = \frac{80}{40 \times 1}$
    ③ [최종 결과] $N = 2$
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6. 500mL의 물을 증발시키는데 필요한 열은 얼마인가? (단, 물의 증발열은 40.6kJ/mol 이다.)

  1. 222kJ
  2. 1128kJ
  3. 2256kJ
  4. 20300kJ
(정답률: 67%)


  • 물의 분자량은 18 g/mol이므로,


    몰수=50018=27.78 mol\text{몰수}=\frac{500}{18}=27.78\text{ mol}

    증발열이 40.6 kJ/mol이므로,


    Q=27.78×40.6Q=27.78\times40.6
    Q≈1127.8 kJQ\approx1127.8\text{ kJ}

    따라서


    1128 kJ​

  • 모평균 추정의 신뢰구간 폭은 t-분포와 급내 분산(오차 분산)을 이용하여 계산합니다.
    ① $L = t \times \sqrt{\frac{V_{within}}{n}}$
    ② $L = 2.18 \times \sqrt{\frac{0.25}{4}}$
    ③ $L = 0.545$
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7. 칼륨(K) 원자는 19개의 양성자와 20개의 중성자를 가지고 있다. 원자번호와 질량수는 각각 얼마인가?

  1. 9, 19
  2. 9, 39
  3. 19, 20
  4. 19, 39
(정답률: 87%)
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8. 다음 중 이온화에너지가 가장 작은 원소는?

  1. 나트륨(Na)
  2. 마그네슘(Mg)
  3. 알루미늄(Al)
  4. 규소(Si)
(정답률: 68%)
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9. 벤젠의 반응에서 소량의 철의 존재하에서 벤젠과 염소가스를 반응시키면 수소 원자와 염소 원자의 치환이 일어나 클로로벤젠이 생기는 반응을 무엇이라 하는가?

  1. 니트로화
  2. 술폰화
  3. 할로겐화
  4. 알킬화
(정답률: 72%)
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10. “어떠한 화학반응이라도 반응물 전체의 질량과 생성물 전체의 질량은 서로 차이가 없고 완전히 같다” 라고 설명할 수 있는 법칙은?

  1. 일정성분비의 법칙
  2. 배수비례의 법칙
  3. 질량보존의 법칙
  4. 기체반응의 법칙
(정답률: 87%)
  • 화학 반응 전후에 물질의 성질은 변하지만, 반응물 전체의 질량과 생성물 전체의 질량은 항상 일정하게 유지된다는 원리가 질량보존의 법칙입니다.

    오답 노트
    일정성분비의 법칙: 화합물을 구성하는 성분 원소들의 질량비가 일정함
    배수비례의 법칙: 두 원소가 여러 화합물을 만들 때 한 원소의 일정량과 결합하는 다른 원소의 질량비가 간단한 정수비임
    기체반응의 법칙: 온도와 압력이 같을 때 반응하는 기체 부피 사이에는 간단한 정수비가 성립함
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11. 다음 중 카르복시기는?

  1. -O-
  2. -OH
  3. -CHO
  4. -COOH
(정답률: 76%)
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12. 다음 유기화합물 중 파라핀계 탄화수소는?

  1. C5H10
  2. C4H8
  3. C3H6
  4. CH4
(정답률: 65%)
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13. 다음 중 성격이 다른 화학식은?

  1. CH3COOH
  2. C2H5OH
  3. C2H5CHO
  4. C2H3O2
(정답률: 69%)
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14. 다음 물질 중 혼합물인 것은?

  1. 염화수소
  2. 암모니아
  3. 공기
  4. 이산화탄소
(정답률: 80%)
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15. 27℃인 수소 4L를 압력을 일정하게 유지하면서, 부피를 2L로 줄이려면 온도를 얼마로 하여야 하는가?

  1. -273℃
  2. -123℃
  3. 157℃
  4. 327℃
(정답률: 65%)
  • 압력이 일정할 때 기체의 부피는 절대온도에 비례한다는 샤를의 법칙을 이용합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{V_{1}}{T_{1}} = \frac{V_{2}}{T_{2}}$
    ② [숫자 대입] $\frac{4}{27 + 273} = \frac{2}{T_{2}}$
    ③ [최종 결과] $T_{2} = 150$
    절대온도 $150\text{K}$를 섭씨온도로 변환하면 $150 - 273 = -123^{\circ}\text{C}$ 입니다.
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16. 건조 공기 속에서 네온은 0.0018%를 차지한다. 몇 ppm인가?

  1. 1.8ppm
  2. 18ppm
  3. 180ppm
  4. 1800ppm
(정답률: 68%)
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17. 1g의 라듐으로부터 1m 떨어진 거리에서 1시간동안 받는 방사선의 영향을 무엇이라 하는가?

  1. 1 렌트겐
  2. 1 큐리
  3. 1 렘
  4. 1 베크렐
(정답률: 74%)
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18. 다음 중 분자 안에 배위결합이 존재하는 화합물은?

  1. 벤젠
  2. 에틸알콜
  3. 염소이온
  4. 암모늄이온
(정답률: 58%)
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19. 증기압에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 증기압이 크면 증발이 어렵다.
  2. 증기압이 크면 끓는점이 낮아진다.
  3. 증기압은 온도가 높아짐에 따라 커진다.
  4. 증기압이 크면 분자간 인력이 작아진다.
(정답률: 64%)
  • 증기압은 액체 표면에서 분자가 기체로 변하려는 압력이므로, 증기압이 클수록 분자 간 인력이 약해 증발이 더 쉽게 일어납니다.

    오답 노트
    끓는점 낮아짐: 증기압이 높으면 외부 압력과 같아지는 온도가 낮아지므로 정답
    온도 상승 시 증가: 온도가 오르면 분자 운동 에너지가 커져 증기압이 상승하므로 정답
    분자 간 인력 작음: 인력이 약할수록 쉽게 증발하여 증기압이 커지므로 정답
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20. 볼타 전지의 음극에서 일어나는 반응은?

  1. 환원
  2. 산화
  3. 응집
  4. 킬레이트
(정답률: 65%)
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2과목: 분석화학

21. 황산구리 용액에 아연을 넣을 경우 구리가 석출되는 것은 아연이 구리보다 무엇의 크기가 크기 때문인가?

  1. 이온화경향
  2. 전기저항
  3. 원자가전자
  4. 원자번호
(정답률: 80%)
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22. NH4+ 의 원자가전자는 총 몇 개인가?

  1. 7
  2. 8
  3. 9
  4. 10
(정답률: 58%)
  • 원자가전자는 최외각 전자 수를 의미하며, 이온의 경우 전하량만큼 전자를 더하거나 뺍니다. 질소($N$)의 원자가전자 5개와 수소($H$) 4개의 전자를 합한 후, $+1$ 전하에 의해 전자 1개를 제거합니다.
    ① [기본 공식] $\text{Total Electrons} = (N_{val} + H_{val} \times 4) - \text{Charge}$
    ② [숫자 대입] $\text{Total Electrons} = (5 + 1 \times 4) - 1$
    ③ [최종 결과] $\text{Total Electrons} = 8$
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23. 다음 중 1패러데이(F)의 전기량은?

  1. 1mol의 물질이 갖는 전기량
  2. 1개의 전자가 갖는 전기량
  3. 96500개의 전자가 갖는 전기량
  4. 1g당량 물질이 생성할 때 필요한 전기량
(정답률: 66%)
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24. 반응속도에 영향을 주는 인자로서 가장 거리가 먼 것은?

  1. 반응온도
  2. 반응식
  3. 반응물의 농도
  4. 촉매
(정답률: 77%)
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25. 다음 중 콜로이드 용액이 아닌 것은?

  1. 녹말 용액
  2. 점토 용액
  3. 설탕 용액
  4. 수산화알루미늄 용액
(정답률: 58%)
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26. Ni2+ 의 확인반응에서 디메틸글리옥심(dimethylglyoxime)을 넣으면 무슨색으로 변하는 가?

  1. 붉은색
  2. 푸른색
  3. 검정색
  4. 하얀색
(정답률: 65%)
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27. 다음 황화물 중 흑색 침전이 아닌 것은?

  1. PbS
  2. CuS
  3. HgS
  4. CdS
(정답률: 55%)
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28. 양이온의 계통적인 분리 검출법에서는 방해 물질을 제거시켜야 한다. 다음 중 방해 물질이 아닌 것은?

  1. 유기물
  2. 옥살산 이온
  3. 규산 이온
  4. 암모늄 이온
(정답률: 66%)
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29. 중화 적정에 사용되는 지시약으로서 8.3~10.0pH 정도의 변색범위를 가지며 약산과 강염기의 적정에 사용되는 것은?

  1. 메틸옐로
  2. 페놀프탈레인
  3. 메틸오렌지
  4. 브롬티몰블루
(정답률: 79%)
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30. 몰 농도를 구하는 식을 옳게 나타낸 것은?

  1. 몰농도(M) = 용질의몰수(mol)/용액의부피(L)
  2. 몰농도(M) = 용질의몰수(mol)/용매의질량(kg)
  3. 몰농도(M) = 용질의질량(g)/용액의질량(kg)
  4. 몰농도(M) = 용질의당량/용액의부피(L)
(정답률: 73%)
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31. 0.01M Ca2+ 50.0mL 와 반응하려면 0.05M EDTA 몇 mL 가 필요한가?

  1. 10
  2. 25
  3. 50
  4. 100
(정답률: 59%)
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32. 다음 반응에서 정반응이 일어날 수 있는 경우는?

  1. 반응 온도를 높인다.
  2. 질소의 농도를 감소시킨다.
  3. 수소의 농도를 감소시킨다.
  4. 암모니아의 농도를 감소시킨다.
(정답률: 59%)
  • 르샤틀리에 원리에 따라 평형 상태의 시스템에서 생성물의 농도를 감소시키면, 이를 보충하기 위해 정반응 방향으로 평형이 이동합니다.
    $$\text{N}_{2} + 3\text{H}_{2} \rightleftharpoons 2\text{NH}_{3} + 22\text{kcal}$$
    위 반응에서 생성물인 암모니아의 농도를 감소시키면 정반응이 촉진됩니다.

    오답 노트
    반응 온도 높임: 발열 반응이므로 역반응 진행
    질소/수소 농도 감소: 반응물 감소로 역반응 진행
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33. 다음 수용액 중 산성이 가장 강한 것은?

  1. pH = 5 인 용액
  2. [H+] = 10-8M 인 용액
  3. [OH-] = 10-4M 인 용액
  4. pOH = 7 인 용액
(정답률: 68%)
  • 수용액의 $pH$ 값이 낮을수록 수소 이온 농도가 높아져 산성이 강해집니다. 각 보기의 $pH$를 비교하면 다음과 같습니다.
    - $pH = 5$
    - $[H^{+}] = 10^{-8}M \rightarrow pH = 8$
    - $[OH^{-}] = 10^{-4}M \rightarrow pOH = 4 \rightarrow pH = 10$
    - $pOH = 7 \rightarrow pH = 7$
    따라서 $pH$가 가장 낮은 $pH = 5$ 인 용액이 산성이 가장 강합니다.
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34. 용액의 전리도(α)를 옳게 나타낸 것은?

  1. 전리된 몰농도 / 분자량
  2. 분자량 / 전리된 몰농도
  3. 전체 몰농도 / 전리된 몰농도
  4. 전리된 몰농도 / 전체 몰농도
(정답률: 75%)
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35. 제2족 구리족 양이온과 제2족 주석족 양이온을 분리하는 시약은?

  1. HCI
  2. H2S
  3. Na2S
  4. (NH4)2CO3
(정답률: 66%)
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36. 다음 중 건조용으로 사용되는 실험기구는?

  1. 데시케이터
  2. 피펫
  3. 메스실린더
  4. 플라스크
(정답률: 80%)
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37. 25℃에서 용해도가 35 인 염, 20g을 50℃ 의 물 50mL 에 완전 용해시킨 다음 25℃로 냉각하면 약 몇 g의 염이 석출 되는가?

  1. 2.0
  2. 2.3
  3. 2.5
  4. 2.8
(정답률: 58%)
  • 용해도는 물 $100\text{g}$ 기준이므로, 물 $50\text{mL}$($50\text{g}$)에서 최대로 녹을 수 있는 양을 계산하여 처음 녹인 양과의 차이를 구합니다.
    ① [기본 공식] $\text{석출량} = \text{처음 용질량} - ( \frac{\text{용해도} \times \text{용매량}}{100} )$
    ② [숫자 대입] $\text{석출량} = 20 - ( \frac{35 \times 50}{100} )$
    ③ [최종 결과] $\text{석출량} = 2.5$
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38. 불꽃반응 색깔을 관찰할 때 노란색을 띠는 것은?

  1. K
  2. As
  3. Ca
  4. Na
(정답률: 75%)
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39. 약염기를 강산으로 적정할 때 당량점의 pH는?

  1. pH 4 이하
  2. pH 7 이하
  3. pH 7 이상
  4. pH 4 이상
(정답률: 64%)
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40. 97wt% H2SO4의 비중이 1.836 이라면 이 용액 노르말 농도는 약 몇 N 인가? (단, H2SO4의 분자량은 98.08 이다.)

  1. 18
  2. 36
  3. 54
  4. 72
(정답률: 53%)
  • 용액의 퍼센트 농도와 비중을 이용하여 몰 농도를 구한 뒤, 황산의 당량수(2)를 곱하여 노르말 농도를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $N = \frac{10 \times \text{비중} \times \text{퍼센트농도}}{\text{분자량}} \times \text{당량수}$
    ② [숫자 대입] $N = \frac{10 \times 1.836 \times 97}{98.08} \times 2$
    ③ [최종 결과] $N = 36.32$
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3과목: 기기분석

41. 빛이 음파처럼 여러 가지 빛이 합쳐 빛의 세기를 증가하거나 서로 상쇄하여 없앨 수 있다. 예를 들면 여러 개의 종이에 같은 물감을 그린 다음 한 장만 보면 연하게 보이지만 여러 장을 겹쳐보면 진하게 보인다. 그리고 여러 가지 물감을 섞으면 본래의 색이 다르게 나타나는 이러한 현상을 무엇이라 하는가?

  1. 빛의 상쇄
  2. 빛의 간섭
  3. 빛의 이중성
  4. 빛의 회절
(정답률: 65%)
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42. 포화 칼로멜(calomel)전극 안에 들어있는 용액은?

  1. 포화 염산
  2. 포화 황산알루미늄
  3. 포화 염화칼슘
  4. 포화 염화칼륨
(정답률: 55%)
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43. 유리 기구의 취급 방법에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 유리 기구를 세척할 때에는 중크롬산칼륨과 황산의 혼합 용액을 사용한다.
  2. 유리 기구와 철제, 스테인리스강 등 금속재질의 실험 실습 기구는 같이 보관한다.
  3. 뷰렛, 메스실린더, 피펫 등 눈금이 표시된 유리 기구는 가열하지 않는다.
  4. 깨끗이 세척된 유리 기구는 유리 기구의 벽에 물방울이 없으며, 깨끗이 세척되지 않은 유리 기구의 벽은 물방울이 남아 있다.
(정답률: 77%)
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44. 기체 크로마토그래피에서 정지상에 사용하는 흡착제의 조건이 아닌 것은?

  1. 점성이 높아야 한다.
  2. 성분이 일정해야 한다.
  3. 화학적으로 안정해야 한다.
  4. 낮은 증기압을 가져야 한다.
(정답률: 70%)
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45. 과망간산칼륨 시료를 20ppm으로 1L를 만들려고 한다. 이 때 과망간산칼륨을 몇 g 칭량하여야 하는가?

  1. 0.0002g
  2. 0.002g
  3. 0.02g
  4. 0.2g
(정답률: 47%)
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46. 가스 크로마토그래프의 주요 구성부가 아닌 것은?

  1. 운반 기체부
  2. 주입부
  3. 흡광부
  4. 컬럼
(정답률: 63%)
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47. 용액이 산성인지 알칼리성인지 또는 중성인지를 알려면, 용액 속에 들어 있는 공존 물질에는 관계가 없고 용액 중에 [H+] : [OH-]의 농도비로 결정되는데 [H+]＞[OH-]의 용액은?

  1. 산성
  2. 알칼리성
  3. 중성
  4. 약성
(정답률: 77%)
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48. 가스크로마토그래피의 검출기 중 불꽃 이온화 검출기에 사용되는 불꽃을 위해 필요한 기체는?

  1. 헬륨
  2. 질소
  3. 수소
  4. 산소
(정답률: 49%)
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49. 가스 크로마토그래피의 시료 혼합 성분은 운반 기체와 함께 분리관을 따라 이동하게 되는데 분리관의 성능에 영향을 주는 요인으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 분리관의 길이
  2. 분리관의 온도
  3. 검출기의 기록계
  4. 고정상의 충전 방법
(정답률: 68%)
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50. 분광광도계를 이용하여 시료의 투과도를 측정한 결과 투과도가 10%T 이었다. 이 때 흡광도는 얼마인가?

  1. 0.5
  2. 1
  3. 1.5
  4. 2
(정답률: 68%)
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51. 다음 중 발화성 위험물끼리 짝지어진 것은?

  1. 칼륨, 나트륨, 황, 인
  2. 수소, 아세톤, 에탄올, 에틸에테르
  3. 등유, 아크릴산, 아세트산, 크레졸
  4. 질산암모늄, 니트로셀룰로오스, 피크린산
(정답률: 62%)
  • 칼륨, 나트륨, 황, 인은 공기 중의 산소나 수분과 반응하여 스스로 발화할 수 있는 성질을 가진 대표적인 발화성 위험물입니다.

    오답 노트
    수소, 아세톤, 에탄올, 에틸에테르: 인화성 액체 및 가스
    등유, 아크릴산, 아세트산, 크레졸: 인화성 액체
    질산암모늄, 니트로셀룰로오스, 피크린산: 자기반응성 및 산화성 물질
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52. 일반적으로 어떤 금속을 그 금속이온이 포함된 용액 중에 넣었을 때 금속이 용액에 대하여 나타내는 전위를 무엇이라 하는가?

  1. 전극전위
  2. 과전압전위
  3. 산화ㆍ환원전위
  4. 분극전위
(정답률: 57%)
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53. 용액 중의 물질이 빛을 흡수하는 성질을 이용하는 분석기기를 무엇이라 하는가?

  1. 비중계
  2. 용액 광도계
  3. 액성 광도계
  4. 분광 광도계
(정답률: 81%)
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54. 분광광도계의 부분 장치 중 다음과 관련 있는 것은?

  1. 광원부
  2. 파장선택부
  3. 시료부
  4. 검출부
(정답률: 51%)
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55. 다음의 기호 중 적외선을 나타내는 것은?

  1. VIS
  2. UV
  3. IR
  4. X-Ray
(정답률: 65%)
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56. 가스 크로마토그래피(gas chromatography)로 가능한 분석은?

  1. 정성분석만 가능
  2. 정량분석만 가능
  3. 반응속도 분석만 가능
  4. 정량분석과 정성분석이 가능
(정답률: 74%)
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57. 가시선의 광원으로 주로 사용하는 것은?

  1. 수소 방전등
  2. 중수소 방전등
  3. 텅스텐 등
  4. 나트륨 등
(정답률: 68%)
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58. 가스크로마토그래피(GC)에서 운반가스로 주로 사용되는 것은?

  1. O2, H2
  2. O2, N2
  3. He, Ar
  4. CO2, CO
(정답률: 77%)
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59. 액체-고체 크로마토그래피(LSC)의 분리 메카니즘은?

  1. 흡착
  2. 이온교환
  3. 배제
  4. 분배
(정답률: 71%)
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60. 람베르트-비어 법칙에 대한 설명이 맞는 것은?

  1. 흡광도는 용액의 농도에 비례하고 용액의 두께에 반비례한다.
  2. 흡광도는 용액의 농도에 반비례하고 용액의 두께에 비례한다.
  3. 흡광도는 용액의 농도와 용액의 두께에 비례한다.
  4. 흡광도는 용액의 농도와 용액의 두께에 반비례한다.
(정답률: 58%)
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