2019 소방간부 화학개론 (16번 ~ 20번)

16. 수소 기체가 –73℃에서 2.0 atm, 4.0 L를 차지하고 있다. 온도와 압력을 각각 27℃, 3.0 atm으로 증가시 켰을 때, 수소 기체의 부피(L)는? (단, 수소 기체는 이상기체 법칙을 따르고, –273℃ = 0K이다.)

 

답: 4L 

 

풀이:

-73℃ + 273 = 200K

PV=nRT 

2 x 4 / (0.08 x 200) = 0.5mol

V = 0.5 x 0.08 x 300 / 3 = 4

 

절대온도 = 섭씨온도 + 273 

기체상수: 0.082 atm·L /mol·K 

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17. 1 atm에서 물 100 g에 비휘발성, 비전해질인 요소 6g을 모두 녹였을 때 물의 끓는점(℃)은? (단, 요소의 분자량은 60이고, 물의 몰랄 오름 상수(Kb)는 0.5 ℃/m이다.)

 

답: 100.5℃

 

풀이 

ΔTb = Kb·m = 0.5℃/m x (6g/60g/mol) / 0.1kg  = 0.5℃

T = To + ΔTb  = 100℃ + 0.5℃ = 100.5℃

몰랄농도 (m) = 용매 1kg 에 녹아있는 용질의 몰수 

< 끓는점 오름 > 

- 혼합물 액체(용매)의 끓는점이 순수한 용매의 끓는점보다 높아지는 현상

- ΔTb = Kb·m

사이버스쿨&nbsp;

 

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18. 10g의 용질 X가 들어 있는 1L 수용액의 몰농도가 0.25M이었다. X의 분자량은?

답: 40g/mol 

 

풀이

(10g / Xg/mol ) / 1L = 0.25 

X = 10 / 0.25 = 40g/mol 

몰농도: 용액 1L 속에 녹아있는 용질의 몰수 

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19. 25℃에서 0.04M 아세트산(CH3COOH)과 0.4M 아세트산 나트륨(CH3COONa)을 포함하는 수용액의 pH는? (단, 25℃에서 CH3COOH의 산 해리 상수(Ka)의 pKa 값은 4.74이다.)

 

답: 5.74

 

풀이 

CH3COOH -> CH3COO- + H+ 

CH3COONa -> CH3COO- + Na+ 

 

pH = pKa + log([A-]/[HA]) = 4.74 + log(0.4/0.04) = 5.74

 

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20. 1atm, 6L의 아르곤 기체와 2atm, 2L의 네온 기체를 4L의 강철 용기에 모두 넣었을 때, 기체의 전체 압력(atm)은? (단, 온도는 25℃이다.)

 

답: 2.5atm

 

풀이

PV=nRT

PV ∝ n

아르곤 6mol , 네온 4mol

P = n/V = 10mol / 4L = 2.5atm