2019 소방간부 화학개론 (21번 ~ 25번)

21. C, H, O로 구성된 화합물 X 23 mg을 완전 연소 시켰더니 CO2 44mg과 H2O 27mg이 생성되었다. X의 실험식은? (단, H, C, O의 원자량은 각각 1, 12, 16이다.)

답: 5번 

 

풀이 

C2H6O1 + 3O2 -> 2CO2 +   3H2O 

 0.5mol              1mol      1.5mol          

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22. 표는 3가지 고체 결정 구조의 단위 세포에 들어 있는 입자 수와 가장 인접한 입자수를 나타낸 것이다. ㄱ∼ㄷ으로 옳은 것은?

답: ㄱ-2 , ㄴ-4 , ㄷ-6 

 

< 고체결정구조 >

1. 단순입방구조 

- 쌓임형태 : a - a - a - a

- 배위수 = 6 

- 단위세포당 입자수 = 1 

- 공간점유율 = 52% 

 

2. 체심입방구조 

- 쌓임형태 : a - b - a - b

- 배위수 = 8 

- 단위세포당 입자수 = 2 

- 공간점유율 = 68% 

 

3. 면심입방구조 

- 쌓임형태 : a - b - c - a - b - c

- 배위수 = 12 

- 단위세포당 입자수 = 4 

- 공간점유율 = 74% 

 

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23. 0.5M 포름산(HCOOH, Ka= 2.0 x 10^-4 ) 수용액의 pH는?

답: 2

 

풀이 

pH = pKa + log[A-]/[HA] 로 푸는 것이 아님

포름산은 약산이고 포름산의 농도만 제시되어 있기 때문에 이온화도를 알아야 한다 

α = √(Ka/C) -> pH= -log√(KaC) = -log( 2 x 10^-4 x 0.5 ) = 2 

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24. 25℃에서 10.0 % NaOH 수용액의 밀도가 1.10g/mL일 때, 이 수용액의 몰농도(M)는? (단, NaOH의 화학식량은 40.0이다.)

답:  2.75 M

 

풀이 

10% NaOH 수용액 100 g 있다고 가정하고 10 g NaOH + 90 g H2O으로 둔다 

 

NaOH mol수 = 10 g / (40 g/mol) = 0.25 mol

수용액 부피 = 100 g / (1.10 g/mL) = 1000/11 mL

 

몰농도 = 용질 mol수 / 용액 L수

= 0.25 mol / 1/11 L = 2.75 M

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25. 밀폐된 강철 용기에 에테인(C2H6 ) 30 g과 산소(O2 ) 160 g을 넣고 완전 연소 반응을 완결시켰을 때, 강철 용기에 존재하는 물질의 총 몰수는? (단, H, C, O의 원자량은 각각 1, 12, 16이다.)

 

답: 6.5mol

 

풀이 : 

2C2H6   + 7O2    ->  4CO2 + 6H2O

1mol       5mol 

-1mol     -3.5mol      2mol     3mol

 

강철용기에 존재하는 물질 : O2 1.5mol, CO2 2mol, H2O 3mol

총 6.5mol