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2021 소방간부 화학개론 (6번~10번)소방공무원/화학개론 2021. 12. 5. 10:34728x90반응형
6. 용융된 MgCl2로부터 Mg와 Cl2를 생산하기 위해 10 A의 전류를 9650초 동안 흘려 전기분해했다. 산화 전극에서 얻어지는 물질과 이론적 수득량으로 옳은 것은? (단, 패러데이 상수 F 는 96500 C・(mol e-)-1으로 한다.)
① Mg 0.5 mol
② Mg 1 mol
③ Mg 1.5 mol
④ Cl2 0.5 mol
⑤ Cl2 1 mol
답:
풀이:
MgCl2 -> Mg2+ + 2Cl-
환원전극 : Mg2+ + 2e- -> Mg
산화전극: 2Cl- -> Cl2 + 2e-
MgCl2 -> Mg + Cl2
Q = It = 10 x 9650 = n x 96500
n = 1mol = Mg의 몰수 + Cl2의 몰수
Mg의 몰수 = Cl2의 몰수 = 0.5mol
< 패러데이의 법칙 = 전하량보존법칙 >
Q = It = nF
F = 96500 C・(mol e-)-1
7. 오존(O3)은 [그림]과 같은 공명 구조를 갖는다
이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?
<보 기>
ㄱ. 비극성이다.
ㄴ. 결합한 두 O 원자의 핵 간 거리는 모두 같다.
ㄷ. 중심 원자의 형식전하는 0이다.
답: ㄴ
풀이
ㄱ. 극성이다.
ㄴ. 결합한 두 O 원자의 핵 간 거리는 1.5중결합으로 모두 같다.
ㄷ. 중심 원자의 형식전하는 +1 이다.
< 오존의 공명구조 >
8. [표]는 20 ℃, 1 atm에서 두 가지 수용액 A, B의 제조방법을 나타낸 것이다.
수용액 A와 B를 혼합하여 농도를 1몰랄농도로 만들려고 할 때, 더 넣어야 할 물질과 그 질량으로 옳은 것은? (단, X의 분자량은 60이고, 수용액 B의 밀도는 1.1 g・mL-1이다.)
답: X, 5g
풀이:
1m = 용질1mol/용매1kg
수용액A : X = 5g / 60g/mol = 1/12 mol
수용액B: X = 20g / 60g/mol = 1/3mol
수용액에서 용매 = (200mL X 1.1 g・mL-1 )-20g = 200g
수용액 A+B = (1/12 + 1/3)mol + x의 몰수/ 0.3g+0.2g
용매가 용질의 몰수보다 더 크므로 용질을 더 첨가해야한다
X = 5g / 60g/mol = 1/12 을 첨가시 몰랄농도 = 1m 성립
9. 27 ℃, 1 atm에서 용질 X 25 g을 물에 녹여 수용액 500 mL를 만든 후 삼투압을 측정하였더니 0.025 atm 이었다. X의 분자량을 구하면? (단, X는 비휘발성, 비전해질이고, 기체상수 R는 0.08 atm・L・mol-1・K-1 으로 한다.)
답: 48000
풀이
삼투압: π = CRT = (25g/M / 0.5L) x (0.08 atm・L・mol-1・K-1) x (273 + 27)K = 0.025atm
25 / M = 0.025 x 0.5 / 300 x (0.08 atm・L・mol-1・K-1)
M = 300 x (0.08 atm・L・mol-1・K-1) X 25 / 0.025 x 0.5 = 48000
10. 40 ℃의 닫힌 용기에 같은 몰수의 A와 B로 구성된 액체 혼합물이 증기와 평형을 이룰 때 A 증기의 몰분율을 구하면? (단, 혼합물은 라울(Raoult)의 법칙을 따르는 이상용액이고, 40 ℃에서 순수한 A와 B의 증기압은 각각 100 mmHg와 40 mmHg이다.)
답: 5/7
풀이
P = P˚a x A의 몰분율 + Pb x B의 몰분율= 100 x 1/2 + 40 X 1/2 = 70
Pa = P˚a x A의 몰분율 = 50
A 증기의 몰분율 = 50 / 70 = 5/7
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