2021년 분석화학 중간고사 문제풀이 (40점)
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● 답은 반드시 답안 괄호에 작성하기 바람. 답안 괄호에 작성한 것만 채점 할 것임. 문항번호에 표시하는 일이 없도록 주
의하기 바람.
● 계산문제에 대한 선택형 문제에서 만약 정답이 선택지에 없을 경우 가장 정답과 가까운 항목을 정답처리 할 예정임을
참조하여 답을 선택하기 바람.
1. 질산은(AgNO3, 169.9 g/mol)을 사용하여 아래와 같은 반응을 통하여 탄산은
(Ag2CO3, 275.7 g/mol)을 얻을 수 있다. 2.5 M의 탄산은 용액을 2.0 L를 제조하고
자 할 때, 질산은이 몇 g 필요한가? (4점) (답:
)
(1) 275.7 g
(2) 689.3 g
(3) 849.5 g
(4) 1378.5 g
(5) 1699 g
답:
5
답안설명 :
- 2.5 M의 탄산은 용액 2.0L를 제조하기 위해서는 2.5 M x 2.0 L = 5.0 mol의 탄산
은이 필요함.
- 2mol의 질산은을 사용하면 1 mol의 탄산은을 얻을 수 있으므로, 5.0 mol의 탄산은
을 얻기 위해서는 10.0 mol의 질산은이 필요하다.
- 질산은의 무게 : 10.0 mol x 169.9 g/mol = 1699 g
2. specific gravity가 1.18인 37% (w/w) 염산용액(A)을 이용하여 100 mL의 3.0 M
염산용액을 제조하고자 한다. (A)염산용액은 얼마나 필요한가? 참고로 염산의 분자
량은 36.5 g/mol이다. (3점) (답:
)
(1) 50 mL
(2) 33.3 mL
(3) 25 mL
(4) 20 mL
(5) 12.5 mL
답:
3
- 1 -
답안설명 :
(A) 염산용액의 몰농도 = 1.18 x 103 g/L x 37% / (36.5 g/mol) = 12.0M
3.0 M 염산용액을 제조하면 되므로, 4배 희석을 하면 됨.
따라서 25 ml의 (A) 염산용액이 필요함.
3. 다음 중 강전해질이 아닌 것은 ? (2점) (답:
)
(1) HBrO3
(2) NaOH
(3) NaCl
(4) HNO3
(5) H2SO3
답:
5
답안설명 : H2SO3 은 약전해질임.
4. Ba(IO3)2 (487 g/mol)이 25℃에서 300 mL 물에 얼마나 용해될 수 있는가?
Ba(IO3)2의 용해도적 상수는 1.57 x 10-9이다.
(4점) (답:
)
(1) 0.178 g
(2) 0.107 g
(3) 0.073 g
(4) 0.054 g
(5) 0.011 g
답: 2
답안설명 :
Ksp = [Ba2+][IO3-]2 = 1.57 x 10-9 M
[IO3-] = 2[Ba2+]
Ksp = 4[Ba2+]3 = 1.57 x 10-9 M
[Ba2+] = 7.32 x 10-4 M
Ba(IO3)2 용해 가능 무게 : (7.32 x 10-4 mol/L x 0.3 L) x 487 g/mol = 0.107 g
5. 다음의 5가지 시약을 강산 순서대로 배열하시오. (3점)
HCl, H2PO4-, H3PO4, HClO4, HC2H3O2
(답: 강산
>
>
>
답 : HClO4 > HCl > H3PO4 > HC2H3O2 > H2PO4답안설명 : 아래 그림 참조
- 2 -
>
약산)
6. 실험 후 결과 값이 다음과 같이 얻어졌다. 정중앙이 참값이라고 할 때, 각각 정밀과
정확도는 어떤가? (2점)
(답:
)
(1) Good Accuracy, Bad Precision
(2) Bad Accuracy, Good Precision
(3) Good Accuracy, Good Precision
(4) Bad Accuracy, Bad Precision
답 : 1
답안설명 : 측정결과의 평균이 참값에 근접하므로 good accuracy, 측정값이 유사하지
않기 때문에 bad precision.
7. 다음 그래프는 수확년도(harvest year)에 따라, 수확한 면(cotton)의 길이를 측정한
Length of cotton yarn (cm)
결과이다. 2019년의 수확한 면의 표준편차는 얼마인가? (3점) (답:
)
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
2017
2018
2019
Harvest year (year)
답 : 1 cm (단위까지 써야함)
답안설명 : error bar는 ± 표준편차를 나타내므로, 2017년 면섬유는 3±1 cm 이므로,
1cm가 된다. 단위(cm)를 쓰지 않는 학생은 0점 처리함. 단위의 중요성을
수업시간에도 강조했기 때문임.
- 3 -
8. 다음에서 종말점(end point)를 결정하기 위해 가장 대표적으로 사용하는 모두 고르시오. 모
두 정확히 써야 정답이며 부분점수 없음. (3점) (답:
)
(1) 용액 굴절률의 변화
(2) 전극의 전위 변화
(3) 용액의 온도 변화
(4) 용액의 흡광도 변화
(5) 지시약의 색깔 변화
답 : 2번, 5번
답안설명
: The two most widely used end points involve (1) changes in color
due to the reagent, the analyte, or an indicator and (2) a change
in potential of an electrode that responds to the concentration of
the reagent or the analyte.
9. 50.00 mL의 0.0500 M HCl 용액에 0.0200M NaOH 용액을 첨가하면서 적정을 하
고 있다. NaOH 용액을 40.00 mL 넣었을 때 pH가 어떻게 되는지 다음 중 답을
고르시오. (5점)
(답:
)
(1) 1.44
(2) 1.53
(3) 1.60
(4) 1.72
(5) 1.83
답 :4번
답안설명 :
= [(50.00 mL x 0.0500 M) - (40.00 mL x 0.0200 M)]/(50.00 mL + 40.00 mL)
= 0.0189 M
[H3O+] = 0.0189
pH = -log (0.0189) = 1.72
10. 0.200 M의 NH3과 0.300 M의 NH4Cl로 이루어진 400 mL의 버퍼용액이 있다. 여기에
100 mL의 0.100 M의 NaOH를 첨가했을 때 일어나는 pH의 변화는 얼마인가? (5점)
(답:
- 4 -
)
(1) 0.05
(2) 0.07
(3) 0.09
(4) 0.11
(5) 0.13
답 : 3번
답안설명 : Example 7-5를 참조.
CNH3 = (400 x 0.200 + 100 x 0.100) / (400+100) = 0.180
CNH4Cl = (400 x 0.300 - 100 x 0.100) / (400+100) =
0.220
= 5.70 x 10-10 x 0.220 / 0.180
= 6.97 x 10-10
pH = -log (6.97 x 10-10) =
9.16
ΔpH = 9.16 – 9.07 (example 7-4) = 0.09
11. 다음 중 버퍼용량(buffer capacity)에 가장 큰 영향을 주는 인자를 모두 고르시오. 모두 정
확히 써야 정답이며 부분점수 없음.(3점) (답:
)
(1) 버퍼용액을 구성하는 성분의 pH
(2) 버퍼용액을 구성하는 성분들의 총 농도
(3) 버퍼용액을 구성하는 성분의 굴절률
(4) 버퍼용액을 구성하는 성분간의 농도비율
(5) 버퍼용액의 온도
답 : 2번, 4번
답안설명 : 버퍼용량은 버퍼용액을 구성하는 성분들의 총 농도와 농도비율이 좌우함.
12. 아래 그림 7-4에서 염산(HCl) 0.0005 M을 이용하여 수산화나트륨(NaOH)과의 적정
을 할 때 사용하기 적당한 지시약을 모두 쓰시오 (3점).
(답:
)
- 5 -
답 : Bromothymol blue
답안설명 : Bromothymol blue 만이 사용가능한데, 다른 지시약들은 적정점이 되기 전
에 지시약의 색깔이 변화하기 때문에 사용할 수 없다. 간혹 Bromothymol
blue transition range라고 쓰는 사람도 있는데, 엄밀히 보면 틀린 것이나,
개념을 어느 정도 이해하고 있다고 판단하여 1점만을 부여함.
- 6 -