위험물산업기사 2020년 1,2회 통합 1,2,3,4,5번 풀이

1. 구리줄을 볼에 달구어 약 50℃ 정도의 메탄올에 담그면 자극성 냄새가 나는 기체가 발생한다. 이 기체는 무엇인가?

 

1) 포름알데히드

2) 아세트알데히드

3) 프로판

4) 메틸에테르

 

- 발생 메커니즘

 

$2Cu + O_2 \rightarrow 2CuO$

구리를 가열하면 산소와의 반응으로 산화구리가 발생한다.

 

$2CuO + 2CH_3OH \rightarrow  2Cu + 2HCHO + 2H_2O$

산화구리와 메탄올이 반응하여 포름알데히드가 생성된다.

 

▲ 포름알데히드

 

 

2. 다음과 같은 기체가 일정한 온도에서 반응을 하고 있다. 평형에서 기체 A, B, C가 각각 1몰, 2몰, 4몰이라면 평형상수 K의 값은 얼마인가?

$A+3B\rightarrow 2C$ + 열

1) 0.5

2) 2

3) 3

4) 4

 

- 평형상수 구하는 공식

 

$aA + bB \rightarrow cC + dD$ 라는 반응식이 있다고 가정할 때

 

평형상수(K)는 $\frac{[C]^c[D]^d}{[A]^a[B]^b}$

 

2번 문제에 적용해서 풀어보면

 

K = $\frac{[C]^2}{[A]^1[B]^3}$

 

[A] = 1

[B] = 2

[C] = 4

 

대입하여 계산하면 K = $\frac{4^2}{2^3} = 16/8 = 2$

 

 

3. “기체의 확산속도는 기체의밀도(또는 분자량)의 제곱근에 반비례한다.”라는 법칙과 연관성이 있는 것은?

 

1) 미지의 기체 분자량을 측정에 이용할 수 있는 법칙이다.

2) 보일-샤를이 정립한 법칙이다.

3) 기체상수 값을 구할 수 있는 법칙이다.

4) 이 법칙은 기체상태방정식으로 표현된다.

 

- 위 법칙은 그레이엄의 법칙 혹은 그레이엄의 속도 법칙으로 식으로는 다음과 같이 나타낸다.

 

$\frac{v_a}{v_b} = \sqrt{\frac{M_b}{M_a}}$

 

v = 확산속도

M = 분자량

 

 

4. 다음 중 파장이 가장 짧으면서 투과력이 가장 강한 것은?

 

1) α-선

2) β-선

3) γ-선

4) X-선

 

- 파장이 짧은 순서: γ-선 > β-선 > α-선 > X-선

 

파장이 짧을 수록 에너지와 투과력이 강해진다.

 

 

5. 98% $H_2SO_4$ 50g에서 $H_2SO_4$에 포함된 산소 원자수는?

 

1) $3\times 10^{23}$개

2) $6\times 10^{23}$개

3) $9\times 10^{23}$개

4) $1.2\times 10^{24}$개

 

- $H_2SO_4$는 황산이다.

 

98%의 황산용액 50g에서 황산의 질량은 50g ×0.98 = 49g

 

황산의 분자량 = 2 + 32 + 16×4 = 98g/mol

 

질량을 분자량으로 나누면 몰수가 되므로 황산의 몰 수는 0.5mol이다

 

문제에서는 산소원자수를 묻고 있으므로 0.5mol × 4 = 2mol

 

1mol은 $6.02\times 10^{23}$개 이므로 2mol은 그의 2배인 $12.04 \times 10^{23} = 1.204 \times 10^{24}$개 이다.