위험물산업기사 2020년 1,2회 통합 11,12,13,14,15번 풀이

11. 다음은 표준 수소전극과 짝지어 얻은 반쪽반응 표준환원 전위값이다. 이들 반쪽 전지를 짝지었을 때 얻어지는 전지의 표준 전위차 E°는?

 

$Cu^{2+} + 2e^- \rightarrow Cu, E^{\circ} =+0.34V$ $Ni^{2+} + 2e^- \rightarrow Ni, E^{\circ} =-0.23V$

1) +0.11V

2) -0.11V

3) +0.57V

4) -0.57V

 

- 금속의 이온화 경향 표

Li

K

Ca

Na

Mg

Al

Ti

Zn

Fe

Ni

Sn

Pb

$H_2$

Cu

Hg

Ag

Pt

Au

산화되기 쉬움 염기성 높음 이온화 잘 됨

기준

산화되기 어려움 염기성 낮음 이온화 잘 안됨

금속의 이온화 경향을 바탕으로 풀어야 하는 문제다.

 

표준 전위차를 구하는 방법은 다음과 같다.

 

상대적으로 오른편에 위치한 금속의 표준환원 전위값 = (1)

상대적으로 왼편에 위치한 금속의 표준환원 전위값 = (2)

 

표준 전위차 = (1) - (2)

 

Cu가 Ni보다 오른편에 있으므로

 

$E^{\circ}_{Cu} - E^{\circ}_{Ni} = +0.57V$

 

 

12. 0.01N $CH_3COOH$의 전리도가 0.01이면 pH는 얼마인가?

 

1) 2

2) 4

3) 6

4) 8

 

- $CH_3COOH$는 아세트산이다. 전리도는 아세트산에서 수소이온[$H^+$]가 얼마나 떨어지느냐를 나타내는 수치이다. 즉, 전리도가 0.01이라는 것은 100개의 아세트산 분자에서 1개의 아세트산 분자에서만 수소이온이 전리(해리)된다는 걸 뜻한다.

 

pH = -log[H+]

 

[H+] = 0.01N × 0.01 = 0.00001N

 

공식에 대입하여 계산하면 pH = 4

 

 

13. 액체나 기체 안에서 미소 입자가 불규칙적으로 계속 움직이는 것을 무엇이라 하는가?

 

1) 틴들 현상

2) 다이알리시스

3) 브라운 운동

4) 전기영동

 

- 브라운 운동에 대한 설명이다.

 

 

14. $ns^2np^5$의 전자구조를 가지지 않는 것은?

 

1) F(원자번호 9)

2) Cl(원자번호 17)

3) Se(원자번호 34)

4) I(원자번호 53)

 

- $ns^2np^5$은 최외각 전자가 7개인 원소를 뜻한다. 최외각 전자가 7개인 원소는 할로겐 족, F, Cl, Br, I 등을 뜻한다. 

 

Se(셀레늄)은 원자번호 34번 비금속 원소 중에 하나이다. 독성과 친화성이 있는 비금속 원소로, 화학적 성질은 황과 텔루륨과 가깝다. 여러 가지 형태로 존재하나, 회색의 금속성 상태가 가장 안정적이다. 자연 상태에서는 순수하게 발견되는 일이 드물다.

 

 

15. pH가 2인 용액은 pH가 4인 용액과 비교하면 수소이온농도가 몇 배인 용액이 되는가?

 

1) 100배

2) 2배

3) $10^{-1}$배

4) $10^{-2}$배

 

- pH 공식을 알면 쉽게 풀 수 있는 문제다.

 

pH = 2 = -log$[H+]_1$

$[H+]_1$ = 0.01M

 

 

pH = 4 = -log$[H+]_2$

$[H+]_2$ = 0.0001M

 

pH가 2인 용액의 수소이온농도 = 0.01M

pH가 4인 용액의 수소이온농도 = 0.0001M

 

0.01 ÷ 0.0001 = 100

 

100배 차이