화학분석기사 오답노트 p. 1-68~75

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27번. 7.22g의 고체 철(몰 질량 = 55.85)을 산성 용액 속에서 완전히 반응시키는 데 미지 농도의 KMnO₄ 용액 187 mL가 필요하였다. KMnO₄ 용액의 몰 농도(M)는?
(단, 미완결 반응식은 H⁺(aq) + Fe(s) + MnO₄^-(aq) → Fe₃⁺(aq) + Mn₂⁺(aq) + H₂O(l)
① 0.41                ② 0.68
③ 0.82                ④ 1.23


정답 : 4번
해설 : H⁺ + Fe + MnO₄^- → Fe³⁺ + Mn²⁺ + H₂O
            (3당량)   (5당량)
7.22g/(55.85g/mol) x 3 = x mol/L x 0.187L x 5
x = 7.22/55.85 x 3/5 x 1/0.187 = 0.41
∴ x = 0.41 M

이라고 해설이 되어있는데 [몰 농도 x 당량수]는 노르말 농도인데 왜 서로 같은 값을 가지는 지 이해가 안돼서 저만의 방식으로 풀었습니다.

If) 완결 반응식 
5Fe + HCl + 3KMnO₄ → 5FeCl₃ + 3MnCl₂ + 12H₂O + 3KCl
 (0)  (H+ 산)     (+7)        (+3)      (+2)
산화수는 미완결 반응식과 같습니다.

Fe mol 수 = 7.22g/(55.85g/mol) = 0.1292 mol
5 mol의 Fe이 3 mol의 KMnO4와 반응하므로
0.1292 mol x 3/5 = 0.0775 mol KMnO4
0.0775 mol/0.187 L = 0.414 M



29번. 순도가 96wt%인 진한 황산 용액의 몰랄 농도는 약 몇 m인가? (단, 황산의 분자량=98)

① 20                   ② 135
③ 200                  ④ 245

정답 : 4번
해설 : 용액을 100g이라 가정하면, 순도 96% 진한 황산은 96g, 용매는 4g이다.
따라서 몰랄 농도(m) = 용질의 mol 수 ÷ 용매의 kg 수
                           = 96g/(98g/mol) ÷ 0.004kg = 244.9 = 245




30번. 20wt% NaOH 용액으로 1M NaOH 용액 100mL를 만들려고 할 때 다음 중 가장 옳은 방법은?

① 20% 용액 20g에 60 g의 물을 가한다.
② 20% 용액 20 mL에 물을 가해 100 mL로 만든다.
③ 20% 용액 20 g에 물을 가해 100 mL로 만든다.
④ 20% 용액 20 mL에 80mL의 물을 가한다.

정답 : 3번
해설 : 용액을 100g이라 가정하면 20g NaOH, 용매 80g이다.
20% 용액 ⇒ 20g NaOH x 0.2 = 4g NaOH
4g NaOH/ (40g/mol NaOH) = 0.1 mol NaOH
물을 가해 100 mL로 만들면
0.1 mol NaOH / 0.1 L = 1M NaOH 100 mL 




34번. 비중이 1.2인 6M NaOH 용액의 몰랄 농도는?
① 5.76 m                ② 6.00 m
③ 6.25 m                ④ 7.89 m


정답 : 3번
해설 : 몰랄 농도(m) = 용질의 mol 수/용매의 kg 수
6M = 6 mol NaOH / 1L 용액
1L 용액 x 1200g/1L = 1200g 용액

용질의 g 수 = 6 mol x 40(g/mol) = 240g NaOH
용매 = 용액 - 용질 = 1200g - 240g = 960g 용매

m = 6 mol/0.96 kg = 6.25m



40번. 밀도 1.2g/mL인 36.25% 아세트산의 규정 농도는? (단, 아세트산의 분자량 = 60)
① 5.25 N                ② 7.25 N
③ 8.6 N                 ④ 9.12 N


정답 : 2번
해설 : N 농도 = 비중 x 10 x % 농도/ g 당량수 = 1.2 x 10 x 35.25/60 = 7.25 N
N농도 = 10d%/M

외우는 게 싫다면
N농도 = 몰 농도 x 당량수

용액을 1L라고 가정하면,
밀도 1.2g/mL ⇒ 1L = 1200g의 용액

1200g의 용액의 36.25% 아세트산의 질량 = 435g 아세트산
아세트산의 mol 수 = 435g/60(g/mol) = 7.25 mol 아세트산
∴ N = 몰 농도 x 당량수 = 7.25 mol x 1 당량 = 7.25 N
(아세트산 = 1 당량)





43번. 25℃에서 용해도곱 상수(K_sp)가 1.6x10^-5일 때, 염화납(Ⅱ)(PbCl₂)의 용해도(mol/L)는 얼마인가?
① 1.6x10^-2                ② 0.020
③ 7.1x10^-5                ④ 2.1


정답 : 4번
해설 : PbCl₂(s) → Pb²⁺ + 2Cl^-
Ksp = [Pb²⁺] [Cl^-]²
Pb²⁺를 x라고 놓으면, 2[Cl^-]= 2x
∴Ksp = (x) x (2x)² =4x³ = 1.6 x 10^-5
      x = 1.6 x 10^-2 mol/L



49번. 다음 수용액 중 가장 빙점이 낮은 것은?

① 포도당 0.1mol/L                   ② 식초산 0.1 mol/L
③ NaCl 0.1 mol/L                    ④ CaCl2 0.1 mol/L

정답 : 4번
해설 : 같은 몰수에서 비전해질보다 전해질의 빙점이 낮고
전해질끼리는 이온의 수가 많은 것이 빙점이 낮다.

전부 같은 몰수이고
1은 비전해질,      2, 3, 4는 전해질
2번 이온수 = 1? 2?
3번 이온수 = 2
4번 이온수 = 3