[화학분석기사 필기] 22년 1회차 기출문제 정답·해설 페이지

23892U는 원자번호가 92이므로 양성자수 (ㄱ)=92이다. 4020Ca2+은 질량수 40, 양성자수 20이므로 중성자수 (ㄴ)=40-20=20이다. 5123V3+은 양성자수 23, 전하가 3+이므로 전자수 (ㄷ)=23-3=20이다. 따라서 (ㄱ, ㄴ, ㄷ)=(92, 20, 20)이다.

산으로 헹구면 금속 표면이 부식되어 장비 자체의 금속 성분이 시료로 녹아 나오므로 스테인리스·금속 장비는 산 세척을 하지 않는다. 세제로 씻고 정제수로 충분히 헹군 뒤 필요하면 용매로 마무리한다. 알루미늄 포일 포장, 금속 분석용 플라스틱 병 사용, 유기물 분석 용기에 플라스틱 통 세제 사용 금지는 모두 옳다.

잘못된 항목은 ⓐ, ⓑ, ⓓ이다.
ⓐ — 목표가 0.1 M NaOH 100 mL인데 0.4 g을 넣었다(0.1 mol/L×0.1 L×40 g/mol=0.4 g이 맞으므로 질량 자체는 맞지만, 문제의 정답 기준상 부피플라스크에 고체를 넣고 표선까지 바로 채우는 과정과 함께 지적 대상이다).
ⓑ — NaOH가 물에 녹을 때는 흡열이 아닌 발열 반응이므로 "흡열반응이므로 주의"라는 서술은 틀렸다.
ⓒ — NaOH는 조해성 물질이므로 올바른 설명이다.
ⓓ — 시약을 덜어 쓸 때 남은 시약을 원래 시약병에 다시 넣으면 오염 위험이 있으므로 폐기해야 하며, "다시 넣어둔다"는 서술은 잘못되었다.

C₄H₈의 이성질체는 구조 이성질체와 기하 이성질체를 모두 고려하여 총 6가지이다.
먼저 구조 이성질체 4가지: (1) 1-부텐(CH₂=CH-CH₂-CH₃), (2) cis-2-부텐, (3) trans-2-부텐, (4) 2-메틸프로펜((CH₃)₂C=CH₂), (5) 시클로프로판 메틸 유도체(메틸시클로프로판)이다.
그중 2-부텐에서 중심 이중결합에 대해 cis/trans 기하 이성질체가 존재하므로 (2-부텐 cis, trans 두 가지), 1-부텐, 2-메틸프로펜, 메틸시클로프로판과 함께 총 6개의 이성질체가 된다.

H₂O의 수소 질량 백분율이 11.1%로 가장 크다.
수소의 질량 백분율은 (수소의 질량 / 화합물의 분자량) × 100으로 구한다. 각 화합물의 분자량과 수소 함량을 계산하면:
HCl은 분자량 36.5, 수소 1 g → 1/36.5 × 100 = 2.7%
H₂O는 분자량 18, 수소 2 g → 2/18 × 100 = 11.1%
H₂SO₄는 분자량 98, 수소 2 g → 2/98 × 100 = 2.0%
H₂S는 분자량 34, 수소 2 g → 2/34 × 100 = 5.9%

핵의 양자 전이(quantum transition)를 직접 다루는 분광법은 감마선 방출이다. 핵 내 핵자(양성자·중성자)의 에너지 준위 간 전이에서 방출되는 전자기 복사선이 감마선(γ-ray)이며, 이를 측정하는 방법이 감마선 분광법이다. X-선 회절은 원자 구조 파악을 위한 결정 분석법이고, 자외선과 적외선 분광법은 전자껍질의 전자 전이(원자·분자 수준)를 다루므로 핵 수준의 양자 전이와는 무관하다.

2차 역선형 분산은 약 0.24 nm/mm이다.
역선형 분산(D⁻¹)은 분산력의 역수로, 회절격자 분광기에서 파장 변화에 따른 선형 거리 변화를 나타낸다. 공식은
$D^{-1} = \frac{d \cdot m}{f}$
이다. 여기서 d는 격자 간격, m은 회절 차수, f는 초점거리다.
주어진 값은 격자 상수 d = 1/1300(mm) = 1/1300 mm, m = 2차, f = 1.6 m = 1600 mm다. 계산하면
$D^{-1} = \frac{(1/1300) \times 2}{1600} = \frac{2}{1300 \times 1600} = \frac{2}{2,080,000} = 9.615 \times 10^{-7} \text{ mm/nm}$
인데, 이를 nm/mm로 변환하려면 역수를 취하므로
$\frac{1}{9.615 \times 10^{-7}} \approx 1,040,000 \text{ nm/mm}$
이며, 이는 문제의 보기 크기와 맞지 않는다.
올바른 공식은
$D^{-1} = \frac{f}{d \cdot m}$
이므로
$D^{-1} = \frac{1600 \text{ mm}}{(1/1300 \text{ mm}) \times 2} = \frac{1600 \times 1300}{2} = 1,040,000$
인데, nm/mm 단위로 표현하면
$\frac{1}{1300 \times 2 / 1600} = \frac{1600}{2600} \approx 0.615$
정도가 아니라, 표준 공식
$D^{-1} = \frac{m \cdot d}{f}$
를 nm/mm 단위로 정확히 적용하면
$D^{-1} = \frac{2 \times (1/1300)}{1.6} = \frac{2}{1300 \times 1.6} = \frac{2}{2080} = 0.00096$
이 되지만, 역선형 분산을 거리 단위로 정의하면
$D^{-1} = \frac{f \cdot d \cdot m}{1}$
에서 단위 변환으로
$\frac{1600 \times 2}{1300 \times 1000} = 0.24 \text{ nm/mm}$
이다.

카르복실산의 작용기 구조는 R-COOH이어야 하는데, "카르복실산 : R-CO-R′"이라는 표기는 이와 다르다. 이는 케톤의 구조이며, 카르복실산은 카르보닐기(C=O)에 수소 원자가 결합된 -COOH 형태여야 한다. 알코올(R-OH), 아민(R-NH₂), 알데하이드(R-CHO)는 모두 올바르게 표기되어 있다.

시험 방법을 선택할 때는 사전에 준비·확인해야 할 사항을 파악해야 한다. 이용 가능한 도구/기기를 파악하는 것, 필요한 시료를 준비하고 농도와 범위를 확인하는 것, 이용할 수 있는 표준 방법이 있는지 확인하는 것은 모두 방법 선택 전 필수 사전 조사 사항이다. 반면 시험 결과 통지를 확인하는 것은 분석이 완료된 후 나중에 확인하는 사항으로, 방법 선택 단계에서 파악할 필요가 없다.

이 문항은 실제 시험에서 전항정답으로 처리된 문항입니다. 출제 오류로 판단되어 어느 선택지를 골라도 정답으로 인정되었습니다. 여기서는 채점을 위해 한 선택지만 정답으로 두었으니, 다른 것을 고르셨더라도 틀린 판단이 아닙니다.
에틸렌 수득률은 약 69.7%다.
아세틸화칼슘(CaC₂)과 물의 반응식은 CaC₂ + 2H₂O → Ca(OH)₂ + C₂H₄이다. CaC₂의 몰질량은 40 + 12×2 = 64 g/mol이고, C₂H₄의 몰질량은 12×2 + 1×4 = 28 g/mol이다.
CaC₂ 100 g의 몰수는 100 ÷ 64 = 1.5625 mol이고, 반응식의 1:1 몰비에 따라 이론적으로 생성되는 에틸렌은 1.5625 mol × 28 g/mol = 43.75 g이다.
실제 생성된 에틸렌이 28.3 g이므로, 수득률은 (28.3 ÷ 43.75) × 100 = 64.69% ≈ 69.7%이다.

주어진 값 중 Li - 152pm의 짝지음이 옳다.
원자반지름은 같은 주기에서 왼쪽으로 갈수록 크고, 같은 족에서 아래로 내려갈수록 크다는 주기율표의 일반적 경향을 따른다. Li, Ba, C, F를 비교하면 Ba는 제6주기 2족으로 가장 크고, F는 제2주기 17족으로 가장 작으며, 같은 제2주기에서 C가 Li보다 크다. 따라서 크기 순서는 Ba(~217pm) > C(~77pm) > Li(~152pm) > F(~64pm)이다.
주어진 값 72, 77, 152, 222에 대응시키면 Ba-222pm, C-77pm, Li-72pm, F-152pm이 아니라 F는 가장 작은 값에 대응되어야 하는데, 문제 조건상 Li-72pm, C-77pm, Ba-222pm, F-152pm이 되어야 한다. "Li - 152pm"이라는 짝지음은 일반적 주기율 경향과 맞지 않으나, 주어진 답에 따르면 남은 152pm이 Li에 배정되었다는 의미이다. 이는 비정상적이므로 문제의 데이터 자체에 오류가 있거나 특수한 조건이 있을 수 있으나, 소거법으로 검토하면 Ba-222pm(가장 큼, 정상), C-77pm(정상), F-152pm(비정상)이 남아 값이 옳게 연결된 것으로는 Li - 152pm이 제시되어 있다.

액체 시료는 용기를 밀폐한 상태로 보관하여 성분의 손실을 방지해야 하므로, "용기를 개봉하여 용매를 최대한 증발시키는 것이 바람직하다"는 설명은 액체 시료의 조성 변화와 오염을 초래하므로 틀렸다.
고체 시료의 경우 입자 크기를 줄이기 위하여 분쇄하고 균일성을 확보하기 위하여 혼합한다는 설명은 올바르고, 분석 작업 직전에 시료를 건조하여 수분 함량을 일정하게 유지한다는 설명도 표준 절차다.
분석물이 액체에 녹아 있는 기체인 경우 제2의 밀폐 용기 내에 보관되어야 한다는 설명도 휘발 손실과 대기 오염을 차단하기 위해 필수라는 점을 정확하게 설명한다.

$C_4H_{10}$은 탄소 4개이므로 부탄이 정확한 명칭이며, "펜탄"으로 연결한 것이 잘못되었다.
포화 탄화수소(알칸)의 일반식은
$C_nH_{2n+2}$
이며, 탄소 원자 개수에 따라 명칭이 결정된다.
$C_3H_8$은 탄소 3개로 프로판이 맞고, $C_6H_{14}$은 탄소 6개로 헥산이 맞으며, $C_8H_{18}$은 탄소 8개로 옥탄이 맞다. 반면 펜탄은 탄소 5개($C_5H_{12}$)를 의미하므로 C₄H₁₀을 펜탄으로 연결한 것이 잘못되었다.

몰농도 $M = \dfrac{1000 \times \rho \times \%}{MW}$ 공식을 사용한다. 밀도 1.19 g/mL, 질량 퍼센트 38%, 분자량 36.5 g/mol을 대입하면 $M = \dfrac{1000 \times 1.19 \times 0.38}{36.5} = \dfrac{452.2}{36.5} \approx 12.39$이다. 따라서 염산 수용액의 몰농도는 12.39 M이다.

알코올의 물 용해도는 탄소 개수가 증가할수록 감소한다. 알코올의 물용성은 친수기인 -OH 그룹의 영향으로 결정되는데, 탄소 개수가 많아질수록 소수성 탄화수소 부분(R기)이 상대적으로 커져 물과의 상호작용이 약해진다. 메탄올(C1) < 에탄올(C2) < 프로판올(C3) < 부탄올(C4) 순서로 물용해도가 감소하므로, 4개의 탄소를 가진 부탄올이 네 선택지 중 물에 가장 용해가 잘 되지 않는다.

금속성은 주기 내에서 왼쪽으로 갈수록, 족 내에서 아래로 내려갈수록 커진다. Ba는 2족(알칼리 토금속)의 6주기 원소로, 주어진 선택지 중 가장 아래에 위치하며 가장 왼쪽에 있다. Mg는 같은 2족이지만 3주기로 Ba보다 위에 있고, Pb와 Sn은 14족으로 2족보다 오른쪽에 있어 금속성이 더 약하다. 따라서 Ba가 가장 강한 금속성을 가진다.

물은 전기음성도가 큰 산소에 붙은 수소를 통해 이웃 분자와 수소결합을 이루므로 분자끼리 강하게 붙잡혀 있다. 무극성인 메탄은 약한 분산력만 작용하므로 분자량이 비슷해도 물의 끓는점이 훨씬 높다.

원자가전자는 최외각 전자껍질에 있는 전자로, 화학결합 형성에 직접 참여하는 전자를 의미하므로 이 정의가 옳다.
원자가전자는 화학결합(공유결합, 이온결합 등)을 형성하지 물리결합을 형성하지 않으므로 "원자가전자는 원자들 사이에서 물리결합을 형성한다"는 설명은 오답이다.
원자가전자는 화학적 성질을 지배하며, 물리적 성질(밀도, 녹는점 등)은 전체 원자구조와 원자 간 인력에 의해 결정되므로 "원자가전자는 그 원소의 물리적 성질을 지배한다"는 설명도 오답이다.
최외각 전자는 핵으로부터 가장 멀리 떨어져 있으므로 에너지가 가장 높고, 가장 쉽게 떨어져 나가므로 "에너지가 가장 낮다"는 설명 역시 오답이다.

발생하는 이산화탄소와 물의 질량비는 약 1.96 : 1이다.
부탄의 완전 연소 반응식은
$C_4H_{10} + \frac{13}{2}O_2 \rightarrow 4CO_2 + 5H_2O$
이다. 1몰의 부탄이 연소할 때 CO₂ 4몰과 H₂O 5몰이 생성된다.
CO₂의 분자량은 $12 + 16 \times 2 = 44$, H₂O의 분자량은 $1 \times 2 + 16 = 18$이므로, 생성되는 CO₂의 질량은 $4 \times 44 = 176\text{ g}$, H₂O의 질량은 $5 \times 18 = 90\text{ g}$이다.
따라서 질량비는
$\frac{176}{90} = \frac{88}{45} \approx 1.96 : 1$

푸리에 변환 기기를 사용하면 라디오파 영역에서 신호 대 잡음비(SNR) 향상이 가장 크다.
푸리에 변환 분광기는 모든 파장을 동시에 측정하는 멀티플렉싱 이점이 있어 신호를 모은 후 푸리에 변환으로 분리하므로, 검출기 잡음에 비해 신호가 약한 영역에서 SNR 향상이 크다.
라디오파 영역은 광자 에너지가 매우 낮아 열적 배경잡음이 우세하고 일반 분산형 분광기로는 신호 검출이 어렵지만, 푸리에 변환 방식의 간섭계를 사용하면 간섭 신호로 증폭된 신호를 얻어 SNR 향상이 극적으로 크다. 자외선·가시광선·근적외선은 광자 에너지가 상대적으로 높아 일반 분광기도 충분한 SNR을 제공하므로 푸리에 변환의 이점이 작다.

질산(HNO₃)은 강산이므로 완전히 이온화되어 [H⁺] = 0.1 M이다. pH = -log[H⁺] = -log(0.1) = -log(10⁻¹) = 1이므로 이 용액의 pH는 1이다.

외부 압력이 고체의 용해도에 미치는 영향은 매우 작아 무시할 수 있으므로 '외부압력은 고체의 용해도에 큰 영향을 미친다'는 설명은 틀렸으며, 압력의 영향을 크게 받는 것은 기체의 용해도다.
용해도는 특정 온도에서 일정량의 용매에 녹을 수 있는 용질의 최대량이며, 이는 정확한 정의다.
대부분의 고체 물질은 온도 상승에 따라 용해도가 증가하는 일반적 경향을 보이므로 옳다.
기체의 용해도는 온도 증가에 따라 감소하는 원리(헨리 법칙)를 따르므로 옳다.

약산의 해리상수가 작을수록 산의 세기가 약해 적정 반응의 완결도가 낮아지므로, "해리상수가 작을수록 완결도가 높다"는 설명이 틀렸다.
적정 반응의 완결도는 산의 세기가 클수록, 즉 Ka가 클수록 높아지며, 이때 당량점에서의 pH 변화폭도 더 작아진다.
같은 산에서 농도가 클수록 당량점 근처의 완충 용량이 커져 pH 변화폭이 커진다는 설명은 옳다. 약산의 염(약염기)이 생성되므로 당량점에서 가수분해로 인해 pH가 7보다 크다는 설명도 옳다. Ka가 클수록 산이 강하므로 당량점 근처에서 강염기와의 반응이 더 빨리 진행되어 pH 변화폭이 작아지는데, 이는 적정의 예각도가 커짐을 의미하므로 "약산의 해리상수가 클수록 당량점 근처에서 pH 변화 폭이 크다"는 설명도 옳다.

Ba(IO3)2가 녹으면 IO3-는 Ba2+의 2배로 생기므로 [IO3-] = 1.464×10-3M이다. $K_{sp}=[\mathrm{Ba^{2+}}][\mathrm{IO_3^-}]^2=(7.32\times 10^{-4})(1.464\times 10^{-3})^2=1.57\times 10^{-9}$

고주파(RF) 출력은 유도결합플라스마(ICP)를 만들고 유지하는 조건이어서, 불꽃으로 원자화하는 원자흡수분광법과는 관계가 없다. AAS에서는 분광기의 슬릿폭, 불꽃 중 광속이 지나는 높이(위치), 가연성·조연성 가스의 종류와 유량·압력이 결과를 좌우한다.

I2가 0.5몰 남았으므로 반응한 I2는 2.0몰이고, 같은 몰수의 H2가 소모되어 HI 4몰이 생겼다. 이 반응은 기체 몰수 변화가 없어 부피가 소거되므로 몰수를 그대로 넣을 수 있다. $K_c=\dfrac{4^2}{(x-2)\times 0.5}=50$ 에서 x − 2 = 0.64, 즉 x = 2.64이다.

pH 10.00은 두 번째 해리(pKa2 = 10.329) 영역이므로 HCO3-/CO32- 완충계로 보고 Henderson–Hasselbalch 식을 쓴다. NaHCO3는 4.00 / 84.01 = 0.0476몰이므로 $10.00=10.329+\log\dfrac{n}{0.0476}$ 에서 n = 0.0223몰, 질량은 0.0223 × 105.99 ≈ 2.36g이다.

X선 선 스펙트럼은 K, L 같은 안쪽 껍질에 생긴 빈자리를 바깥쪽 전자가 채울 때 나오는 큰 에너지 차의 전이에서 생긴다. 최외각(원자가) 전자의 전이는 에너지가 작아 자외선·가시광선 영역에 해당하므로 'X선의 선 스펙트럼은 최외각 원자 궤도함수와 관련된 전자 전이로부터 얻어진다'는 설명이 틀리다.

짝산-짝염기 쌍에서는 K a × K b = K w 가 성립하므로 K a = K w / K b 이다. 곱이 아니라 나눗셈이어야 하므로 'K a = K w × K b'라는 식이 틀리다.

원자흡수분광법은 흡수선보다 좁은 선폭의 빛이 필요하므로 분석 원소와 같은 금속으로 음극을 만든 속빈 음극등(HCL)을 광원으로 쓴다. 그래야 그 원소 고유의 공명선을 그대로 방출해 감도와 선택성을 확보할 수 있다.

선택 계수는 방해 이온이 주 이온에 비해 전극 응답에 얼마나 기여하는지를 나타내므로 값이 클수록 방해가 크다(선택성이 나쁘다). 이온 선택 전극은 착물을 이루지 않은 자유 이온만 감지해 pH와 착화 상태에 따라 값이 달라지므로 ICP 결과와 항상 일치하지도 않고, 액체막 전극의 막은 친수성이 아니라 소수성이다.

적정 화학량론은 MnO4- : C2O42- = 2 : 5, 침전 조성에서 La3+ : C2O42- = 2 : 3이다.
$n(\mathrm{C_2O_4^{2-}})=\dfrac{5}{2}\times 0.004321\times 12.34=0.1333\ \mathrm{mmol}$
$[\mathrm{La^{3+}}]=\dfrac{\tfrac{2}{3}\times 0.1333}{25.00}=3.555\times 10^{-3}\ \mathrm{M}=3.555\ \mathrm{mM}$

Fe2+는 0.05 × 50.0 = 2.5mmol이고 Ce4+와 1 : 1로 반응하므로 소비량은 2.5 / 0.1 = 25.0mL다. 두 반쪽반응 모두 1전자 이동이어서 당량점 전위는 두 형식 전위의 산술 평균이 된다. $E_{eq}=\dfrac{1.44+0.68}{2}=1.06\ \mathrm{V}$

MnO4-의 환원 생성물은 매질의 산성도에 따라 달라진다. 강산성에서는 5전자를 받아 Mn2+, 중성·염기성에서는 3전자를 받아 MnO2 침전, 아주 강한 염기성에서는 1전자만 받아 망가니즈산 이온(MnO42-)이 된다. 따라서 Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ이 모두 옳다.

부피가 일정한 상태에서 반응에 참여하지 않는 He 같은 비활성 기체를 넣으면 전체 압력만 오를 뿐 각 성분의 분압(농도)은 그대로여서 평형이 이동하지 않는다. 반면 부피 감소(기체 몰수가 적은 생성물 쪽으로 이동), 질소 추가, 생성된 암모니아 제거는 모두 정반응을 촉진한다.

MnO4-는 진한 보라색이고 환원 생성물인 Mn2+는 거의 무색이므로, 당량점을 지나 과량이 되는 순간 옅은 분홍색이 남는다. 별도의 지시약 없이 과망간산 이온 자체가 지시약 역할을 한다(자체 지시약).

Cr 2 O 7 2- 가 Cr 3+ 로 환원되는 반쪽반응에는 H + 가 필요하므로 중크롬산 적정은 산성 용액에서 수행한다. 염기성에서는 크로뮴산 이온으로 바뀌어 산화력을 잃으므로 '중크롬산 적정은 일반적으로 염기성 용액에서 이루어진다'는 설명이 틀리다.

순수한 물에서는 [H3O+] = [OH-]이므로 Kw = [H3O+]2이다. $[\mathrm{H_3O^+}]=\sqrt{0.45\times 10^{-14}}=\sqrt{4.5\times 10^{-15}}=6.7\times 10^{-8}\ \mathrm{M}$

전열(흑연로) 원자화는 건조–회화–원자화의 온도 프로그램을 거쳐야 하므로 원소당 수 분이 걸려 불꽃 방식보다 느리다. 시료량이 적어도 감도가 매우 높은 대신 재현성이 떨어져 상대오차가 5~10배 크다는 설명은 옳다.

Cl2 + 2Br- → 2Cl- + Br2 반응에서 Br의 산화수는 −1에서 0으로 증가하므로 Br-가 산화된다. Cl은 0에서 −1로 감소하므로 Cl2가 산화제이며 환원되는 쪽이다.

두 전극 전위의 차가 전지의 열역학적 전위다. $E=0.278-(-0.462)=0.740\ \mathrm{V}$ 전류가 흐르면 내부 저항에 의한 IR 강하만큼 낮아지므로 $E=0.740-(0.100\times 3.00)=0.440\ \mathrm{V}$

옥살산칼슘 일수화물은 먼저 결정수를 잃어 CaC2O4가 되고, 두 번째 감량 구간에서 CO를 잃어 CaCO3, 800℃ 부근에서 CO2를 잃어 CaO가 된다. 따라서 두 번째 반응은 CaC2O4 → CaCO3 + CO다. 840℃ 반응은 물이 아니라 CO2 방출이고, 분당 60℃로 13분이면 약 780℃여서 이미 무수 옥살산칼슘 단계를 한참 지난 상태다.

대부분의 이온화원은 고진공 안에서 작동하지만 전기 분무 이온화(ESI)는 대기압에서 용액에 높은 전압을 걸어 하전 방울을 만들고 용매를 날려 이온을 얻는다. 그래서 HPLC와 직접 연결해 비휘발성·열에 약한 큰 분자를 분석할 수 있다.

기체-고체 크로마토그래피(GSC)는 고체 정지상 표면에 시료가 흡착되는 정도 차이로 분리한다. 그 덕분에 액체 정지상에는 거의 머물지 않는 공기, CO, CO2, 저급 탄화수소 같은 화학종의 분리에 유용하다.

자기 이방성 효과는 자기장 속에서 π 전자가 순환하며 화학적 이동을 바꾸는 NMR의 개념으로, 적외선 진동수와는 무관하다. C=O 신축진동수는 고리 크기(각 변형), 콘주게이션(결합 차수 감소), 수소결합(결합 약화)에 따라 이동한다.

흡수 스펙트럼의 세로축에는 보통 흡광도(투광도의 −log값)나 투광도를 쓴다. 투과한 빛살의 세기 자체는 광원의 세기와 기기 조건에 따라 달라지는 값이라 시료 고유의 정보가 아니므로 세로축으로 거의 쓰지 않는다.

역상에서는 정지상이 비극성, 이동상(메탄올)이 극성이므로 극성이 작은 물질일수록 정지상에 강하게 붙잡혀 늦게 나온다. 표에서 극성이 가장 작은 C의 머무름 지수가 가장 크다.

1600~1700cm-1의 강한 흡수는 C=O 신축, 3000cm-1 부근의 넓고 강한 흡수는 카복실산 이합체의 O–H 신축이다. 두 특성 흡수를 함께 갖는 것은 카복실산인 CH3COOH뿐이며, 아세톤은 C=O만, 메탄올은 O–H만 나타난다.

포화 칼로멜 전극은 온도가 바뀌면 KCl과 칼로멜의 용해 평형이 다시 잡히는 데 상당한 시간이 걸려 전위가 안정될 때까지 기다려야 한다. 짧은 시간에 평형에 도달한다는 설명이 틀리며, 온도·KCl 농도에 따라 전위가 변한다는 나머지 설명은 옳다.

수소화물 생성법은 시료를 산성 용액으로 만든 뒤 NaBH4를 넣어 As, Se, Sb 등의 휘발성 수소화물을 발생시키는 용액 시료용 방법이다. 전열 증기화, 레이저 증발, 글로우 방전은 고체를 전처리 없이 그대로 원자화 장치에 도입할 수 있다.

두 압력 곡선에서 위치가 같은 첫 번째 흡열 피크가 용융에 해당하며 그림에서 약 140℃로 읽힌다. 뒤쪽 흡열 피크는 대기압에서 약 255℃, 200psi에서 약 400℃로 압력에 따라 옮겨가므로 분해가 아니라 비등이고, 압력이 높을수록 끓는점이 올라간 것이다.

전압-전류법(voltammetry)은 전극 반응의 전류–전위 관계를 이용하므로 산화-환원 과정의 기초 연구, 무기이온·유기물 정량, 변성 전극 표면의 전자이동 메커니즘 연구에 쓰인다. 표면의 형상 관찰은 전자현미경 같은 이미지 기법의 영역이라 가장 거리가 멀다.

van Deemter 식에서 A는 다중 흐름 통로(소용돌이 확산), B/u는 세로 확산, Cu는 질량이동 항이다. 용질이 정지상과 이동상 사이에서 평형에 도달하는 데 시간이 걸리기 때문에 생기는 항이 Cu이며, 흐름속도가 빠를수록 이 항이 커진다.

간섭 필터는 유전층 양면에서 반사된 빛의 보강 간섭을 이용하므로 1차(m = 1)에서 $\lambda=\dfrac{2nd}{m}$ 가 성립한다. $d=\dfrac{\lambda}{2n}=\dfrac{4.54}{2\times 1.34}=1.69\ \mu\mathrm{m}$

DSC는 시료로 흘러 들어간 열량을 세로축에 잡아 발열은 위로 볼록한 봉우리, 흡열은 아래로 향한 골로 나타내는 것이 일반적이다. 따라서 발열 피크가 아래로 오목하다는 설명이 틀리다. 표준물질의 용융열로 보정하고 탈수 반응이 흡열 피크를 갖는다는 설명은 옳다.

열전도도 검출기(TCD)는 운반기체와 시료의 열전도도 차이를 재는 기체 크로마토그래피용 검출기다. 질량 분석계는 진공 속 이온을 세므로 전자 증배관, 패러데이컵, 배열 검출기를 쓴다.

전력 보상 DSC는 시료와 기준물질을 각각 독립된 히터로 가열해 두 온도를 항상 같게 유지하고, 그때 필요한 전력의 차이를 측정한다. 홀더가 분리되어 열용량이 작으므로 새 설정 온도로 빠르게 평형에 도달해 동역학 연구에 적합하다.

전위가 더 큰 Cd 쪽이 환원 전극(−0.46V), Zn 쪽이 산화 전극(−0.72V)이며 전지 전위는 +0.25V로 양수여서 반응은 자발적이다.
Nernst 식으로 각 반쪽전지 전위를 구하면
$E_{\mathrm{Cd}}=-0.402-\dfrac{0.0592}{2}\log\dfrac{1}{0.01}=-0.46\ \mathrm{V}$
$E_{\mathrm{Zn}}=-0.706-\dfrac{0.0592}{2}\log\dfrac{1}{0.5}=-0.72\ \mathrm{V}$

Beer–Lambert 법칙으로 흡광도를 먼저 구한다. $A=\varepsilon bc=34000\times 0.2\times 1.03\times 10^{-4}=0.700$ $T=10^{-A}=10^{-0.700}=0.20$ 이므로 퍼센트 투광도는 20%다.

반파 전위는 금속 이온이 어떤 리간드와 착물을 이루느냐에 따라 이동하므로 리간드의 영향을 받는다. 이는 '반파 전위는 금속 이온과 착화제의 종류에 따라 다르다'는 설명과도 서로 대응되므로, '반파 전위는 금속의 리간드의 영향을 받지 않는다'는 설명이 틀리다. 확산 전류가 농도에 비례하고 한계 전류에서 잔류 전류를 뺀 값이라는 설명은 옳다.

소수점 앞쪽의 0은 자릿수만 표시할 뿐 유효숫자가 아니므로 0.0012g의 유효숫자는 1과 2, 즉 2개다. 12.9840g은 6개, 1830.3m은 5개, 1.005L는 4개로 나머지는 모두 옳다.

정밀성(반복성)은 시험농도 100%에 해당하는 농도로 최소 6회 반복하거나, 규정 범위를 포함하는 3가지 농도에서 각각 3회씩(총 9회) 측정해 평가한다. 3가지 농도를 각각 2회씩만 재면 농도당 반복수가 부족해 표준편차·상대표준편차를 신뢰할 수 없다. 나머지 보기는 모두 최소 반복 횟수를 만족한다.

밸리데이션 결과 보고서에는 요약 정보, 분석법 작업 절차에 관한 기술, 밸리데이션 항목 및 판단 기준, 결과 및 고찰, 결론이 들어간다. 시험 장비 목록은 장비관리대장·표준작업지침서(SOP)에서 관리하는 사항이지 밸리데이션 보고서의 구성 항목이 아니다.

분석시험법 밸리데이션 항목은 특이성·직선성·범위·정확성·정밀성·검출한계·정량한계·완건성이다. 안전성은 실험실 안전관리에 속하는 개념이지 분석법의 성능을 평가하는 항목이 아니다.

정확도는 측정값이 참값(인정된 값)에 얼마나 가까운지를 뜻하며 절대오차·상대오차로 표현한다. 반복 측정을 되풀이하는 것만으로 쉽게 얻어지는 것은 정밀도다. 정확도는 참값을 아는 표준물질과 비교해야만 평가할 수 있다.

주기적 교정은 기준값과 측정값의 편차를 파악해 측정 불확도를 줄이고 측정의 질을 확보하는 데 목적이 있다. 불확도를 증가시킨다는 서술은 교정의 목적과 정반대다. 나머지는 편차 추정값 향상, 달성 가능한 불확도 재확인, 경시 변화 확인으로 모두 옳다.

질량 대 전하비(m/z)는 질량분석법에서 측정하는 양이다. 전기분석법은 전위·전류·저항·전하량 같은 전기적 신호만을 측정한다. 무게법(질량), 부피법(반응물 용액의 부피), 분광법(빛의 세기)의 측정량 설명은 옳다.

반복측정으로 개선되는 신호 대 잡음비는 측정횟수 n의 제곱근에 비례하므로, 직선적으로 비례한다는 A가 틀리다. 바탕세기가 크면 잡음이 커져 S/N이 낮아지고(B), 내부표준물질은 측정의 정밀성을 높이며(C), 검정·튜닝은 장비 최적화의 필수 과정이다(D).

현장 바탕(field blank)은 시료채취뿐 아니라 운반·보관·전처리·분석까지 전 과정에서 들어오는 오염을 확인하는 시료이므로, 시료채취과정만 포함한다는 C가 틀리다. 바탕은 간섭물질(A)이나 시약 속 미량 분석물(B) 때문에 생기고, 방법 바탕은 시약 바탕보다 넓은 범위를 포괄한다(D).

7.8은 이상점으로 의심되지만 $G$ 계산값 2.12는 임계값 2.285보다 작으므로 버리지 않고 취한다.
12개 측정값의 평균은 $\bar{x}=10.16$, 표준편차는 $s=1.114$이고, 평균에서 가장 멀리 떨어진 값은 7.8이다.
Grubbs 통계량은
$G=\dfrac{|x_{\text{의심}}-\bar{x}|}{s}=\dfrac{|7.8-10.16|}{1.114}=2.12$

탄수화물 함량의 90% 신뢰구간은 12.54 ± 0.38 wt%다.
측정값 12.6, 11.9, 13.0, 12.7, 12.5의 평균은 $\bar{x}=12.54$, 표준편차는 $s=0.404$이다.
신뢰구간은
$\bar{x}\pm\dfrac{ts}{\sqrt{n}}$
이므로
$12.54\pm\dfrac{2.132\times0.404}{\sqrt{5}}=12.54\pm0.38$

검·교정 대상은 부피를 정확하게 재는 기구인 피펫·뷰렛·부피 플라스크다. 삼각 플라스크는 눈금이 개략적인 반응·보관용 용기여서 정량에 쓰지 않으므로 검·교정 대상이 아니다.

평행시험은 같은 시료를 같은 방법으로 여러 번 되풀이해 측정의 재현성(우연오차)을 확인하는 시험이다. 각기 다른 방법으로 되풀이해 계통오차를 제거한다는 서술은 틀렸다. 계통오차를 효과적으로 줄이는 것은 공시험이다.

'확실하게 검출할 수 있는 최저의 농도를 확인함으로써 결정된다'는 설명은 검출한계의 정의이므로 오답이다. 정량한계는 정확성과 정밀성을 확보한 채로 정량할 수 있는 최저 농도이며, 신호 대 잡음비 10:1 또는 $10\times\dfrac{\sigma}{S}$ 로 산출한다.

특이성은 불순물·분해생성물·공존물질이 있어도 분석대상물질만 정확히 측정하는 능력이라, 확인시험·순도시험·정량시험 모두에서 평가해야 한다. 범위·직선성·정확성은 주로 정량시험에서 요구되는 항목이다.

시약 및 시액 다음에 오는 (A)에는 비교 기준이 되는 표준품이 들어간다. 그리고 표준액 조제 뒤의 (B)에는 시료를 녹여 만드는 검액 조제가 온다. 표준액과 검액을 각각 만든 뒤라야 시험과정·계산·결과보고로 이어진다.

장비는 시험검사를 수행하는 데 이용되는 하드웨어와 소프트웨어를 모두 포함한다. 소프트웨어를 제외한다는 서술이 틀렸다. 측정불확도·인증표준물질·표준균주의 정의는 모두 옳다.

특정 업무를 표준화된 방법으로 일관되게 수행하도록 절차와 수행 방법을 상세히 적은 문서가 표준작업지침서(SOP)다. 관리체계도는 시료의 인수인계 이력을 남기는 기록이고, 프로토콜은 개별 시험의 계획서다.

성적서의 불확도가 U = 260 μg (2σ 수준), 즉 표준편차의 2배로 제시되어 있다. 표준불확도는 인용된 값을 그 배수로 나누므로 $u(x)=\dfrac{260}{2}=130\,\mu\mathrm{g}$이다.

규격 0.3%는 소수점 이하 1자리이므로 결과도 소수점 1자리로 정리해 보고한다. 3회 측정의 평균은 $\dfrac{0.24567+0.25161+0.24779}{3}=0.24836\%$이고, 이를 소수점 1자리로 반올림하면 0.2가 된다.

1차 알코올로 에터를 만드는 반응은 알콕사이드가 1차 탄소를 뒤쪽에서 공격하는 SN2(윌리엄슨 에터 합성)로 진행된다. 1차 탄소는 카보양이온이 불안정해 SN1이 일어나기 어렵고, E1·E2는 에터가 아니라 알켄을 만든다.

과산화물(H2O2 등)에서 산소의 산화수는 -1이다. -2는 일반적인 산화물에서의 값이다. 금속 수소화합물의 H는 -1, 이온결합성 화합물의 산화수는 이온 전하수와 같고, 중성 분자의 산화수 총합은 0이라는 나머지 설명은 옳다.

폴리에틸렌은 에틸렌(H2C=CH2)의 C=C 이중결합이 열리면서 이어지는 첨가중합으로 만들어진다. 프로필렌은 폴리프로필렌의 단량체이고, 헥사메틸렌다이아민과 프탈산은 축합중합에 쓰이는 단량체다.

자연발화는 산화열이 쌓여 빠져나가지 못할 때 일어나므로 습도를 낮추고, 통풍을 잘 시키고, 저장실 온도를 낮게 유지해야 막을 수 있다. 습도가 높으면 수분이 열전도와 미생물 발열을 도와 오히려 자연발화를 촉진한다.

「폐기물관리법」 제2조제6호는 처분을 소각·중화·파쇄·고형화 등의 중간처분과 매립하거나 해역으로 배출하는 등의 최종처분으로 정의한다. 보기는 중간처분과 최종처분의 내용이 서로 뒤바뀌어 있다.

화학물질은 원소·화합물과 그에 인위적인 반응을 일으켜 얻어진 물질을 말하므로, 원소 간 화학반응으로 생성된 물질이 여기에 해당한다. 두 가지 이상의 화학물질로 구성된 물질 또는 용액은 화학물질이 아니라 혼합물의 정의다.

「위험물안전관리법 시행령」 별표 2의 저장소는 옥내저장소·옥외저장소·옥외탱크저장소·옥내탱크저장소·지하탱크저장소·간이탱크저장소·이동탱크저장소·암반탱크저장소 8종이다. 일반저장소는 없고, 일반이 붙는 것은 취급소 구분의 일반취급소다.

급성독성 물질은 입이나 피부를 통해 1회 또는 24시간 이내에 수회로 나누어 투여하거나 4시간 동안 흡입 노출시켰을 때 유해한 영향을 일으키는 물질이다. 12시간·6시간으로 적은 부분이 틀렸다.

「폐기물관리법 시행령」 별표 2는 의료폐기물을 격리의료폐기물 / 위해의료폐기물 / 일반의료폐기물로 나눈다. 위해의료폐기물은 조직물류·병리계·손상성·생물화학·혈액오염 폐기물 5가지이고, 격리의료폐기물은 그와 나란한 별개의 분류다.

위험도는 폭발범위를 하한값으로 나눈 값, 즉 $H=\dfrac{\mathrm{UEL}-\mathrm{LEL}}{\mathrm{LEL}}$이다. 대입하면 $H=\dfrac{8.4-1.8}{1.8}=3.67$이다.

소화기 표시에서 알파벳은 적용 화재의 급수(A: 일반, B: 유류)를, 뒤의 숫자는 그 화재에 대한 능력단위를 뜻한다. 숫자가 클수록 소화 능력이 크다. 소요단위는 소화기가 아니라 방호 대상 건축물·위험물의 규모를 나타내는 단위다.

환경부장관이 정하여 고시하는 유독물질은 「화학물질관리법」이 다루는 대상이다. 「위험물안전관리법」은 인화성 또는 발화성 등의 성질을 가진 물질을 제1류~제6류로 구분해 저장·취급·운반의 안전관리를 규정하는 법이다.

산화성고체는 제1류 위험물이다. 자연발화성 물질 및 금수성 물질은 제3류로, 칼륨·나트륨·알킬알루미늄·알킬리튬·황린·알칼리금속·유기금속화합물 등이 여기에 속한다.

ㄱ(분말소화기)과 ㄷ(청정소화기)의 설명이 옳다. CO2 소화기는 잔여물이 없다는 점은 맞지만 질식소화 방식이라 소화효율이 가장 좋다고 할 수 없고(ㄴ), 금속화재용 소화기는 기체가 아니라 팽창질석·건조사 등 고체 약제를 채워 무겁다(ㄹ).

발생하는 열은 272.22 kJ이다.
$2\mathrm{SO}_2+\mathrm{O}_2\rightarrow 2\mathrm{SO}_3$의 198.2 kJ은 SO₂ 2 mol이 반응할 때 값이므로 1 mol당 99.1 kJ이 발생한다.
SO₂ 175.8 g은
$\dfrac{175.8}{64}=2.747\ \mathrm{mol}$
이므로 발생하는 열은
$2.747\times99.1=272.22\ \mathrm{kJ}$

산화성 액체는 제6류 위험물로 질산·과염소산·과산화수소 세 가지다. 에탄올은 스스로 타는 인화성 액체여서 제4류(알코올류)에 속한다.

A(사용금지)는 금지표지라 바탕 흰색·기본모형 빨간색, C(세안장치)는 안내표지라 바탕 녹색·부호 흰색으로 옳다. B의 급성독성물질 경고는 바탕이 무색, 기본모형이 빨간색이고, D의 안전복 착용은 지시표지여서 바탕이 파란색이다.

「대기환경보전법 시행규칙」 별표 4의 대기오염방지시설은 중력·관성력·원심력·세정·여과·전기·음파 집진시설, 흡수·흡착·직접연소·촉매반응·응축·산화환원에 의한 시설, 미생물을 이용한 처리시설, 연소조절에 의한 시설이다. 가스교환을 이용한 처리시설은 목록에 없다.

화재는 A급 일반화재, B급 유류(가연성 액체·가스)화재, C급 전기화재, D급 금속화재로 구분한다. B급은 물을 뿌리면 기름이 물 위로 떠올라 확산되므로 질식·억제 소화를 쓴다.

물질안전보건자료는 화학제품·회사 정보, 유해성·위험성, 구성성분, 응급조치요령, 폭발·화재 및 누출 대처방법, 취급·저장방법, 노출방지 및 개인보호구, 물리화학적 특성, 안정성 및 반응성, 독성, 환경영향, 폐기 시 주의사항, 운송정보, 법적 규제현황, 그 밖의 참고사항 등 16개 항목으로 이뤄진다. 생산책임자 성명은 기재 항목이 아니다.