[화학분석기능사 필기] 02년 1회차 기출문제 정답·해설 페이지

원자번호 7의 원소는 질소(N)로 15족(또는 VA족)에 속하며, 원자번호 15인 인(P)은 질소 바로 아래 같은 족에 위치하여 원자가 전자 수가 같은 5개로 비슷한 화학적 성질을 나타낸다.
주기율표에서 같은 족(group)에 속한 원소들이 비슷한 화학적 성질을 가진다. 나머지는 모두 다른 족이므로 질소와 성질이 크게 다르다.
2(헬륨): 18족 희가스
11(나트륨): 1족 알칼리 금속
17(염소): 17족 할로겐

수소결합은 H가 F, O, N 같은 전기음성도가 매우 높은 원소에 결합할 때 분자 간에 형성된다. 1번 HF는 H-F 결합으로 F의 높은 전기음성도에 의해 수소결합을 이룬다. 3번 CH₃COOH는 -COOH 그룹의 O-H에서 수소결합을 이룬다. 4번 NH₃는 N-H 결합으로 수소결합을 이룬다. 2번 CH₃F는 C-F 결합으로, 수소 원자가 F에 직접 결합하지 않고 탄소에 결합되어 있어 분자 간 수소결합을 형성하지 않는다.

프로판의 완전연소 화학식은 $C_3H_8 + 5O_2 \rightarrow 3CO_2 + 4H_2O$이다. 프로판의 분자량은 $3 \times 12 + 8 \times 1 = 44$이므로, 11g의 프로판은 $\frac{11}{44} = 0.25 \text{ mol}$이다. 화학식에서 프로판 1mol당 $CO_2$ 3mol이 생성되므로, 0.25mol의 프로판에서 생성되는 $CO_2$는 $0.25 \times 3 =$이다.

주기율표에서 V족(15족)에 속하는 원소는 5개의 원자가 전자를 가지며, 질소족(pnictogens)으로 불린다. P(인)은 3주기 V족, As(비소)는 4주기 V족, Bi(비스무트)는 6주기 V족에 모두 속한다. Si(규소)는 IV족(14족) 원소로 4개의 원자가 전자를 가지므로 V족에 해당되지 않는다.

전이원소는 최외각 전자수가 대부분 1~2개로 비슷하고 안쪽 d오비탈에 전자가 채워지므로, 족보다 같은 주기에서 좌우로 이웃한 원소끼리 성질이 비슷하다. 따라서 상하(동족) 원소의 성질이 유사하다는 설명은 틀렸다. 모두 금속이고 녹는점이 높은 중금속이 대부분이며, 제4주기에서는 Cr·Cu만 최외각 전자가 1개이고 나머지는 2개라서 +2 화합물을 잘 만든다.

Zn은 ZnO(양쪽성 산화물)를 형성하며, Zn(OH)₂는 강한 염기와 반응하여 [Zn(OH)₄]²⁻를 생성하고 산과도 반응하여 Zn²⁺를 생성한다.
양쪽성(amphoteric) 원소는 산성 산화물과 염기성 산화물을 모두 형성하거나, 그 수산화물이 산과 염기 양쪽에 반응하는 특성을 갖는다.
Be: 양쪽성 원소이지만 같은 족의 Zn이 더 전형적인 양쪽성을 나타낸다.
Na: 활성 알칼리 금속으로 강한 염기성만 보이며 산성을 나타내지 않는다.
Li: 활성 알칼리 금속으로 강한 염기성만 보이며 산성을 나타내지 않는다.

브뢴스테드-롤리 정의에서 산은 양성자(H⁺)를 기증하는 물질, 염기는 양성자를 받는 물질이다. H₂O가 산으로 작용하려면 자신의 양성자를 상대 물질에 주어야 한다.
1번: H₂O가 H⁺를 상대에게 주지 않고, HCO₃⁻가 H⁺를 방출하므로 H₂O는 염기로 작용(HCO₃⁻로부터 H⁺를 받음). 3번: H₂O가 반응식에 없으므로 제외. 4번: H₂O가 생성물이므로 반응물로서 H⁺를 주지 않음. 2번에서 H₂O가 H⁺를 HCO₃⁻에 제공하여 H₂CO₃을 생성하고, 자신은 OH⁻가 되므로 H₂O는 산으로 작용한다.

밀폐한 그릇에서 물을 끓이면 용기 내부 압력이 대기압보다 높아지고, 액체는 외부 압력이 높을수록 끓는점이 상승하므로 물의 끓는점을 높일 수 있다.
압력을 낮추어(감압) 끓이면 오히려 끓는점이 낮아진다.
끓는점 오름은 비휘발성 용질을 녹였을 때 나타나는 현상인데, 메틸에테르는 끓는점이 매우 낮은 휘발성 물질이라 끓는점을 높이지 못한다.
단순히 저어주는 것은 열전달을 균일하게 할 뿐 끓는점 자체를 변화시키지 않는다.

비휘발성 용질을 녹인 용액의 끓는점 오름은 $\Delta T_b = K_b \times m$로 구하며, 계산 결과 이 설탕 수용액의 끓는점은 약 100.2℃가 된다.
먼저 설탕의 몰수는 $n=\dfrac{2.85\ \mathrm{g}}{342\ \mathrm{g/mol}}\approx0.00833\ \mathrm{mol}$이고, 물 25.0 g(=0.025 kg)에 대한 몰랄농도는 $m=\dfrac{0.00833}{0.025}\approx0.333\ \mathrm{mol/kg}$이다.
따라서 끓는점 오름은 $\Delta T_b = 0.513\times0.333\approx0.17^\circ C$이고, 물의 끓는점 100℃에 더하면 $100+0.17\approx100.2^\circ C$가 된다.

탄소 화합물(유기물)은 대부분 공유결합으로 이루어져 있지만, 분자 사이의 인력이 약해 녹는점이 비교적 낮은 경우가 많다.
따라서 '공유결합을 하며 녹는점이 매우 높다'는 설명은 유기물의 일반적 특성과 맞지 않는다.
유기용매에 잘 녹고, 연소 시 CO₂와 H₂O를 생성하며, 주로 C·H·O와 소량의 N·P·S로 구성된다는 나머지 설명은 유기물의 특성과 일치한다.

C₁₈H₃₀ 1분자 속 최대 2중 결합 개수는 4개이다. 불포화도 1은 2중 결합 1개 또는 고리 1개에 해당하므로, 3중 결합이 없다는 조건 하에서 불포화도 4는 2중 결합 4개 또는 2중 결합과 고리의 조합으로 구성되어야 하며, 2중 결합의 개수를 최대화하려면 고리 구조를 배제하고 모두 2중 결합으로만 채워야 한다.
포화 탄화수소(알칸)의 일반식은 $C_nH_{2n+2}$이고, 불포화도(degree of unsaturation)는
$DBE = \frac{2n + 2 - H}{2}$
로 계산된다. 주어진 $C_{18}H_{30}$에 대해
$DBE = \frac{2(18) + 2 - 30}{2} = \frac{36 + 2 - 30}{2} = \frac{8}{2} = 4$
이므로 불포화도는 4이다.

0℃, 1atm에서 같은 부피(22.4 L)는 같은 몰수(1 mol)를 의미하므로, 이때 무게가 가장 적은 기체는 분자량이 가장 작은 기체이다.
질소($\mathrm{N_2}$, 약 28 g/mol)는 산소(약 32 g/mol), 아르곤(약 40 g/mol), 이산화탄소(약 44 g/mol)보다 분자량이 작으므로 같은 몰수에서 질량이 가장 가볍다.

HF와 HCl은 모두 분자성 화합물이지만, 플루오린(F)은 전기음성도가 매우 커서 HF 분자 사이에 강한 수소결합이 형성된다.
이 수소결합 때문에 분자량이 더 작은 HF가 HCl보다 오히려 끓는점이 높게 나타난다.

산화·환원에서 주고받은 전자 수는 서로 같아야 하므로, 다이크로뮴산 이온 1㏖과 반응하는 Fe+2는 6㏖이다.
Cr2O7-2 안의 크로뮴은 산화수가 +6이고 반응 후 Cr+3이 되므로 크로뮴 1원자당 3전자를 얻는데, 이온 하나에 크로뮴이 2개 들어 있으므로 $3\times 2 = 6$ 전자를 받는다.
반면 Fe+2가 Fe+3으로 되는 변화는 철 1원자당 1전자를 잃는 산화이다. 잃은 전자와 얻은 전자가 같아야 하므로, 필요한 Fe+2의 몰수를 $x$ 라 하면 $x \times 1 = 6$ 에서 $x = 6\,\mathrm{mol}$ 이 된다.
완성된 이온반응식으로 쓰면 $\mathrm{6Fe^{2+} + Cr_2O_7^{2-} + 14H^{+} \rightarrow 6Fe^{3+} + 2Cr^{3+} + 7H_2O}$ 이며, Fe 앞의 계수 6이 그대로 답이 된다. 크로뮴이 2개라는 점을 놓쳐 전자를 3개로만 세거나, H+ 계수 14를 전자 수로 오인하면 위의 전자수지 등식을 만족하지 못한다.

염소이온이 들어 있는 용액에 질산은(AgNO₃) 용액을 가하면 물에 잘 녹지 않는 염화은(AgCl) 침전이 생성된다.
이 침전은 특징적으로 흰색을 띠며, 염소이온 검출 반응으로 널리 이용된다.

이온결합 물질은 양이온과 음이온 사이의 정전기적 인력으로 이루어진 결정격자 구조를 가지며, 이러한 극성 구조 덕분에 물과 같은 극성 용매에 잘 녹는다.
연성·전성과 금속광택은 이온결합이 아니라 금속결합 물질의 특징이며, 이온결합 물질은 녹는점·끓는점이 높은 고체 결정이지 액체 상태가 아니다.

핵반응식은 양변의 질량수 합과 원자번호 합이 각각 보존되므로, 괄호에 들어갈 핵종은 질량수 12, 원자번호 6인 탄소, 즉 ${}_{6}\mathrm{C}^{12}$ 이다.
질량수를 맞추면 $9 + 4 = x + 1$ 이므로 $x = 12$ 이고,
원자번호를 맞추면 $4 + 2 = z + 0$ 이므로 $z = 6$ 이다.
원자번호 6은 탄소이므로 생성 핵종은 탄소-12가 된다.
질량수 10인 베릴륨은 원자번호가 4, 질량수가 10이라 필요한 값(원자번호 6, 질량수 12) 어느 쪽과도 맞지 않는다.
질량수 13인 질소는 원자번호가 7이라 원자번호 보존(6)이 깨지고, 질량수도 12가 아니다.
질량수 11인 붕소는 원자번호가 5로, 질량수·원자번호 어느 쪽도 성립하지 않는다.
참고로 이 반응은 베릴륨에 알파입자를 쬐어 중성자를 처음 발견한 채드윅의 실험식으로, 기출에서 자주 인용된다.

브롬액(브롬수)의 적갈색이 탈색되는 것은 시료 분자가 브롬과 첨가반응을 일으켜 브롬을 소모하기 때문이며, 이는 주로 탄소-탄소 이중(또는 삼중)결합이 있을 때 일어난다.
보기 중 이중결합을 가진 에틸렌(C₂H₄)만 브롬과 첨가반응을 하여 브롬액을 탈색시킬 수 있다.
메테인, 사이클로헥세인, 메탄올은 모두 단일결합으로만 이루어져 있어 브롬과 첨가반응을 일으키지 않는다.

르샤틀리에의 법칙(Le Chatelier's principle)에 대한 설명이다.
평형 상태의 반응계에 온도·압력·농도 같은 조건 변화를 가하면, 계는 그 변화의 영향을 줄이는 방향으로 평형을 이동시켜 새로운 평형에 도달한다.
보일의 법칙과 샤를의 법칙은 기체의 압력·부피·온도 관계를 다루는 법칙이고, 아레니우스는 반응속도와 온도의 관계(활성화 에너지)를 설명하는 이론이라 평형 이동의 방향성과는 별개이다.

동소체는 같은 원소로 이루어져 있지만 원자 배열이 달라 성질이 다른 단체를 말하며, 흑연·다이아몬드·활성탄은 모두 탄소 원자만으로 이루어진 탄소의 동소체이다.
반면 원유는 탄화수소를 비롯한 여러 화합물의 혼합물이지 탄소 단체가 아니므로 동소체로 볼 수 없다.

물에 녹았을 때 이온화되지 않아 전류를 거의 흐르게 하지 않는 물질을 비전해질이라 한다.
C12H22O11(설탕)은 물에 녹아도 분자 상태로만 존재하고 이온화되지 않으므로 비전해질에 해당한다.
NaOH는 물에서 거의 완전히 이온화되는 강전해질이다.
NH4OH(암모니아수)는 일부만 이온화되는 약전해질이다.
CH3COOH(아세트산)도 부분적으로 이온화되는 약전해질이다.

촉매는 정반응과 역반응의 활성화 에너지를 동일한 크기로 낮춰 반응속도를 빠르게 하지만, 반응물과 생성물의 에너지 차이인 반응열(ΔH)은 변화시키지 않는다.
즉 촉매는 평형에 도달하는 속도만 변화시킬 뿐 평형의 위치나 반응 전후의 에너지 차이 자체는 그대로 유지시킨다.

NO2, HF, NH3는 모두 비금속 원소 사이의 결합으로 이루어진 공유결합성 화합물이다.
KCl, NaCl, NaF는 금속과 할로겐의 결합으로 이온결합성 화합물이다.
Na2S 역시 금속(Na)과 비금속(S)의 이온결합 화합물이다.
따라서 금속 원소가 포함되지 않고 비금속끼리만 결합한 조합이 순수한 공유결합성 화합물의 조합이 된다.

알칼리 금속은 원자번호가 증가할수록(Li→Na→K→Rb→Cs) 원자 반지름이 커지고 금속결합력이 약해져 융점과 끓는점이 오히려 낮아진다.
따라서 원자번호가 증가함에 따라 금속결합력이 강해져 융점과 끓는점이 높아진다는 설명은 실제 경향과 반대이므로 틀린 설명이다.
알칼리 금속은 반응성이 커서 공기 중 산소와 쉽게 반응해 광택을 잃는다.
최외각 전자가 1개이므로 이를 잃고 +1가 양이온이 되기 쉽다.
반응성이 큰 할로겐 원소와 직접 반응하여 할로겐화물을 생성한다.

산화되면 카르복실산, 환원되면 알코올이 되는 물질은 알데하이드(RCHO)이다.
CH3CHO(아세트알데하이드)는 산화되면 CH3COOH(아세트산)가 되고, 환원되면 C2H5OH(에탄올)가 되므로 이 조건에 부합한다.
C2H5OH는 이미 알코올이므로 이 설명이 가리키는 대상 물질 자체가 아니다.
C2H5OC2H5(에터)는 산화·환원에 대해 비교적 안정한 작용기이다.
CH3COCH3(아세톤)은 케톤으로, 일반적인 산화 조건에서 카르복실산으로 잘 산화되지 않는다.

NaHSO4는 강산인 황산에서 유래한 산성염으로, 물에 녹으면 이온화 가능한 H+를 내놓아 수용액이 산성을 띤다.
NaHCO3는 약산(탄산)의 산성염으로 가수분해되어 염기성을 띤다.
NaCN은 강염기와 약산(HCN)의 염으로, 가수분해되어 염기성을 띤다.
NH4CN은 약산과 약염기의 염으로 두 가수분해가 비슷하게 일어나 거의 중성에 가깝다.

염화은(AgCl) 침전량으로부터 Cl의 몰수를 구해 염소의 질량을 계산하는 문제이다.
AgCl의 몰질량은 $107.9+35.45=143.35\ \mathrm{g/mol}$이므로, AgCl의 몰수는 $\dfrac{0.245}{143.35}=1.709\times10^{-3}\ \mathrm{mol}$이다.
AgCl 1몰에 Cl이 1몰 들어있으므로 Cl의 질량은 $1.709\times10^{-3}\times35.45=0.0606\ \mathrm{g}$, 즉 약 0.06g이 된다.

닌히드린 반응은 아미노산의 아미노기(-NH2)와 닌히드린이 반응하여 청자색을 나타내는 대표적인 아미노산 검출 반응이다.
리이베르만 반응은 페놀류 검출에 이용된다.
요오드포름 반응은 아세톤이나 에탄올처럼 CH3CO- 구조 또는 이를 만들 수 있는 화합물의 검출에 쓰인다.
은거울 반응은 알데하이드기(-CHO)의 환원성을 이용한 검출법이다.

암모니아 수용액이 염기성을 띠는 직접적인 원인은 물과의 반응으로 생겨난 수산화 이온(OH-) 때문이다.
반응식 $\mathrm{NH_3 + H_2O \rightleftharpoons NH_4^{+} + OH^{-}}$ 에서 암모니아는 물로부터 양성자(H+)를 받아 암모늄 이온이 되고, 양성자를 내준 물은 OH-로 남는다. 용액 중 OH- 농도가 H+ 농도보다 커지므로 pH가 7보다 높아진다.
암모니아 자체는 양성자를 받는 염기로 작용하는 물질일 뿐, 알칼리성을 실제로 나타내는 이온은 아니다.
물은 여기서 양성자를 내주는 산으로 작용했으므로 염기성의 원인이 될 수 없다.
암모늄 이온은 오히려 그 짝산이어서 단독으로는 약한 산성을 낸다.
즉 브뢴스테드-로우리 이론으로 보면 NH3는 염기, H2O는 산이며, 알칼리성을 실제로 나타내는 화학종은 생성된 OH-이다.

염의 액성은 그 염을 구성하는 산과 염기의 세기에 따라 결정되며, 강산과 강염기의 염은 가수분해가 거의 일어나지 않아 수용액이 중성이 된다.
강산과 약염기의 염은 가수분해로 산성을 띤다.
강염기와 약산의 염은 가수분해로 염기성을 띤다.
강염기와 유기산(대체로 약산)의 염도 염기성을 띤다.

양이온 정성분석에서 2족(산성 H2S로 침전)을 거른 여액에는 용존 H2S가 남아 있어, 이후 암모니아성 조건에서 3족을 침전시킬 때 이 잔류 H2S가 Ni2+ 등을 미리 황화물로 침전시켜 3족 침전을 오염시킬 수 있다.
따라서 3족 분리 전에 여액을 끓여 H2S를 완전히 제거함으로써 Ni2+의 황화물이 3족 침전물에 섞여 들어가는 것을 막는다.

Ba2+는 크로뮴산이온(CrO42-)과 반응하여 크로뮴산바륨(BaCrO4) 침전을 생성하며, 이 침전은 특징적인 노란색을 띤다.

요오드포름 반응은 CH3CO- 구조를 가지거나(아세톤 등) 산화되어 이 구조를 만들 수 있는 -CH(OH)CH3 구조의 알코올(에탄올 등)을 요오드와 염기 존재 하에 반응시켜 노란색 요오드포름(CHI3) 침전을 생성시키는 검출법이다.
따라서 아세톤과 에탄올을 함께 검출하는 데 이 반응이 이용된다.

제시된 황화합물 중 CuS(황화구리)는 대표적인 검은색 침전이다.
CdS(황화카드뮴)은 노란색 침전이다.
SnS(황화주석)은 갈색 계열의 침전이다.
As2S3(황화비소)는 노란색 침전이다.

흡착 지시약의 변색은 침전 표면에 이온이 흡착되면서 일어나는 현상으로, 음이온의 흡착력은 이온이 분극되기 쉬운(전자 구름이 크고 무른) 정도가 클수록 강해진다.
주어진 음이온 중 이온 반지름이 가장 크고 분극도가 높은 것은 아이오딘화 이온$(\mathrm{I^-})$이므로 침전 표면에 가장 강하게 흡착된다. 같은 할로겐이라도 이온이 작아질수록 흡착력은 $\mathrm{I^-} > \mathrm{Br^-} > \mathrm{F^-}$ 순으로 약해진다.
질산 이온은 전하가 여러 원자에 퍼져 있어 침전 표면에 대한 흡착력이 약한 편이다.

분석물질과 적정액 사이에 산화·환원 반응이 일어나는 것을 이용해 시료를 정량하는 방법을 산화·환원적정법이라 한다.
제시된 예처럼 중크롬산칼륨(K2Cr2O7)이 산화제로 작용해 하이드로퀴논을 산화시키는 반응을 이용한 적정이 이에 해당한다.
중화적정법은 산과 염기의 중화반응을 이용한다.
침전적정법은 침전 생성 반응을 이용한다.
킬레이트적정법은 금속이온과 킬레이트제의 착물 형성 반응을 이용한다.

과망간산이온(MnO4-)에서 Mn의 산화수는 +7이고, 강산성에서 환원되어 생성되는 Mn2+의 산화수는 +2이므로 Mn 1개당 5개의 전자를 받는 반응이다.
당량은 이동하는 전자(전하)의 수를 기준으로 정의되므로, MnO4- 1몰이 반응할 때 이동하는 전자가 5몰, 즉 5당량에 해당하는 산화·환원이 일어난다.

킬레이트적정법은 금속이온과 킬레이트제(예: EDTA) 사이의 착물 형성 반응을 이용해 금속이온을 정량하는 적정법이다.
중화적정법은 산-염기 중화반응을 이용한다.
침전적정법은 침전 생성 반응을 이용한다.
산화환원적정법은 전자 이동(산화·환원) 반응을 이용한다.

K4Fe(CN)6이 물에 녹으면 $K_4Fe(CN)_6 \rightarrow 4K^+ + [Fe(CN)_6]^{4-}$로 해리되어, K+와 [Fe(CN)6]4- 2종류의 이온이 생성된다.
1몰이 녹으면 K+ 4몰과 [Fe(CN)6]4- 1몰, 합계 5몰의 이온이 만들어진다.

과량의 표준 AgNO3 용액으로 할로겐화이온을 침전시킨 뒤, 남은 Ag+을 KSCN 표준용액으로 역적정하면서 Fe3+을 지시약으로 사용해 종말점(붉은색 FeSCN2+ 착물 생성)을 확인하는 침전적정법을 Volhard법이라 한다.
Fajans법은 흡착지시약을 이용하는 침전적정법이다.
Mohr법은 크로뮴산칼륨을 지시약으로 하여 은 이온으로 직접 적정하는 방법이다.

pH meter는 일반적으로 25℃를 기준 온도로 놓고 보정·조작하는 것이 표준이다.
전극의 기전력은 온도에 따라 달라지므로(네른스트식의 온도항), 표준 완충액으로 교정할 때도 25℃ 기준값을 사용하는 것이 일반적인 관례이다.

폴라로그래피에서 전위(전압)를 걸어줄 때 나타나는 전류-전압 곡선에서, 농도에 비례하는 확산전류(diffusion current)가 정량분석에 이용된다.
반면 반파전위는 물질의 종류를 구별하는 정성분석에 이용되며, 잔여전류는 전기이중층 충전 등에 의한 배경 전류로 정량의 기준이 되지 않는다.

광전 비색계는 광원에서 나온 빛을 필터로 원하는 파장만 골라 시료를 통과시킨 뒤 광전지로 투과광의 세기를 측정하며, 안정적인 측정을 위해 정전압장치로 광원 전압을 일정하게 유지한다.
반면 지시전극은 전위차법(전기화학적 측정)에서 사용하는 전극으로, 빛을 이용하는 광전 비색계의 구성 요소와는 관련이 없다.

투과도 T=20%=0.2일 때 흡광도는 $A=\log\dfrac{1}{T}$로 구한다.
$A=\log\dfrac{1}{0.2}=\log5=\log\dfrac{10}{2}=\log10-\log2=1-0.3010=0.6990$
따라서 이 용액의 흡광도는 0.6990이다.

분자량이 매우 큰 고분자 유기화합물은 크기(분자량) 차이에 따라 분리하는 겔여과 크로마토그래피(gel filtration chromatography)가 흔히 이용된다.
고정상의 다공성 겔 입자를 통과하는 정도가 분자 크기에 따라 달라지는 원리를 이용해 분자량별로 분리한다.

GC(가스크로마토그래피)에서 시료 성분들은 고정상과 이동상(운반기체) 사이에서 서로 다른 분배(흡착) 정도를 가지며, 이로 인해 컬럼을 통과하는 이동속도의 차가 생겨 성분별로 분리된다.
이동속도가 느린 성분일수록 컬럼을 늦게 빠져나와 머무름 시간이 길어진다.

GC의 전개가스(운반기체)는 시료와 반응하지 않는 불활성 기체를 사용해야 하며, 대표적으로 헬륨(He)이나 아르곤(Ar)이 많이 쓰인다.
산소(O2)나 일산화탄소(CO) 등은 시료와 반응할 수 있어 운반기체로 적합하지 않다.

전지를 방전시키면 전극 표면에 반응 생성물(예: 수소 기체)이 달라붙어 전지 반응을 방해하면서 기전력이 급격히 떨어지는 현상을 분극(polarization)이라 한다.
이 현상 때문에 볼타전지는 이론적 기전력에 비해 실제 사용 시 전압이 빠르게 감소한다.

아베 굴절계는 백색광을 사용하므로 명암 경계선 부근에 색 번짐(분산)이 생겨 경계가 흐려질 수 있는데, 이때 분산 조절 나사(보정 프리즘)를 천천히 돌려 색 번짐을 없애 명암 경계선이 뚜렷하게 나타나도록 조정한다.

광전 비색계는 필터로 넓은 파장대의 빛을 선택하는 반면, 분광 광도계는 프리즘이나 회절격자 같은 단색화 장치를 사용해 훨씬 좁은 파장(단색광)을 선택할 수 있다는 점이 가장 큰 차이이다.
이 덕분에 분광 광도계는 더 정밀한 파장에서 흡광도를 측정할 수 있다.

적외선분광광도계로 알 수 없는 정보를 고르는 문제이다.
적외선분광광도계는 분자 내 작용기가 특정 파장의 적외선을 흡수하는 진동(신축·굽힘) 특성을 이용하므로, 흡수 피크의 패턴으로 유기화합물의 구조(작용기)를 파악하고, 이를 근거로 성분을 분석하거나 불순물의 존재 여부를 확인할 수 있다.
그러나 끓는점(비점)은 분자 진동 흡수와 직접 대응하는 값이 아니라 증류·비점 측정 같은 물리적 방법으로 얻어야 하는 물성이므로, 적외선 스펙트럼만으로는 알 수 없다.

듀보스크 비색계는 같은 색의 세기(흡광도)를 맞추는 지점에서 농도와 액층 두께(눈금)의 곱이 같다는 관계, 즉 $C_1h_1=C_2h_2$를 이용해 농도를 구한다.
표준용액 $1\ \mathrm{mol/L}\times20\ \mathrm{cm}=C_x\times40\ \mathrm{cm}$이므로 $C_x=\dfrac{1\times20}{40}=0.5\ \mathrm{mol/L}$이다.

액체크로마토그래피 이동상은 컬럼 내에서 빠르게 흐르며 물질 전달이 잘 이루어져야 하므로 점도가 낮아야 하며, 점도가 크면 압력이 과도하게 걸리고 분리 효율이 떨어진다. 따라서 점도가 커야 한다는 조건은 이동상의 구비 조건으로 옳지 않다.
반면 적당한 가격으로 쉽게 구할 수 있을 것, 관 온도보다 20~50℃ 정도 끓는점이 높아 증발 손실을 막을 것, 검출 파장에서 분석물 봉우리와 겹치지 않는 고순도일 것은 모두 실제로 요구되는 조건이다.

전도도측정법(전기전도도법)은 용액 속 이온의 수, 전하량, 전류, 이온의 이동도(migration) 등에 의해 결정되는 전기전도도를 측정하여 분석하는 방법이다.
비색법은 빛의 흡수(색의 진하기)를 이용한다.
적외선흡수분광법은 적외선 흡수 특성을 이용한다.
선광도법은 광학활성 물질이 편광면을 회전시키는 정도를 이용한다.

폴라로그래피는 적하 수은전극에서 일어나는 환원전류를 측정하는 분석법인데, 용액에 산소가 녹아 있으면 용존 산소 자체가 환원되어 별도의 환원파(잔류파)를 만들어 측정을 방해한다.
그래서 측정 전에 질소가스 등 불활성 기체를 수분간 통과시켜 용존 산소를 제거(탈기)한 뒤 정량을 진행한다.

바닥상태의 원자나 분자가 자외선·가시광선 영역의 빛을 흡수하면 전자전이가 일어나 전자가 낮은 에너지 준위에서 높은 에너지 준위로 이동한다.
이 흡수는 원자 전체나 분자 골격이 통째로 움직이는 현상이 아니라 전자의 에너지 준위 변화에 의한 것이며, 이것이 자외-가시광선 분광법(UV-Vis)의 원리가 된다.

불활성 고체지지체 표면에 액체 정지상을 얇은 막으로 입히거나 화학결합시키고, 이동상인 기체와 정지상 액체 사이의 기체-액체 평형을 이용해 성분을 분리하는 방법이 기체-액체 크로마토그래피(GLC)이다.
GSC(기체-고체 크로마토그래피)는 액체 막을 입히지 않고 고체 흡착제 자체가 정지상으로 작용하며, 분리 원리도 흡착 평형이다.
LSC와 LLC는 이동상이 액체인 액체 크로마토그래피로, 기체 이동상을 쓰는 방법이 아니다.

은 이온이 환원되고 카드뮴 금속이 산화되는 반응이므로 표준전위는 +1.201V이다.
전지 전위는 $E^{\circ} = E^{\circ}_{\text{환원 쪽}} - E^{\circ}_{\text{산화 쪽}}$ 로 구한다.
Ag+가 Ag(s)로 되는 쪽이 환원(+0.799V), Cd(s)가 Cd2+로 되는 쪽이 산화(표준환원전위 −0.402V)이므로
$E^{\circ} = 0.799 - (-0.402) = +1.201\,\mathrm{V}$ 이다.
여기서 가장 흔한 실수는 반응식의 계수 2를 전위에 곱하는 것이다. 전위는 세기 성질(intensive property)이라 $2\times 0.799 = 1.598$ 처럼 계수를 반영하지 않으며, $2\times 0.799 + 0.402 = 2.000\,\mathrm{V}$ 같은 값은 성립하지 않는다.
또 두 값의 크기만 그냥 빼서 0.397V로 두거나 부호를 뒤집어 −1.201V로 두면, E°가 양수여야 반응이 자발적이라는 조건과 어긋난다. 산화 쪽 전극의 표준환원전위를 뺄 때 음수의 부호까지 함께 처리해야 한다.

눈에 산이 들어갔을 때는 먼저 다량의 물로 충분히 씻어 산을 희석·제거한 다음, 묽은 탄산수소나트륨(중탄산나트륨) 용액으로 씻어 남은 산을 중화하는 것이 올바른 조치이다.
탄산수소나트륨은 약한 염기성 물질이라 눈 조직을 자극하지 않으면서 산을 중화하기에 적합하다.
메틸알코올은 그 자체가 독성이 있고 점막을 자극하므로 눈 세척에 쓰지 않는다.
단순히 '나트륨 용액'이라고 한 것은 세척·중화제로 규정된 시약이 아니어서 눈 세척 처치가 될 수 없다.
수산화나트륨은 강염기여서 눈에 닿으면 오히려 심한 화학적 손상을 줄 수 있어 사용하지 않는다.

질산이 피부에 묻으면 단백질과 반응(잔토프로테인 반응)해 피부가 노랗게 변색되면서 화상을 입는다는 설명이 옳다.
진한 황산은 흡습성이 매우 강해 공기 중 수분을 잘 흡수하는 성질이 있다.
이 강한 흡습성 때문에 진한 황산은 데시케이터의 흡수제(건조제)로 널리 사용된다.
황산은 금속·유기물 등과 반응할 때 기체가 발생할 수 있고 강한 발열과 비산 위험이 있으므로 취급 시 보안경 등 보호구를 반드시 착용해야 한다.