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17-3황 32 g을 완전연소시켰다. 이때 생성되는 이산화황(\math… | 2017년 위험물기능사실기(필답형) 3회차 기출문제 상세 페이지

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17-3

황 32 g을 완전연소시켰다. 이때 생성되는 이산화황(SO2\mathrm{SO_2})은 27℃, 1 atm에서 몇 L인지 구하시오. (단, 황의 원자량은 32이다)

해설

24.6 L


[해설]

① 연소반응식을 세워 몰 관계를 본다.

S+O2SO2\mathrm{S + O_2 \rightarrow SO_2}

황과 이산화황의 계수가 1 : 1이므로 연소한 황의 몰수가 곧 생성된 이산화황의 몰수다.

② 황의 몰수를 구한다. 원자량이 32이므로

n=32 g32 g/mol=1 moln = \dfrac{32\ \mathrm{g}}{32\ \mathrm{g/mol}} = 1\ \mathrm{mol}

따라서 생성되는 이산화황도 1 mol이다.

③ 이상기체 상태방정식 PV=nRTPV = nRT 로 부피를 구한다. 절대온도는 T=273+27=300 KT = 273 + 27 = 300\ \mathrm{K} 이다.

V=nRTP=1×0.082×3001=24.6 LV = \dfrac{nRT}{P} = \dfrac{1 \times 0.082 \times 300}{1} = 24.6\ \mathrm{L}

답은 24.6 L다. 기체상수를 0.08205 L·atm/(mol·K)로 더 촘촘히 잡으면 24.62 L가 나오는데, 차이는 상수의 유효숫자에서 올 뿐이므로 두 값 모두 정답으로 인정된다.

표준상태(0℃, 1 atm)가 아니라 27℃라는 점에 주의한다. 22.4 L를 그대로 쓰면 틀린다.

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