화공기사 2017년 4회 기출 풀이(21번,22번,23번,24번,25번)

* 합격을 위해 맞춰야할 문제 : 21번, 22번, 23번, 24번, 25번

21. 농도가 5% 인 소금수용액 1kg 을 1% 인 소금수용액으로 희석하여 3% 인 소금수용액을 만들고자 할 때 필요한 1% 소금수용액의 질량은 몇 kg 인가?

 ① 1.0

 ② 1.2

 ③ 1.4

 ④ 1.6

정답 : 1번

----------------------------------------------------------------------------------------------------

5/100 * 1kg + 1/100 * x kg = 3/100 * (1+x)

5 + x = 3 + 3x

x = 1

----------------------------------------------------------------------------------------------------

22. 82℃ 에서 벤젠의 증기압은 811mmHg, 톨루엔의 증기압은 314mmHg 이다. 같은 온도에서 벤젠과 톨루엔의 혼합용액을 증발시켰더니 증기 중 벤젠의 몰분율은 0.5 이었다. 용액 중의 톨루엔의 몰분율은 약 얼마인가?

(단, 이상기체이며 라울의 법칙이 성립한다고 본다.)

 ① 0.72

 ② 0.54

 ③ 0.46

 ④ 0.28

정답 : 1번

----------------------------------------------------------------------------------------------------

----------------------------------------------------------------------------------------------------

23. 40℃ 에서 벤젠과 톨루엔의 혼합물이 기액평형에 있다. Raoult 의 법칙이 적용된다고 볼 때 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

(단, 40℃ 에서의 증기압은 벤젠 180mmHg, 톨루엔 60mmHg 이고, 액상의 조성은 벤젠 30mol%, 톨루엔 70mol% 이다.)

 ① 기상의 평형분압은 톨루엔 42mmHg 이다.

 ② 기상의 평형분압은 벤젠 54mmHg 이다.

 ③ 이 계의 평형 전압은 240mmHg 이다.

 ④ 기상의 평형조성은 벤젠 56.25mol%, 톨루엔 43.75mol% 이다.

정답 : 3번

----------------------------------------------------------------------------------------------------

1번 : 

2번 : 

3번 : 42 + 54 = 96 mmHg

4번 : 

기상 벤젠 조성 : 54 / 96 = 56.25%, 기상 톨루엔 조성 : 42 / 96 = 43.75%

----------------------------------------------------------------------------------------------------

24. 염화칼슘의 용해도는 20℃ 에서 140.0g/100gH2O, 80℃ 에서 160.0g/100gH2O이다. 80℃ 에서의 염화칼슘 포화용액 70g 을 20℃ 로 냉각시키면 약 몇 g 의 결정이 석출되는가?

 ① 4.61

 ② 5.39

 ③ 6.61

 ④ 7.39

정답 : 2번

----------------------------------------------------------------------------------------------------

80℃ 에서의 염화칼슘 포화용액 70g 에는 100/(160+100) *70 = 26.92g 의 물이 있다.

물 100g 일 때 160-140 = 20g 의 염화칼슘이 석출되니,

물 26.92g 일 때는 20*26.92/100 = 5.38g 석출된다.

----------------------------------------------------------------------------------------------------

25. 순수한  1kg 을 25℃, 1기압하에서 물 1L 중에 투입하여 아세틸렌 가스를 발생시켰다. 이 때 얻어지는 아세틸렌은 몇 L 인가?

(단, Ca 의 원자량은 40 이다.)

 ① 350

 ② 368

 ③ 382

 ④ 393

정답 : 3번

----------------------------------------------------------------------------------------------------

: 1000g / (40+2*12)g/mol = 15.625 mol

: 1000g / 18g/mol = 55.556 mol

반응하면 15.625 mol 의 아세틸렌이 생성된다.

V = nRT/P 에서

15.625mol * 0.0821 * 298K / 1atm = 382.278L

----------------------------------------------------------------------------------------------------