01. 일반화학 -2/2 (계산문제 풀이)

일반화학은 고등학교 화학1수준으로 출제 됩니다.

다만 화학적 지식이 없으신 분은 아래 문제풀이를 꼭 암기하시고 기출문제 연습연습 후 정답률 90%가 되셔야 합니다.

필기 때 한번 공부하면 실기에서도 같은 문제가 출제되니 꼭 이해하고 넘어가주세요.

 

1. 반응에 필요한 질량 구하기 

아래 소화반응에서 5m³의 탄산가스를 만들기 위해 필요한 탄산수소 나트륨의 양은 몇 Kg 인가?
(표준상태, Na 원자량 23)

 2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O

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문제풀이 

1. 2몰의 탄산수소 나트륨이 분해  -> 1mol의 이산화탄소(=탄산가스) 발생
2. 기체의 부피는 1mol =22.4m³ (kg일 때는 m³ , g 일 때는 L 입니다. 단위 짝은 암기) ; 위 문제는 kg이니 m³
3. 2NaHCO₃ 의 원자량 : 23 + 1 + 12 + (16x3) = 2*84kg/mol

4. 2* 84kg/mol : 22.4m³ = x : 5m3 
   168kg : 22.4m³ = x : 5m³ 
    x = 2* 84kg/mol * 5m3  / 22.4m³/mol = 37.52kg

5. 풀이는 위까지이면 단위소거는 아래와 같습니다.

단위 환산

 

2. 화학반응식 (기체의 부피 = 22.4L)

표준상태에서 탄소 1몰이 완전 연소하면 이산화탄소 몇 L가 생성되는가?

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문제풀이
1. 탄소와 산소의 반응으로 이산화탄소가 생성되는 화학식알아야 합니다.
     C + O2 -> CO2  ; 탄소 1몰과 산소 1몰이 만나 이산화탄소 1몰이 생성

2. 기체 1mol의 부피는 22.4L 입니다.

 

3. 이상기체상태 방정식 (PV=nRT)

분말소화약제 탄산수소나트륨 10kg이 표준상태에서 방사되었을 때 이산화탄소의 부피 m3는 얼마인가?

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문제풀이
1. 이상기체상태 방정식을 이용, 표준상태 (1기압=1atm, 25도씨=298K) 
2. 탄산수소나트륨 분해식을 암기
 2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O
3. 위 분해식에서 2몰의 탄산수소나트륨 반응 후 1몰의  이산화탄소가 된다라는걸 알고

4. 10kg의 탄산수소나트륨은 몇 몰인가?
    2NaHCO₃ 의 원자량 : 23 + 1 + 12 + (16x3) = 2*84g/mol = 168g/mol
    10kg = 10,000g  ; 10,000g = 59.52mol

5. 이상기체상태 방정식에 대입
    PV =nRT 
    1atm*V = 59.52mol x 0.082 x (273+25) 
     V = 1,454.4L = 1.45m3

단위환산

위 문제는 소화반응식 암기, 원자량, 이상기체상태 방정식을 적용할 수 있는가에 대한 문제입니다. 
   

4. 증기비중 (분자량/29)

이산화탄소의 증기비중은 약 얼마인가? (단, 공기의 분자량은 29이다.)

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문제풀이
1. 이산화탄소의 분자량은 CO2 = 12 + (16*2) =44
2. 증기비중은 = 분자량 / 공기의 분자량
    44/29  = 1.52  (단위 없음)