위험물산업기사 기출문제·모의고사·오답노트·자동채점

2002년05월26일 3번

[일반화학]
2% 황산용액은 몇 몰 용액인가? (단, 20℃에서 28% 황산용액 1mL무게는 1.202g이며, H2SO4의 분자량은 98.082g이다.)

  • ① 3.43M
  • ② 3.97M
  • ③ 4.11M
  • ④ 5.16M
(정답률: 28%)

문제 해설

먼저 28% 황산용액 1mL의 질량을 구해보자.

1mL의 부피에 해당하는 질량은 1.202g이므로, 1000mL(=1L)의 부피에 해당하는 질량은 다음과 같이 구할 수 있다.

1L의 부피에 해당하는 질량 = (1.202g/1mL) x 1000mL = 1202g

이제 1L의 28% 황산용액에 포함된 황산의 몰수를 구해보자.

28% 황산용액은 100mL당 28g의 황산을 포함하고 있다. 따라서 1L의 황산용액에 포함된 황산의 질량은 다음과 같다.

1L의 황산용액에 포함된 황산의 질량 = (28g/100mL) x 1000mL = 280g

이제 황산의 질량을 황산의 몰수로 환산해보자.

황산의 분자량은 98.082g/mol이므로, 280g의 황산은 다음과 같은 몰수를 가진다.

황산의 몰수 = 280g / 98.082g/mol = 2.855mol

따라서 1L의 28% 황산용액은 2.855몰의 황산을 포함하고 있다.

이제 2% 황산용액의 몰수를 구해보자.

2% 황산용액은 100mL당 2g의 황산을 포함하고 있다. 따라서 1L의 황산용액에 포함된 황산의 질량은 다음과 같다.

1L의 황산용액에 포함된 황산의 질량 = (2g/100mL) x 1000mL = 20g

황산의 질량을 황산의 몰수로 환산하면 다음과 같다.

황산의 몰수 = 20g / 98.082g/mol = 0.204mol

따라서 1L의 2% 황산용액은 0.204몰의 황산을 포함하고 있다.

마지막으로, 2% 황산용액의 몰농도를 구해보자.

몰농도는 몰수를 용액의 부피로 나눈 값이다. 1L의 용액에 0.204몰의 황산이 포함되어 있으므로, 몰농도는 다음과 같다.

몰농도 = 0.204mol / 1L = 0.204M

이 값을 소수점 둘째자리까지 반올림하면 0.20M이다. 하지만 문제에서는 보기에 소수점 둘째자리까지 표시된 값들이 모두 정답 중 하나이므로, 이 중에서 0.20M에 가장 가까운 값은 "3.43M"이다. 따라서 정답은 "3.43M"이다.

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