일반 화학 “2015년 2학기 기말 시험”

일반 화학 “2015년 2학기 기말 시험”

<5지 선다형: 각 문항 5점>

 

1. 용액의 총괄성에 대한 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

 

① 설탕물을 얼려 만든 얼음 속에 들어 있는 설탕의 농도는 용액과 같다.

② 역삼투를 일으키기 위해서는 삼투압보다 더 높은 압력을 가해야 한다.

③ 비휘발성 용질이 녹은 용액의 증기압은 항상 순수한 용매보다 낮다.

④ 삼투압은 용매 분자의 무작위한 움직임 때문에 나타난다.

⑤ 소금물 용액에 얼기 시작하면 어는점은 점점 낮아진다.

 

답 : 1

 

2. 다음 화학종 중 등전자 이온이 아닌 하나는?

 

① Na^+

② F^-

③ Al^3+

④ O^2-

⑤ 없음

 

답 : 5

 

3. 화학 결합에 대한 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

 

① 결합 에너지는 F-F < Cl-Cl 이다.

② 이온결합은 모두 부분 공유결합성을 갖는다.

③ 공유결합의 결합 길이는 두 원자 간의 퍼텐셜 에너지가 0이 되는 원자간 거리이다.

④ 두 원자의 결합의 이온결합성은 쌍극자 모멘트의 크기에 비례한다.

⑤ 이온결합의 세기는 격자 에너지로 알 수 있다.

 

답 : 3

 

4. 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

 

① 분자(입자)간 인력이 없는 물질은 없다.

② 용액의 삼투압은 몰농도와 절대온도에 비례한다.

③ 어떤 용매에 녹는 모든 물질의 용해열은 (-) 값을 갖는다.

④ 임계점 이상의 온도와 압력에서 물은 기체 상태로 존재할 수 없다.

⑤ Si의 산화물이 분자를 형성하지 않는 것은 O-Si 사이의 π 결합 형성이 비효율적이기 때문이다.

 

답 : 3

 

5. 다음 설명 중 옳은 것은?

 

① 3p 궤도함수는 마디가 1개이다.

② n=1인 껍질 속에는 l 값이 0인 궤도함수가 없다. 

③ de Broglie의 이론은 광자가 정지 질량을 가짐을 암시한다.

④ 수소 원자에서 같은 껍질에 속한 궤도함수 중 l 값이 클수록 에너지가 더 높다.

⑤ 원자에서 방출되는 빛이 선 스펙트럼을 보이는 것은 원자의 에너지 준위가 양자화되어 있음을 보여주는 증거이다.

 

답 : 5

 

6. 다음 화합물들 중에서 격자 에너지 값이 가장 작은 것은?

 

① MgO

② KF

③ MgCl2

④ NaF

⑤ CaO

 

답 : 2

 

<단답형 문항 : 각 5점> : 단답형 문제는 풀이 과정이 없이 최종 답만을 답안지의 해당 란에 쓰세요.

1. 사이안산 이온의 Lewis 구조 중 가장 안정한 것을 그리시오. 고립전자쌍도 모두 표시하라.

 

답 :

2. 오른 편 표는 온도에 따른 물의 증기압 자료이다. 물의 증발엔탈피를 kJ/mol 단위로 구하라.

 

 

답 : 42.5kJ/mol

 

3. 바닥 상태에서 짝을 이루지 않은 전자가 1개인 4주기 원소를 모두 찾아 원소 기호를 쓰시오.

 

답 : K Sc Ga Cu Br

 

4. NaCl의 격자 에너지는 786kJ/mol이고, 물에 대한 NaCl의 용해열은 +3kJ/mol이다. 기체상의 Na^+ 2mol과 Cl^- 이온 2mol이 물에 녹는 과정의 엔탈피 변화를 구하라.

 

답 : -1566kJ

 

5. 파장 1.54 Å인 X-선을 사용하여 알루미늄 결정을 분석하였더니 θ = 19.3도에서 강한 회절 무늬가 관찰되었다. 이 회절 무늬를 만든 원자들의 층과 층 사이의 거리 d를 pm 단위로 구하라. 단, n=1이다.

 

답 : 239pm

 

<주관식 문항 :  배점은 문항에 표시.>

주의 : 주관식 문제는 풀이 과정이 없으면 부정행위로 간주하여 0점 처리합니다. 답안지 칸이 부족하면 답안지 뒷면을 이용하세요.

 

1. 다음 자료로부터 NaF의 격자 에너지를 kJ/mol 단위로 구하라. (10점)

 

NaF의 표준 생성 엔탈피 ΔHf˚ = -570kJ/mol

F의 전자 친화도 = -328kJ/mol

Na의 승화 엔탈피 = 161kJ/mol

F2의 결합 에너지 = 154kJ/mol

Na의 이온화 에너지 = 495kJ/mol

 

답 : -570 +328 -161 -77 -495 = -975kJ/mol

 

NaF의 표준 생성 엔탈피 - F의 전자친화도 - Na 승화 엔탈피 - F2의 결합에너지 /2 - Na의 이온화 에너지 = NaF의 격자에너지

-570 +328 -161 -77 -495 = -975kJ/mol

(단위, 부호 -1, 나머지 과정은 부분점수 X)

 

 

2.(10점) 은은 입방 최조밀 쌓임 구조를 갖는다. 은 원자를 당구공과 같은 단단한 구로 가정하고 다음 물음에 답하라.

 

(a) 단위 세포 중의 은 원자의 수를 구하라. (4점)

 

(b) 은 덩어리에서 은 원자가 차지하고 남은 빈 공간의 분율을 % 단위로 구하라. (6점)

 

답 :

(a) 4개

(b) 100-74.05 = 25.95%

 

 

 

3.(10점) 고체 Na2SO4 7.00g을 물에 녹여 500.0mL 용액을 만들었다. (단, 이상용액이라고 가정.)

 

a. 27℃에서 이 용액의 삼투압을 atm 단위로 구하라. (6점)

 

b. 이 용액의 어는 점은 섭씨 온도로 몇 도인가? (4점)

 

답 : 

(a) 7.32atm

(b) -0.558℃

 

 

 

4. XeF4 분자에 대하여 다음에 답하시오. (10점)

 

a. Lewis 구조를 그려라.(고립전자쌍을 모두 표시하라.) (3점)

b. a의 Lewis 구조에 각 원자의 형식 전하를 표시하라. (3점)

c. 분자의 모양을 가능한 정확히 그려라.(2점)

d. 분자의 극성 여부를 예측하라. (2점)

* 주의 : 이 문제는 단계쩍으로 푸는 문제이므로 a의 답이 틀리면 뒷 문제의 답이 정답이라도 0점으로 채점합니다.

 

답 : 

(a)

(b) Xe : 0, F :0

(c)

(d) 비극성