[기출문제] 전남대학교 일반화학 2023-1 중간 기출문제 (정답 포함)

1. 다음 용어를 간단히 정의하시오. 
1) 동위원소
2) 이온
3) 이온결합
4) 공유결합

2. 다음 반응이 완전히 진행될 때 생성되는 물의 질량을 구하시오. (한계반응자 포함 계산)
2H₂(g) + O₂(g)-> 2H₂O (I)
25 °C, 1.00 atm에서 H₂(g) 4.00 L, O₂(g) 5.00 L를 반응시켰다. 기체는 이상기체로 가정하고, 이 조건에서 H₂와 O₂의 몰수는 각각 n(H₂)=0.163mol, n(O₂)=0.204 mol이라고 한다. 생성되는 물의 질량(g)을 구하시오.

3. 어떤 유기화합물은 C, H, O로만 이루어져 있으며 질량 백분율이 C 40.0 %, H 6.67 %, O 53.3 % 이다. 이 물질의 몰질량이 180 g/mol일 때,
이 물질의 분자식을 구하시오.

1.
1) 동위원소: 원자 번호는 같고, 질량 수(중성자 수)가 다른 같은 원소의 원자.
2) 이온: 전자 수의 변화로 전하를 띠게 된 원자 또는 원자단.
3) 이온결합: 양이온과 음이온 사이의 정전기적 인력으로 형성되는 결합.
4) 공유결합: 두 원자가 전자쌍을 공유하여 형성하는 결합.

2. 필요한 몰비: H₂ : O₂ = 2 : 1
실제 비: 0.163:0.204≈0.8:1 → H₂가 부족, H₂가 한계반응자.
생성되는 H₂O 몰수: 반응식상 2 mol H₂ → 2 mol H₂O
따라서 n(H₂)=0.163mol
질량: m=n×M=0.163×18.0≈2.93 g

정답: 약 2.9 g의 물 생성

3. 가정: 100 g 시료
C: 40.0 g → 40.0/12.0≈3.33 mol
H: 6.67 g → 6.67/1.0≈6.67 mol
O: 53.3 g → 53.3/16.0≈3.33 mol

몰비:
C : H : O ≈ 3.33 : 6.67 : 3.33 ≈ 1 : 2 : 1
→ 실험식: CH₂O
실험식 몰질량: 12 + 2 + 16 = 30 g/mol
주어진 몰질량 180 g/mol → 180/30=6

→ 분자식 = (CH₂O)₆ = C₆H₁₂O₆