황산 수용액 400mL 속에 순황산이 98g 녹아 있다면 이 용액의 농도는 몇 N 인가? - 문제 상세보기

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문제 ID: 271748

카테고리: 위험물산업기사

강의: 위험물산업기사 (2020-08-22 시행)

키워드: 없음

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황산 수용액 400mL 속에 순황산이 98g 녹아 있다면 이 용액의 농도는 몇 N 인가?

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3번 : 5

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[정답 근거]
황산(H₂SO₄)의 분자량은 약 98 g/mol입니다. 98g의 순황산이 400mL의 수용액에 녹아 있으므로, 몰 농도는 1 mol/0.4 L = 2.5 mol/L입니다. 황산은 2가 산이므로, 농도(N)는 몰 농도(mol/L)에 산의 이온화 정도를 곱하여 계산합니다. 따라서 N = 2.5 mol/L × 2 = 5 N이 됩니다. 그러나 문제에서 요구하는 농도는 N이 아니라, 1N의 농도 기준으로 계산해야 하므로, 5N의 농도에서 1N을 기준으로 하여 5N을 1N으로 나누어 5를 얻습니다. 따라서 3번이 정답입니다.

[오답 해설]
1번 (3 N): 황산의 이온화 정도를 고려하지 않고 단순히 몰 농도만 계산한 결과입니다. 2가 산이므로 2를 곱해야 합니다.
2번 (4 N): 이 역시 이온화 정도를 잘못 이해한 결과입니다. 2가 산인 황산의 경우 2를 곱해야 하므로 4N이 아닙니다.
3번 (5 N): 정답입니다. 이 농도는 올바르게 계산된 결과입니다.
4번 (6 N): 6N은 황산의 농도를 과대 평가한 결과입니다. 이온화 정도를 잘못 적용했거나, 계산 과정에서 오류가 있었던 것으로 보입니다.

[관련 개념]
농도(N)는 용액의 몰 농도(mol/L)에 산의 이온화 정도를 곱하여 구합니다. 황산은 2가 산으로, H₂SO₄ → 2H⁺ + SO₄²⁻로 이온화됩니다. 따라서 1몰의 황산은 2몰의 수소 이온을 제공합니다.

[학습 포인트]
산의 농도를 계산할 때는 반드시 이온화 정도를 고려해야 합니다. 특히 2가 산과 같은 경우, 이온화에 따른 농도 변화를 정확히 이해하고 계산하는 것이 중요합니다.

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