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문제 ID: 271752

카테고리: 위험물산업기사

강의: 위험물산업기사 (2020-08-22 시행)

키워드: 없음

문제
1패러데이(Faraday)의 전기량으로 물을 전기분해 하였을 때 생성되는 기체 중 산소 기체는 0℃, 1기압에서 몇 L 인가?
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1 5.6
2 11.2
3 22.4
4 44.8
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정답
1번 : 5.6
해설 gpt-4o-mini 생성
[정답 근거] → 물의 전기분해에서 생성되는 기체는 수소와 산소입니다. 물 2몰이 전기분해되면 1몰의 산소가 생성됩니다. 1몰의 기체는 0℃, 1기압에서 22.4L의 부피를 차지하는데, 산소는 2몰의 물에서 1몰이 생성되므로, 1몰의 산소는 22.4L의 절반인 11.2L가 됩니다. 그러나 문제에서 주어진 1패러데이의 전기량으로 생성되는 산소의 부피는 5.6L입니다. 이는 1/4몰의 산소가 생성되기 때문입니다. 따라서 정답은 5.6L입니다.

[오답 해설] →
2번(11.2L): 1몰의 산소가 생성된 경우의 부피로, 2몰의 물에서 1몰의 산소가 생성될 때의 부피입니다. 하지만 1패러데이로는 1/4몰의 산소가 생성되므로 틀립니다.
3번(22.4L): 1몰의 산소가 생성된 경우의 부피로, 물 2몰에서 생성된 산소의 부피가 아닙니다. 1패러데이로는 1/4몰의 산소가 생성되므로 이 역시 틀립니다.
4번(44.8L): 2몰의 산소가 생성된 경우의 부피로, 물 4몰에서 생성될 수 있는 부피입니다. 1패러데이로는 1/4몰의 산소가 생성되므로 이 또한 틀립니다.

[관련 개념] → 전기분해, 패러데이의 법칙, 기체의 부피와 몰의 관계. 전기분해는 전류를 이용하여 화합물을 분해하는 과정이며, 패러데이의 법칙에 따르면 전기량과 생성되는 물질의 양은 비례합니다.

[학습 포인트] → 전기분해 과정에서 생성되는 기체의 부피를 계산할 때, 패러데이의 법칙을 이해하고, 기체의 몰 부피를 활용하여 정확한 계산을 할 수 있어야 합니다. 1패러데이의 전기량으로 생성되는 기체의 양을 명확히 이해하는 것이 중요합니다.
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문제 ID: 271752

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강의: 위험물산업기사

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