표준상태에서 메탄가스의 밀도는 몇 g/L인가?

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① 0.21

② 0.41

③ 0.71

④ 0.91

핵심 해설

메탄 \(CH_4\)의 몰질량은 16 g/mol이고 표준상태 몰부피는 22.4 L/mol이므로 \(16/22.4\approx0.71\,g/L\)입니다. 결정 단서는 표준상태와 g/L 단위가 주어지면 몰질량을 22.4 L로 나누면 됩니다. 계산 결과 또는 공식 구조와 일치하는 보기는 ③입니다.

학습 포인트

이 문항은 표준상태 기체 밀도 계산을 평가합니다. 메탄 \(CH_4\)의 몰질량은 16 g/mol이고 표준상태 몰부피는 22.4 L/mol이므로 \(16/22.4\approx0.71\,g/L\)입니다. 이 기준을 정확히 구별하시면 화재성상 이해, 소화약제 선정, 위험물 분류 및 건축 방재계획 수립에서 안전 판단의 근거가 됩니다.

선지별 해설

문제의 계산 또는 공식 판별 단서는 표준상태와 g/L 단위가 주어지면 몰질량을 22.4 L로 나누면 됩니다.
적용식과 기준은 다음과 같습니다. 메탄 \(CH_4\)의 몰질량은 16 g/mol이고 표준상태 몰부피는 22.4 L/mol이므로 \(16/22.4\approx0.71\,g/L\)입니다.
이 기준으로 계산하거나 식의 형태를 비교하면 ③ 0.71이(가) 일치합니다. 따라서 최종 답은 ③입니다.
① [X] 이 선택지는 계산값 또는 공식 구조와 다릅니다. 메탄 \(CH_4\)의 몰질량은 16 g/mol이고 표준상태 몰부피는 22.4 L/mol이므로 \(16/22.4\approx0.71\,g/L\)입니다.에 따라 도출되는 결과는 ③ 0.71이므로 ‘0.21’은(는) 선택하기 어렵습니다.
② [X] 이 선택지는 계산값 또는 공식 구조와 다릅니다. 메탄 \(CH_4\)의 몰질량은 16 g/mol이고 표준상태 몰부피는 22.4 L/mol이므로 \(16/22.4\approx0.71\,g/L\)입니다.에 따라 도출되는 결과는 ③ 0.71이므로 ‘0.41’은(는) 선택하기 어렵습니다.
③ [O] 이 선택지는 계산값 또는 공식과 일치합니다. 메탄 \(CH_4\)의 몰질량은 16 g/mol이고 표준상태 몰부피는 22.4 L/mol이므로 \(16/22.4\approx0.71\,g/L\)입니다.에 따라 판단하면 ‘0.71’이(가) 문제에서 요구한 값 또는 식입니다.
④ [X] 이 선택지는 계산값 또는 공식 구조와 다릅니다. 메탄 \(CH_4\)의 몰질량은 16 g/mol이고 표준상태 몰부피는 22.4 L/mol이므로 \(16/22.4\approx0.71\,g/L\)입니다.에 따라 도출되는 결과는 ③ 0.71이므로 ‘0.91’은(는) 선택하기 어렵습니다.

암기 팁

표준상태 기체 밀도는 ‘분자량 ÷ 22.4’로 계산하십시오.

맞춤 꼼수

메탄의 분자량 16을 22.4로 나누어 0.71을 고르시면 됩니다.

AI로 작성된 해설입니다.

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