9급국가직공무원 2010-04-10 화학공학일반 9번 문제 해설

문제 요약: 플래쉬 증류 후 남아있는 용액의 에탄올 몰분율이 주어졌을 때, 증류된 증기의 에탄올 몰분율을 구하라.

정답 근거:
- 초기 상태: 물 0.5몰 + 에탄올 0.5몰
- 남은 액체: 총 0.5몰 (에탄올 0.2몰, 물 0.3몰)
- 증기 분리 효율: 에탄올의 순도가 높아짐
- 증기 중 에탄올 몰분율 = 남아있는 에탄올 몰수 / 초기 에탄올 몰수 = 0.5몰 / 0.5몰 = 0.8

오답 포인트:
- 1번 (0.0): 남아있는 에탄올이 여전히 존재하므로 불가능.
- 2번 (0.3), 3번 (0.5): 증기의 순도가 남아있는 액체보다 높아야 함.

핵심 개념:
- 몰분율: 특정 물질의 몰수를 전체 몰수로 나눈 값.
- 플래쉬 증류: 빠르게 증류되는 성분이 먼저 분리됨.

마무리 요약: 남아있는 용액에서 에탄올의 높은 몰분율은 증류 과정에서 에탄올이 증기로 더 많이 분리되었음을 의미하며, 따라서 증기 중 에탄올의 몰분율은 0.8이다.