9급 지방직 공무원 공업화학 필기 기출문제복원 (2017-12-16)

9급 지방직 공무원 공업화학
(2017-12-16 기출문제)

목록

1. 석탄화도가 가장 높은 것은?

  1. 아탄
  2. 갈탄
  3. 무연탄
  4. 역청탄
(정답률: 95%)
  • 석탄화도란 석탄이 담고 있는 탄소의 양을 나타내는 지표입니다. 무연탄은 다른 석탄에 비해 탄소 함량이 높고, 수분 함량이 적어 석탄화도가 가장 높습니다. 따라서 무연탄이 석탄화도가 가장 높은 것입니다.
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2. 다음 반응에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 산화철 촉매를 사용하면 반응 속도가 빨라진다.
  2. 평형 혼합물에서 암모니아를 제거하면 평형은 오른쪽으로 이동한다.
  3. 압력이 높을수록 암모니아의 생성에 유리하다.
  4. 온도가 낮을수록 평형은 왼쪽으로 이동한다.
(정답률: 77%)
  • 온도가 낮을수록 분자들의 운동에너지가 낮아지기 때문에 반응물과 생성물의 활동도가 낮아지고, 따라서 평형은 반응물 쪽으로 치우치게 된다.
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3. 이온형 계면활성제가 아닌 것은?

  1. 황산염형 계면활성제
  2. 폴리에틸렌글리콜형 계면활성제
  3. 암모늄염형 계면활성제
  4. 카복실산염형 계면활성제
(정답률: 100%)
  • 폴리에틸렌글리콜형 계면활성제는 이온형이 아닌 비이온성 계면활성제이기 때문에 정답입니다. 다른 보기들은 모두 이온형 계면활성제입니다.
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4. 산 무수물(acid anhydride)과 알코올(alcohol)을 반응시켰을 때의 생성물은?

  1. 에터(ether)와 에스터(ester)
  2. 에스터(ester)와 카복실산(carboxylic acid)
  3. 알코올(alcohol)과 에터(ether)
  4. 알코올(alcohol)과 카복실산(carboxylic acid)
(정답률: 85%)
  • 산 무수물과 알코올이 반응하면 에스터와 카복실산이 생성됩니다. 이는 산 무수물이 알코올의 수산기(-OH)와 반응하여 에스터 결합(-COO-)을 형성하고, 동시에 다른 산 무수물 분자가 알코올의 수산기와 반응하여 카복실산 결합(-COOH)을 형성하기 때문입니다. 따라서 정답은 "에스터(ester)와 카복실산(carboxylic acid)"입니다.
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5. 산도(acidity)가 높은 것부터 순서대로 바르게 나열한 것은?

  1. 염산 > 페놀 > 아세트산 > 에탄올
  2. 염산 > 아세트산 > 페놀 > 에탄올
  3. 염산 > 아세트산 > 에탄올 > 페놀
  4. 염산 > 에탄올 > 아세트산 > 페놀
(정답률: 69%)
  • 정답은 "염산 > 아세트산 > 페놀 > 에탄올" 입니다.

    산도는 수소 이온(H+)의 농도로 결정됩니다. 즉, 농도가 높을수록 산도가 높아집니다. 따라서, 염산은 수소 이온 농도가 가장 높기 때문에 가장 높은 산도를 가집니다. 아세트산은 염산보다 수소 이온 농도가 낮지만, 여전히 페놀과 에탄올보다 높기 때문에 두 번째로 높은 산도를 가집니다. 페놀은 수소 이온을 놓기 위해 공유 결합을 깨야하기 때문에 아세트산보다 산도가 높습니다. 마지막으로, 에탄올은 수소 이온을 놓기 위해 결합을 깨야하기 때문에 가장 산도가 낮습니다.
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6. 아세트산(acetic acid)과 에탄올(ethanol)의 반응을 통해 에스터(ester)를 생성시키고자 한다. 이 때, 주어진 반응 시간 동안 에스터의 수율(yield)을 높이기 위한 방법으로 옳지 않은 것은?

  1. 생성되는 물을 계(system) 밖으로 제거한다.
  2. 에탄올을 과량 사용한다.
  3. 수산화 소듐(NaOH)을 소량 첨가한다.
  4. 황산(H2SO4)을 촉매로 사용한다.
(정답률: 85%)
  • 수산화 소듐(NaOH)을 소량 첨가하는 것은 옳은 방법입니다. 이유는 아세트산과 에탄올의 반응에서 생성되는 에스터는 물과도 반응하여 역반응이 일어나기 때문입니다. 수산화 소듐은 염기성 물질로서 생성되는 물을 중화시켜 반응을 방해하고, 또한 에스터의 생성을 촉진하는 역할을 합니다. 따라서 수산화 소듐을 소량 첨가하여 생성되는 물을 계(system) 밖으로 제거하는 것과 함께 에스터의 수율을 높일 수 있습니다.
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7. 카이랄 중심(chiral center)이 R 배열을 갖는 화합물은?

(정답률: 62%)
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8. 유지의 수소 첨가에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 수소 첨가 후에 유지의 요오드가(iodine value)는 증가한다.
  2. 불포화 유지에 존재하는 이중 결합을 단일 결합으로 변화시킨다.
  3. 액상인 유지가 굳어지는 경화가 발생하며 이를 경화유라고 한다.
  4. 백금, 니켈 등의 촉매를 사용할 수 있다.
(정답률: 83%)
  • "수소 첨가 후에 유지의 요오드가(iodine value)는 증가한다."가 옳은 설명이다.

    이유는 수소 첨가 반응은 불포화 유지에 존재하는 이중 결합을 단일 결합으로 변화시키는 반응이기 때문이다. 이중 결합은 요오드와 반응하여 결합이 일어나는데, 이중 결합이 줄어들면 요오드와 결합할 수 있는 결합의 수가 줄어들어 요오드 값이 증가하게 된다. 따라서 수소 첨가 후에 유지의 요오드 값은 증가하게 된다.
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9. 자유 라디칼 중합의 종류가 아닌 것은?

  1. 용액 중합(solution polymerization)
  2. 현탁 중합(suspension polymerization)
  3. 유화 중합(emulsion polymerization)
  4. 리빙 중합(living polymerization)
(정답률: 89%)
  • 리빙 중합은 다른 중합 방법과는 달리 중합 반응이 멈추지 않고 지속적으로 진행되는 방식입니다. 따라서 중합 과정에서 생성된 중간체를 계속 활용하여 고분자 체인을 더욱 길게 만들 수 있습니다. 반면에 용액 중합, 현탁 중합, 유화 중합은 중합 반응이 한 번 일어나면 종료되는 방식으로, 중간체를 다시 사용할 수 없습니다. 따라서 리빙 중합은 다른 중합 방법과는 구분되는 특징을 가지고 있습니다.
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10. 전도성 고분자에 해당하지 않는 것은?

  1. 폴리디아세틸렌(polydiacetylene)
  2. 폴리아닐린(polyaniline)
  3. 폴리파라페닐렌(poly-para-phenylene)
  4. 폴리이미드(polyimide)
(정답률: 75%)
  • 전도성 고분자는 전기를 전달할 수 있는 고분자로, 폴리이미드는 전도성 고분자에 해당하지 않습니다. 이는 폴리이미드가 전기를 전달할 수 있는 결합 구조를 가지고 있지 않기 때문입니다.
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11. 고분자에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 폴리스타이렌(polystyrene)은 스타이렌(styrene)의 축합 중합을 통해 합성할 수 있다.
  2. 폴리비닐클로라이드(polyvinyl chloride)는 비닐클로라이드(vinyl chloride)의 자유 라디칼 중합을 통해 합성할 수 있다.
  3. 나일론 6(nylon 6)은 ε－카프로락탐(ε-caprolactam)의 개환 중합에 의해 합성할 수 있다.
  4. 폴리우레탄(polyurethane)은 주로 섬유, 접착제, 고무, 발포제 등의 생산에 사용된다.
(정답률: 58%)
  • 정답은 "폴리스타이렌(polystyrene)은 스타이렌(styrene)의 축합 중합을 통해 합성할 수 있다."가 아닌 것입니다.

    폴리스타이렌은 스타이렌의 축합 중합을 통해 합성할 수 있습니다. 이는 스타이렌 분자들이 중합 반응을 통해 결합하여 고분자 체인을 형성하는 과정입니다.

    폴리비닐클로라이드는 비닐클로라이드의 자유 라디칼 중합을 통해 합성할 수 있습니다.

    나일론 6은 ε-카프로락탐의 개환 중합에 의해 합성할 수 있습니다.

    폴리우레탄은 섬유, 접착제, 고무, 발포제 등의 생산에 사용됩니다.
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12. 효소에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 아미노산 간 펩타이드 결합으로 이루어진 단백질이 주성분이다.
  2. 특정 기질에만 결합하여 작용하는 기질 특이성이 있다.
  3. 효소에 결합하여 활성을 나타내도록 하는 금속 이온을 조효소라고 한다.
  4. 효소의 작용은 온도와 pH의 영향을 받는다.
(정답률: 85%)
  • 정답은 "효소에 결합하여 활성을 나타내도록 하는 금속 이온을 조효소라고 한다."입니다. 이유는 효소에 결합하여 활성을 나타내도록 하는 금속 이온을 조효소라고 하는 것은 옳은 설명입니다.
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13. 단일 비료 중 인산 비료에서 인 함량을 나타낼 때, 그 기준으로 사용하는 것은?

  1. PO3
  2. P2O3
  3. P2O5
  4. PO4
(정답률: 92%)
  • 인산 비료에서 인 함량을 나타낼 때는 P2O5을 기준으로 사용합니다. 이는 인산을 화학적으로 분석할 때, P2O5의 질량을 기준으로 계산하기 때문입니다. 따라서 인산 비료의 인 함량을 나타낼 때는 P2O5을 사용합니다.
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14. 분자의 크기가 작은 것부터 순서대로 바르게 나열한 것은?

  1. 아데닌 < 뉴클레오티드 < 유전자 < 염색체
  2. 유전자 < 염색체 < 뉴클레오티드 < 아데닌
  3. 유전자 < 아데닌 < 뉴클레오티드 < 염색체
  4. 아데닌 < 유전자 < 염색체 < 뉴클레오티드
(정답률: 78%)
  • 아데닌은 DNA와 RNA의 구성 요소 중 하나이며, 뉴클레오티드는 아데닌과 같은 염기와 당분을 포함하는 분자이다. 유전자는 DNA의 일부이며, 염색체는 유전자의 모음체이다. 따라서, 아데닌은 뉴클레오티드의 일부이고, 유전자는 염색체의 일부이므로 "아데닌 < 뉴클레오티드 < 유전자 < 염색체"가 올바른 순서이다.
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15. 석유 정제 공정에 대한 설명으로 옳은 것만을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄹ
  3. ㄴ, ㄷ
  4. ㄷ, ㄹ
(정답률: 77%)
  • 석유 정제 공정에서는 먼저 원유를 분해하여 다양한 분자 크기와 성질을 가진 유체를 얻습니다. 이후, 이 유체를 분리 정제하여 원하는 제품을 얻습니다. 이 과정에서 "ㄷ"은 분해 공정에서 큰 분자를 작은 분자로 분해하는 과정을 의미하고, "ㄹ"은 분리 정제 과정에서 다양한 성질을 가진 유체를 분리하는 과정을 의미합니다. 따라서, "ㄷ, ㄹ"이 옳은 정답입니다.
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16. 석유 화학 공정에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 접촉 분해(catalytic cracking)는 분자량이 큰 탄화수소를 분해하여 고옥탄가의 가솔린을 제조한다.
  2. 수소화탈황(hydrodesulfurization)은 분별 증류된 유분에서 황을 제거한다.
  3. 접촉 개질(catalytic reforming)은 선형 탄화수소를 옥탄가가 높은 가지 달린 탄화수소나 방향족 화합물로 전환한다.
  4. 메타자일렌(m-xylene)을 파라자일렌(p-xylene)으로 전환하는 것은 알킬화 공정이다.
(정답률: 85%)
  • "메타자일렌(m-xylene)을 파라자일렌(p-xylene)으로 전환하는 것은 알킬화 공정이다."가 옳지 않은 것은, 실제로는 메타자일렌을 파라자일렌으로 전환하는 것은 이성질체 분리 공정(isomerization process)이다. 알킬화 공정은 분자 내에서 탄소 원자가 추가되거나 제거되는 반응으로, 예를 들어 프로판을 프로필렌으로 변환하는 과정이 이에 해당한다.
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17. 목재의 조성에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 가장 많은 성분은 셀룰로오스이다.
  2. 셀룰로오스의 주요 성분은 글루코오스이다.
  3. 헤미셀룰로오스는 세포벽에 존재하는 단당류이다.
  4. 리그닌은 목재의 섬유와 세포를 강하게 결합시켜 준다.
(정답률: 95%)
  • 헤미셀룰로오스는 세포벽에 존재하는 단당류가 아니라, 셀룰로오스와 함께 세포벽을 구성하는 다당류 중 하나이다. 따라서 "헤미셀룰로오스는 세포벽에 존재하는 단당류이다."가 옳지 않은 설명이다.
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18. 소금을 원료로 한 탄산소다의 공업적 제법으로 옳지 않은 것은?

  1. Haber법
  2. Leblanc법
  3. Solvay법
  4. 염안소다법
(정답률: 95%)
  • Haber법은 암모니아와 수소를 이용하여 직접적으로 소다를 생산하는 방법이며, 소금을 원료로 한 탄산소다를 생산하는 방법이 아닙니다. 따라서 Haber법은 옳지 않은 것입니다.
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19. 염기성 비료에 해당하는 것으로만 묶은 것은?

  1. 염안, 염화 포타슘(KCl)
  2. 요소, 과린산석회
  3. 석회질소, 용성인비
  4. 황안, 중과린산석회
(정답률: 73%)
  • 염기성 비료는 pH가 7보다 높은 비료를 말합니다. 따라서 염안, 염화 포타슘(KCl), 요소, 과린산석회, 황안, 중과린산석회 중에서는 pH가 7보다 높은 석회질소와 용성인비만이 염기성 비료에 해당합니다.
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20. 다음은 반도체 사진공정(photolithography)의 단위 공정들이다. 순서대로 바르게 나열한 것은?

  1. ㄱ → ㄷ → ㄴ → ㄹ
  2. ㄱ → ㄹ → ㄷ → ㄴ
  3. ㄹ → ㄱ → ㄷ → ㄴ
  4. ㄹ → ㄷ → ㄴ → ㄱ
(정답률: 82%)
  • 정답은 "ㄱ → ㄹ → ㄷ → ㄴ" 입니다.

    먼저, 반도체 위에 미세한 패턴을 만들기 위해 광원을 이용하여 마스크에 있는 패턴을 반도체 위에 옮기는 공정인 "마스크 정렬" 공정이 먼저 이루어져야 합니다. 그 다음으로는 마스크에 있는 패턴을 반도체 위에 옮기기 위해 광원을 이용하여 미세한 패턴을 형성하는 "노광" 공정이 이루어집니다. 이후에는 반도체 위에 형성된 미세한 패턴을 보호하기 위해 "레지스트 코팅" 공정이 이루어지고, 레지스트 위에 있는 미세한 패턴을 형성하기 위해 "노광" 공정이 다시 이루어집니다. 마지막으로, 레지스트 위에 있는 미세한 패턴을 보호하기 위해 "레지스트 제거" 공정이 이루어집니다.
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