9급 지방직 공무원 공업화학 필기 기출문제복원 (2019-06-15)

9급 지방직 공무원 공업화학
(2019-06-15 기출문제)

목록

1. 1차 전지로만 나열한 것은?

  1. 망간 전지, 수은－아연 전지
  2. 알칼리 전지, 니켈－카드뮴 전지
  3. 산화은 전지, 나트륨－황 전지
  4. 납축전지, 리튬－산화망간 전지
(정답률: 83%)
  • 1차 전지는 화학적 반응에 의해 전기를 발생시키는 전지로, 사용 후 폐전지 처리가 필요하다는 단점이 있다. 이 중에서 망간 전지와 수은-아연 전지는 가장 오래된 유형으로, 각각 망간과 수은을 양극으로 사용하여 전기를 발생시킨다. 이 두 전지는 비교적 안정적이고 신뢰성이 높은 편이지만, 충전이 불가능하고 용량이 작아서 현재는 거의 사용되지 않는다.
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2. 포화지방산으로만 나열한 것은?

  1. 부티르산, 올레산, 라우르산
  2. 카프로산, 미리스트산, 팔미트올레산
  3. 카프릴산, 라우르산, 팔미트산
  4. 카프르산, 팔미트산, 리놀렌산
(정답률: 88%)
  • 포화지방산은 탄소 사슬이 모두 단일결합으로 이루어져 있어서 더 이상의 불포화가 불가능한 지방산입니다. 따라서 "카프릴산, 라우르산, 팔미트산"은 모두 포화지방산에 해당합니다. 다른 보기들은 불포화지방산이나 혼합지방산으로 이루어져 있습니다.
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3. DNA(Deoxyribonucleic acid)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 질산이 뉴클레오타이드를 연결하는 역할을 한다.
  2. 염기의 상보적인 결합은 수소결합에 의해 이루어진다.
  3. 염기의 상보적인 결합에 의하여 나선형 구조를 이룬다.
  4. 유전정보를 함유하는 생체 고분자 물질이다.
(정답률: 92%)
  • "질산이 뉴클레오타이드를 연결하는 역할을 한다."는 옳지 않은 설명입니다. DNA의 염기는 인산과 뉴클레오타이드로 이루어져 있으며, 인산과 뉴클레오타이드는 인산-뉴클레오타이드 결합으로 연결됩니다. 질산은 DNA의 구성 성분이 아니며, 인산과 뉴클레오타이드를 연결하는 역할을 하지 않습니다.
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4. 다음 글에서 설명하는 중합법은?

  1. 괴상중합
  2. 현탁중합
  3. 유화중합
  4. 용액중합
(정답률: 96%)
  • 이 중합법은 현탁중합입니다. 이유는 그림에서 보이듯이, 고분자 분자들이 용매 중에 분산되어 있을 때, 이들이 서로 충돌하여 결합하는 과정을 통해 중합체를 형성하기 때문입니다. 이러한 과정에서는 용매 중에 고분자 분자들이 분산되어 있으므로, 고분자 분자들이 서로 충돌할 확률이 높아지고, 이에 따라 중합체의 형성이 용이해집니다. 이러한 중합법은 용액 상태에서 일어나는 것이 특징입니다.
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5. 다음 반응을 통해서 얻어지는 주생성물은?

  1. propanone
  2. propenal
  3. propan-2-ol
  4. propen-2-ol
(정답률: 71%)
  • 위 반응에서 일어나는 것은 프로판알의 산화반응입니다. 산화반응에서 알데하이드는 산화되어 케톤으로 변화합니다. 따라서 보기 중에서 케톤인 "propanone"이 주생성물이 됩니다.
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6. 아닐린(aniline) 유도체로부터 염화아릴(aryl chloride)을 합성하기 위한 반응의 중간체는?

  1. Ar－N2+Cl-
  2. Ar－O-Na+
  3. Ar－NO2
  4. Ar－H
(정답률: 67%)
  • 위 반응에서 아닐린(aniline)이 짝수 전자를 가지고 있기 때문에 직접적인 염화반응이 일어나지 않습니다. 따라서, 아닐린을 짝수 전자를 가지는 아릴다이아조늄염으로 전환시키는 중간체가 필요합니다. 이 중간체는 아닐린과 짝수 전자를 가지는 질소원자(N)이 반응하여 생성됩니다. 이 중간체는 아릴다이아조늄염의 양이온 형태이며, 염화이온(Cl-)과 결합하여 아릴클로라이드를 생성합니다. 따라서, 정답은 "Ar－N2+Cl-" 입니다.
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7. 2-Bromo-2,3-dimethylbutane으로부터 할로젠화수소 제거반응에 의해 얻어지는 주생성물은?

  1. 2,3-Dimethylbutane
  2. 2,3-Dimethyl-1-butene
  3. 2,3-Dimethyl-2-butene
  4. 2-Methyl-2-butene
(정답률: 63%)
  • 2-Bromo-2,3-dimethylbutane은 2,3-디메틸부탄의 분자 구조에서 브롬화수소(HBr) 제거 반응을 통해 생성됩니다. 이 반응에서 브롬화수소는 2,3-디메틸부탄의 탄소와 결합하고 브로민은 탈락하여 알케인이 생성됩니다. 이때, 브로민이 결합한 탄소는 더 많은 수소를 가지고 있으므로 더 안정적인 중심이 됩니다. 따라서, 주생성물은 2,3-디메틸부탄의 중심 탄소에서 브로민이 결합한 쪽으로 수소가 결합하여 생성되는 2,3-Dimethyl-2-butene입니다.
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8. 칼슘카바이드(CaC2)는 물과 반응하여 무색의 기체 A를 생성한다. 기체 A에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 분자구조가 선형이다.
  2. 불포화탄화수소이다.
  3. 브롬(Br2)과 첨가반응이 가능하다.
  4. 수산화나트륨(NaOH)과 중화반응을 한다.
(정답률: 80%)
  • 기체 A는 에틸렌(C2H4)으로, 칼슘카바이드와 물이 반응하여 생성된다. 따라서 "불포화탄화수소이다."가 옳지 않은 설명이다.

    수산화나트륨(NaOH)과 중화반응을 하는 이유는, 에틸렌이 물과 반응하여 생성될 때, 동시에 카르복시산(C2H4O2)도 생성된다. 이 카르복시산은 산성성분이므로, 수산화나트륨과 중화반응을 하여 중성화시키기 위해서이다.
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9. 다음 글에서 설명하는 주생성물은?

  1. 톨루엔
  2. 비스페놀 A
  3. 페놀
  4. 에탄올
(정답률: 91%)
  • 주생성물은 페놀입니다. 이는 반응식에서 톨루엔과 공유결합을 이루어 생성되며, 비스페놀 A와 에탄올은 반응식에서 나타나지 않기 때문입니다.
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10. 다음은 천연가스 분리공정에서 이용되는 단위공정들이다. 공정 진행 순서를 바르게 나열한 것은?

  1. ㄱ → ㄷ → ㄴ → ㄹ
  2. ㄱ → ㄴ → ㄷ → ㄹ
  3. ㄹ → ㄱ → ㄴ → ㄷ
  4. ㄹ → ㄱ → ㄷ → ㄴ
(정답률: 63%)
  • 정답은 "ㄱ → ㄴ → ㄷ → ㄹ" 입니다.

    천연가스 분리공정에서는 먼저 메탄과 에탄 등의 가스를 분리하기 위해 냉각기를 이용하여 가스를 압축하고 냉각합니다. 이후, 분리기에서 가스를 분리합니다. 분리된 가스는 다시 가스 압축기를 통해 압축하고, 냉각기를 통해 냉각합니다. 마지막으로, 분리된 가스는 저장탱크에 저장됩니다. 따라서, "ㄱ → ㄴ → ㄷ → ㄹ" 순서로 진행됩니다.
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11. 열경화성 수지와 열가소성 수지에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 열경화성 수지는 가교결합을 가지고 있으며, 용매에는 녹지 않으나 열에는 용융된다.
  2. 열가소성 수지는 일반적으로 선형 구조로 되어 있으며, 용매에 쉽게 용해되지 않는 경우도 있다.
  3. 열경화성 수지의 대표적인 예로 페놀수지, 멜라민수지, 폴리스타이렌 등이 있다.
  4. 열가소성 수지의 대표적인 예로 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에폭시 수지 등이 있다.
(정답률: 73%)
  • 열가소성 수지는 일반적으로 선형 구조로 되어 있으며, 용매에 쉽게 용해되지 않는 경우도 있다. 이는 선형 구조로 되어 있기 때문에 분자 간의 결합이 강하고, 용매 분자가 침투하기 어렵기 때문이다. 따라서 열가소성 수지는 일반적으로 내구성이 높고, 화학적으로 안정적인 특성을 가지고 있다.
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12. 단백질의 구조에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1차 구조는 단백질 내 아미노산의 순서를 말한다.
  2. 2차 구조는 단백질 사슬이 국소적으로 이루는 모양을 말하며, 병풍모양이나 나선모양을 보이기도 한다.
  3. 3차 구조는 단백질 사슬에서 상대적으로 멀리 떨어져 있는 아미노산 단위들의 공간적 관계를 말한다.
  4. 4차 구조는 하나의 단백질 사슬이 4번 이상 접혀 있는 구조를 말한다.
(정답률: 93%)
  • 4차 구조는 하나의 단백질 사슬이 4번 이상 접혀 있는 구조를 말하는 것이 아니라, 여러 개의 단백질 서브유닛이 상호작용하여 이루어진 구조를 말한다. 이는 여러 개의 3차 구조가 상호작용하여 이루어진 것으로 볼 수 있다.
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13. 종이 제조 시 펄프를 물에서 기계적으로 세단하고 해리, 콜로이드화 시켜 종이의 품질을 고르게 하는 공정은?

  1. 비팅
  2. 초지
  3. 충전
  4. 사이징
(정답률: 75%)
  • 비팅은 펄프를 물에서 기계적으로 세단하고 해리, 콜로이드화 시켜 종이의 품질을 고르게 하는 공정입니다. 따라서, 주어진 보기 중에서 비팅이 정답입니다. 초지는 펄프를 종이 상태로 만드는 과정, 충전은 종이에 색소나 화학물질을 첨가하는 과정, 사이징은 종이의 표면을 부드럽게 만들어주는 과정입니다.
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14. 다음 반응을 통해서 얻어지는 주생성물은?

  1. CH2＝CHCOOH
  2. CH2＝CHCHO
  3. CH2＝CHCN
  4. CH2＝CHCONH2
(정답률: 72%)
  • 이 반응은 마이어스-슈미트 반응으로 알려져 있으며, 이 반응에서는 시안화나트륨(NaCN)과 메틸 포름산(MF)이 반응하여 시안화 메틸(MCN)을 생성합니다. 이 MCN은 더 이상 반응하지 않고, 이중결합을 가진 화합물인 CH2＝CHCN으로 전환됩니다. 따라서 정답은 "CH2＝CHCN"입니다.
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15. 이소프렌을 합성하는 방법에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 이소부틸렌과 포름알데하이드의 반응
  2. 이소펜텐의 탈수소 반응
  3. 아세톤과 아세틸렌의 반응
  4. 이소부틸렌과 에틸렌의 불균화 반응
(정답률: 55%)
  • 이소부틸렌과 에틸렌의 불균화 반응은 이소프렌을 합성하는 방법이 아닙니다. 이소프렌은 이소부틸렌과 에틸렌의 복합체로서, 이 두 가지 화합물이 결합하여 형성됩니다. 따라서 이소부틸렌과 에틸렌을 불균화시켜 이소프렌을 합성하는 것은 불가능합니다.
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16. 소다 생산을 위한 전해법으로 얻어지는 가성소다 수용액의 농도가 높은 것부터 순서대로 바르게 나열한 것은?

  1. 격막법 > 이온교환막법 > 수은법
  2. 격막법 > 수은법 > 이온교환막법
  3. 수은법 > 격막법 > 이온교환막법
  4. 수은법 > 이온교환막법 > 격막법
(정답률: 55%)
  • 수은법은 전해질을 전기 분해할 때 수은 전극을 사용하는 방법으로, 높은 전압이 필요하고 수은 오염 문제가 있어 현재는 거의 사용되지 않습니다. 이온교환막법은 이온교환막을 사용하여 이온을 분리하는 방법으로, 높은 순도의 가성소다를 얻을 수 있습니다. 격막법은 전해질을 전기 분해할 때 양극과 음극을 격막하여 이온을 분리하는 방법으로, 이온교환막법보다는 순도가 낮지만 비용이 저렴하고 대량 생산이 가능합니다. 따라서, 가성소다 수용액의 농도가 높은 것부터 순서대로는 "수은법 > 이온교환막법 > 격막법" 입니다.
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17. 산 및 염기와 모두 반응할 수 있는 화합물은?

  1. P4O10
  2. Al2O3
  3. SiO2
  4. MgO
(정답률: 77%)
  • Al2O3은 산화알루미늄으로, 산과 염기 모두와 반응하여 염을 생성할 수 있습니다. 따라서 산 및 염기와 모두 반응할 수 있는 화합물입니다.
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18. 풀러렌(fullerene)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 풀러렌은 C60이 대표적이고 C70, C84 등이 존재한다.
  2. C60 풀러렌은 5원환과 6원환으로 이루어진 다면체 클러스터 분자 형태이다.
  3. C60 풀러렌은 화학적으로 안정하여 다른 물질과 화학 반응이 일어나지 않는다.
  4. 풀러렌은 다이아몬드와 동소체이다.
(정답률: 86%)
  • "C60 풀러렌은 화학적으로 안정하여 다른 물질과 화학 반응이 일어나지 않는다."는 옳지 않은 설명입니다. 실제로 풀러렌은 다양한 화학 반응을 보이며, 산화, 카르보닐화, 알킬화 등의 반응이 가능합니다. 따라서 이 보기가 옳지 않습니다.
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19. 복합비료에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 복합비료는 식물이 필요로 하는 성분을 복합시켜 놓아서 비료 효과가 크다.
  2. 황안, 요소, 과인산석회 및 염화칼륨 등을 단순히 혼합시킨 비료를 배합비료라 한다.
  3. N, P2O5, K2O의 함량의 합계가 30% 미만인 것을 고도화성비료라고 한다.
  4. N, P2O5, K2O의 세 요소 중에서 두 성분 이상을 포함한 비료를 복합비료라 한다.
(정답률: 92%)
  • 정답은 "N, P2O5, K2O의 함량의 합계가 30% 미만인 것을 고도화성비료라고 한다."입니다. 이유는 복합비료는 N, P2O5, K2O의 세 요소 중에서 두 성분 이상을 포함한 비료를 말하며, 고도화성비료는 N, P2O5, K2O의 함량의 합계가 30% 미만인 것을 말합니다. 따라서, 고도화성비료는 복합비료의 일종이 아니라고 할 수 있습니다.
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20. 다음 중 음이온 개시제에 대한 단량체의 반응성이 작은 것부터 순서대로 바르게 나열한 것은?

  1. ㄱ < ㄹ < ㄴ < ㄷ
  2. ㄴ < ㄷ < ㄱ < ㄹ
  3. ㄷ < ㄹ < ㄴ < ㄱ
  4. ㄹ < ㄷ < ㄱ < ㄴ
(정답률: 46%)
  • 단위 전하 당 반응성은 전하 밀도와 비례합니다. 따라서 이 문제에서는 음이온 개시제의 전하 밀도가 작은 순서대로 단량체의 반응성이 작다는 것을 의미합니다.

    ㄹ은 전하 밀도가 가장 작으므로 가장 반응성이 작습니다.

    ㄷ는 ㄱ보다 전하 밀도가 크므로 반응성이 더 큽니다.

    ㄱ은 ㄴ보다 전하 밀도가 크므로 반응성이 더 큽니다.

    ㄴ은 전하 밀도가 가장 크므로 가장 반응성이 큽니다.

    따라서 정답은 "ㄹ < ㄷ < ㄱ < ㄴ"입니다.
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