9급 지방직 공무원 화학 필기 기출문제복원 (2010-05-22)

9급 지방직 공무원 화학 2010-05-22 필기 기출문제 해설

이 페이지는 9급 지방직 공무원 화학 2010-05-22 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

9급 지방직 공무원 화학
(2010-05-22 기출문제)

목록

1과목: 과목 구분 없음

1. 물과 반응하여 산성을 나타내는 물질은?

  1. Na2O
  2. P4O10
  3. Al2O3
  4. MgO
(정답률: 87%)
  • 산화물의 성질은 구성 원소의 종류에 따라 결정됩니다. 일반적으로 금속 산화물은 물과 반응하여 염기성을 띠고, 비금속 산화물은 물과 반응하여 산성을 띱니다. $$P_{4}O_{10}$$은 비금속인 인(P)의 산화물이므로 물과 반응하여 산성을 나타냅니다.

    오답 노트
    $Na_{2}O, MgO$ : 금속 산화물로 염기성
    $Al_{2}O_{3}$ : 양쪽성 산화물
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

2. 다음 중 화학적 변화만을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ, ㅂ
  2. ㄴ, ㄷ, ㄹ
  3. ㄴ, ㄷ, ㅁ
  4. ㄹ, ㅁ, ㅂ
(정답률: 86%)
  • 화학적 변화는 물질의 본질이 변하여 새로운 물질이 생성되는 반응을 의미합니다.
    나무를 불에 태우는 연소 반응, 소화기관에서 음식물이 분해되는 화학적 소화, 물에 전류를 흘려 수소와 산소로 나누는 전기 분해는 모두 새로운 물질이 생성되는 화학적 변화입니다.

    오답 노트
    얼음을 녹인다: 상태 변화(물리적 변화)
    바닷물을 증발시켜 소금을 얻는다: 증발 및 결정화(물리적 변화)
    고무줄을 잡아당긴다: 모양 변화(물리적 변화)
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

3. 산의 세기를 비교한 것으로 옳지 않은 것은?

  1. HCl ＜ HF
  2. HBrO3 ＜ HClO3
  3. H2O ＜ H2S
  4. HClO ＜ HClO2
(정답률: 87%)
  • 산의 세기는 이온화 상수가 클수록, 즉 수소 이온을 더 잘 내놓을수록 강합니다.
    할로젠화 수소의 경우 원자 번호가 커질수록 결합 에너지가 약해져 산성이 강해지므로 $HCl$이 $HF$보다 훨씬 강한 산입니다.

    오답 노트
    HBrO$_{3}$ < HClO$_{3}$: 중심 원자의 전기 음성도가 클수록 산성이 강함
    H$_{2}$O < H$_{2}$S: 같은 족에서는 원자 크기가 클수록 산성이 강함
    HClO < HClO$_{2}$: 산소 수가 많을수록 산성이 강함
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

4. 어떤 화합물에 질량 기준으로 원소 A가 25%, 원소 B가 75% 포함되어 있다. 원소 B의 원자량이 원소 A의 원자량의 2배라면 이 화합물의 실험식은?

  1. A3B2
  2. A2B3
  3. A2B
  4. AB2
(정답률: 87%)
  • 화합물의 실험식은 각 원소의 몰수 비를 구하여 결정합니다. 원소 A의 원자량을 $M$이라 하면, 원소 B의 원자량은 $2M$이 됩니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{몰수} = \frac{\text{질량}}{\text{원자량}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{A의 몰수} : \text{B의 몰수} = \frac{25}{M} : \frac{75}{2M} = \frac{50}{2M} : \frac{75}{2M} = 50 : 75$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{A} : \text{B} = 2 : 3 \rightarrow \text{A}_2\text{B}_3$$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

5. 기체의 온도(T), 몰수(n), 압력(P), 부피(V) 간의 관계에 대한 설명 중 옳은 것만을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ, ㄷ
  2. ㄴ, ㄹ
  3. ㄱ, ㄷ, ㄹ
  4. ㄱ, ㄷ
(정답률: 84%)
  • 이상기체 상태 방정식 $PV = nRT$를 통해 변수 간의 관계를 분석합니다.
    ㄱ. T와 n이 일정할 때 $P \times V = \text{constant}$이므로 이상기체의 정의에 부합합니다.
    ㄴ. P와 n이 일정할 때 $V$와 $T$는 비례 관계(샤를의 법칙)입니다.
    ㄷ. T와 P가 일정할 때 $V$는 $n$에 비례합니다(아보가드로의 법칙).
    ㄹ. 실제 기체는 온도가 높을수록, 압력이 낮을수록 분자 간 상호작용과 분자 자체 부피가 무시되어 이상기체에 가까워집니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

6. 다음 N2O의 루이스 구조 중 형식전하를 고려할 때 가장 안정한 구조는?

(정답률: 61%)
  • 가장 안정한 루이스 구조는 각 원자의 형식전하가 0에 가깝고, 전기음성도가 큰 원자가 음전하를 가질 때입니다.
    구조의 경우, 왼쪽 질소는 형식전하 0, 중앙 질소는 0, 오른쪽 산소는 -1의 전하를 가져 가장 안정적인 분포를 보입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

7. 다음 중 개수가 가장 많은 것은?

  1. 물 1몰 내의 산소 원자 수
  2. 이산화탄소 1몰 내의 탄소 원자 수와 산소 원자 수의 합
  3. 6.02 × 1023개의 야구 공
  4. 암모늄 양이온 1몰 내의 수소 원자 수
(정답률: 86%)
  • 물질 1몰에 들어있는 입자의 수는 아보가드로 수($6.02 \times 10^{23}$)와 같습니다. 각 보기의 입자 수를 비교하면 다음과 같습니다.
    물 1몰 내의 산소 원자 수: $1 \times 6.02 \times 10^{23}$
    이산화탄소 1몰 내의 탄소와 산소 원자 수의 합: $3 \times 6.02 \times 10^{23}$
    야구 공 $6.02 \times 10^{23}$개: $1 \times 6.02 \times 10^{23}$
    암모늄 양이온(NH4+) 1몰 내의 수소 원자 수: $4 \times 6.02 \times 10^{23}$
    따라서 수소 원자가 4개 포함된 암모늄 양이온의 원자 수가 가장 많습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

8. sp2 혼성화를 이루는 화합물만으로 짝지어진 것은?

  1. 에테인(C2H6), 사이클로헥세인(C6H12)
  2. 이산화탄소(CO2), 아세틸렌(C2H2)
  3. 에틸렌(C2H4), 벤젠(C6H6)
  4. 오염화인(PCl5), 삼아이오딘화 이온(I2-)
(정답률: 79%)
  • sp2 혼성화를 이루는 화합물은 중심 원자가 3개의 전자 영역(결합선 또는 비공유 전자쌍)을 가져 평면삼각형 구조를 형성하는 물질입니다.
    에틸렌(C2H4)은 탄소 간 이중 결합을 가지며, 벤젠(C6H6)은 고리 구조 내에 공명하는 이중 결합을 가져 모두 sp2 혼성화를 이룹니다.

    오답 노트
    에테인, 사이클로헥세인: sp3 혼성화
    이산화탄소, 아세틸렌: sp 혼성화
    오염화인: sp3d 혼성화
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

9. 비극성 분자는?

  1. CH3Br
  2. CO2
  3. H2O
  4. NH3
(정답률: 89%)
  • 비극성 분자는 분자의 기하학적 구조가 대칭적이어서 쌍극자 모멘트의 합이 0이 되는 분자입니다.
    $\text{CO}_{2}$는 직선형 구조로 산소와 탄소 사이의 극성이 서로 상쇄되어 비극성 분자가 됩니다.

    오답 노트
    $\text{CH}_{3}\text{Br}$, $\text{H}_{2}\text{O}$(굽은형), $\text{NH}_{3}$(삼각뿔형)는 구조가 비대칭이어서 극성 분자입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

10. Fe2+의 바닥상태 전자배치는? (단, Fe의 원자번호는 26이다)

  1. [Ne] 3s23p63d64s2
  2. [Ne] 3s23p64s23d4
  3. [Ne] 3s23p63d8
  4. [Ne] 3s23p63d6
(정답률: 74%)
  • 철($\text{Fe}$, 원자번호 26)의 바닥상태 전자배치는 $[\text{Ne}] 3\text{s}^2 3\text{p}^6 3\text{d}^6 4\text{s}^2$ 입니다. $\text{Fe}^{2+}$이온이 될 때는 에너지가 가장 높은 바깥 껍질인 $4\text{s}$ 오비탈의 전자 2개가 먼저 제거됩니다.
    따라서 최종 전자배치는 $[\text{Ne}] 3\text{s}^2 3\text{p}^6 3\text{d}^6$이 됩니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

11. 다음 중 산성비의 피해를 가장 많이 입을 수 있는 건축재료는?

  1. 대리석
  2. 화강암
  3. 유리
  4. 모래
(정답률: 92%)
  • 대리석의 주성분인 탄산칼슘($\text{CaCO}_3$)은 산성 물질과 반응하여 쉽게 용해되는 성질이 있어 산성비에 의한 부식 피해를 가장 많이 입습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

12. 폴리에틸렌(polyethylene)을 제조할 때 사용되는 가장 보편적인 단위체는?

  1. CH2＝CH(C6H5)
  2. CH2＝CHCl
  3. CH2＝CH2
  4. CH2＝CH(CN)
(정답률: 84%)
  • 폴리에틸렌(polyethylene)은 에틸렌 분자들이 중합되어 만들어지는 고분자입니다. 따라서 단위체는 에틸렌인 $\text{CH}_2=\text{CH}_2$ 입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

13. 어떤 온도에서 다음 발열반응의 평형상수 Kc＝9.6일 때 옳은 것은?

  1. △G ＞ 0, △H ＞ 0, △S ＞ 0
  2. △G ＞ 0, △H ＞ 0, △S ＜ 0
  3. △G ＜ 0, △H ＜ 0, △S ＞ 0
  4. △G ＜ 0, △H ＜ 0, △S ＜ 0
(정답률: 80%)
  • 평형상수 $K_c$가 1보다 크면 깁스 자유 에너지 $\Delta G$는 0보다 작고, 발열반응이므로 엔탈피 $\Delta H$는 0보다 작습니다. 또한 반응식 $\text{N}_2(g) + 3\text{H}_2(g) \rightarrow 2\text{NH}_3(g)$에서 기체 몰수가 4몰에서 2몰로 감소하므로 엔트로피 $\Delta S$ 역시 0보다 작습니다.
    따라서 $\Delta G < 0, \Delta H < 0, \Delta S < 0$ 입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

14. 25°C에서 pH가 5.0인 HCl 수용액을 1,000배 묽힌 용액의 pH에 가장 가까운 값은? (단, log2＝0.30이다)

  1. 6.0
  2. 7.0
  3. 7.5
  4. 8.0
(정답률: 75%)
  • 강산인 $\text{HCl}$ 수용액을 매우 많이 묽히면 $\text{pH}$가 증가하지만, 물의 자동 이온화로 인해 이론적으로 $\text{pH}$ 7(중성)을 넘을 수 없습니다.
    1,000배 묽히면 $\text{pH}$가 3만큼 증가하여 $5.0 + 3 = 8.0$이 되어야 할 것 같지만, 실제로는 중성인 7.0에 수렴하게 됩니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

15. 다음 중 완충용액에 대한 설명으로 옳은 것만을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄱ, ㄴ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㄹ
(정답률: 75%)
  • 완충용액의 정의와 특징에 대한 설명입니다.
    ㄱ. 산이나 염기를 소량 첨가해도 pH 변화가 거의 없는 것이 완충용액의 핵심 성질입니다.
    ㄴ. 약산과 그 짝염기를 비슷한 농도로 혼합하여 제조할 수 있습니다.
    ㄷ. 사람의 혈액은 탄산( $H_{2}CO_{3}$)과 탄산수소 이온($$HCO_{3}^{-}$$)을 주성분으로 하는 완충계를 통해 pH를 일정하게 유지합니다.
    ㄹ. pH의 큰 변화 없이 흡수할 수 있는 $$H^{+}$$나 $$OH^{-}$$의 양을 완충용량이라고 정의합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

16. 이산화질소(적갈색)로부터 사산화이질소(무색)가 생성되는 다음 반응계에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 정반응은 발열반응이다.
  2. 온도를 높이면 평형상수가 커진다.
  3. 반응용기의 부피를 감소시키면 혼합물이 무색에 가까워진다.
  4. 온도를 낮추면 혼합물이 무색에 가까워진다.
(정답률: 90%)
  • 제시된 반응식 $2NO_{2}(g) \rightleftharpoons N_{2}O_{4}(g) \quad \Delta H = -54.8\text{ kJ}$에서 $\Delta H < 0$이므로 정반응은 발열 반응입니다. 발열 반응의 경우 온도를 높이면 르샤틀리에 원리에 의해 흡열 방향인 역반응이 우세해지므로, 평형 상수는 감소하게 됩니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

17. 정촉매의 역할에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 반응에 관여하는 분자들의 충돌 횟수를 증가시켜 반응속도를 증가시킨다.
  2. 정반응 속도와 역반응 속도를 모두 증가시킨다.
  3. 반응 활성화에너지를 감소시킨다.
  4. 반응이 진행되어도 촉매의 양은 줄지 않는다.
(정답률: 65%)
  • 정촉매는 반응 경로를 변경하여 활성화 에너지를 낮춤으로써 반응 속도를 증가시키는 물질입니다. 정촉매는 활성화 에너지를 감소시켜 더 많은 분자가 반응 장벽을 넘게 하는 것이지, 분자 간의 충돌 횟수 자체를 증가시키는 것은 아닙니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

18. 산성비의 형성과 관계없는 반응은?

  1. CO＋H2O→HCO2H
  2. 2NO2＋H2O→HNO2＋HNO3
  3. SO3＋H2O→H2SO4
  4. 2SO2＋O2→2SO3
(정답률: 77%)
  • 산성비는 대기 중의 황산화물(SO$_{x}$)과 질소산화물(NO$_{x}$)이 물과 반응하여 강산인 황산(H$_{2}$SO$_{4}$)과 질산(HNO$_{3}$)을 형성하며 발생합니다.
    CO + H$_{2}$O $\rightarrow$ HCO$_{2}$H 반응은 산성비의 주원인인 황산이나 질산의 생성 과정과 관계가 없습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

19. 다음 반응식에 따라 A 3몰과 B 2몰이 반응하여 C 4몰이 생성되었다면 이 반응의 퍼센트 수율[%]은?

  1. 67
  2. 75
  3. 89
  4. 100
(정답률: 72%)
  • 한계 반응물을 찾아 이론적 수득량을 계산하고, 실제 수득량과 비교하여 퍼센트 수율을 구하는 문제입니다.
    반응식 $2A + B \rightarrow 3C + D$에서 A 3몰과 B 2몰이 반응할 때, A가 한계 반응물이 되어 생성되는 C의 이론적 양을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{수율}(\%) = \frac{\text{실제 수득량}}{\text{이론적 수득량}} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\text{수율}(\%) = \frac{4}{\frac{3 \times 3}{2}} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\text{수율}(\%) = 88.88... \approx 89$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

20. 혼합물로부터 순물질을 분리해내는 방법은?

  1. 질량 분광
  2. 적외선 분광
  3. 크로마토그래피
  4. X－선 회절
(정답률: 84%)
  • 크로마토그래피는 혼합물 성분들이 정지상과 이동상에 대해 가지는 서로 다른 친화도(분배 계수) 차이를 이용하여 순물질로 분리해내는 대표적인 분리 분석 방법입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

< 이전회차목록 다음회차 >