9급 지방직 공무원 서울시 공업화학 필기 기출문제복원 (2016-06-25)

9급 지방직 공무원 서울시 공업화학
(2016-06-25 기출문제)

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1. 다음 중 원자의 바닥 상태에서 전자배치가 옳은 것은?

  1. B 1S22S22P1
  2. C 1S22S22P3
  3. N 1S22S22P5
  4. O 1S22S22P6
(정답률: 알수없음)
  • 원자의 바닥 상태에서는 가장 낮은 에너지 상태이므로 전자가 가능한 최소한의 에너지 상태에 위치하게 됩니다. 이에 따라 원자의 전자배치는 1S22S22P1이 옳습니다. 이 중에서도 원자번호가 5인 붕소(B)의 전자배치가 옳은 것입니다.
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2. 다음 ＜보기＞에서 지구환경과 관련된 설명으로 옳은 것을 모두 고르면?

  1. 나
  2. 나, 다
  3. 가, 다
  4. 가, 나, 다
(정답률: 알수없음)
  • - "나": 대기오염은 지구환경 문제 중 하나이다.
    - "다": 쓰레기 처리 문제는 지구환경 문제 중 하나이다.

    따라서 "나, 다"가 정답이다.
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3. 다음 중 Diels-Alder 반응의 주생성물은?

(정답률: 알수없음)
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4. 다음 중 고분자전해질 연료전지의 양극과 음극에서 일어나는 반응식으로 가장 옳은 것을 고르면?

  1. 양극반응 : H2 → 2H+ + 2e-
    음극반응 : (1/2)O2 + 2H+ + 2e- → H2O
  2. 양극반응 : H2 + O2- → H2O + 2e-
    음극반응 : (1/2)O2 + 2e- → O2-
  3. 양극반응 : H2 + 2OH- → 2H2O + 2e-
    음극반응 : (1/2)O2 + H2O + 2e- → 2OH-
  4. 양극반응 : H2 + CO32- → CO2 + H2O + 2e-
    음극반응 : CO2 + (1/2)O2 + 2e- → CO32-
(정답률: 알수없음)
  • 고분자전해질 연료전지에서 양극은 수소(H2)를 산화시켜 양이온(H+)과 전자(e-)를 생성하고, 음극은 산소(O2)와 양이온(H+)와 전자(e-)를 이용하여 물(H2O)을 생성하는 것이다. 따라서, 옳은 반응식은 "양극반응 : H2 → 2H+ + 2e-
    음극반응 : (1/2)O2 + 2H+ + 2e- → H2O" 이다.
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5. 다음 ＜보기＞에서 프로필렌으로부터 제조할 수 있는 화학 제품에 관한 설명으로 옳은 것을 모두 고르면?

  1. 가, 다
  2. 가, 나, 라
  3. 나, 다, 라
  4. 가, 나, 다, 라
(정답률: 알수없음)
  • 가. 폴리프로필렌: 프로필렌을 중합하여 만든 고분자로, 가방, 용기, 가구 등에 사용됨.
    다. 프로필알데하이드: 프로필렌을 산화하여 만든 화학물질로, 합성수지, 플라스틱, 열가소성 수지 등에 사용됨.
    나. 프로필벤젠: 프로필렌과 벤젠을 반응시켜 만든 화학물질로, 합성수지, 플라스틱, 열가소성 수지 등에 사용됨.
    라. 이소부텐: 프로필렌과 에틸렌을 반응시켜 만든 화학물질로, 합성고무, 합성수지 등에 사용됨.

    가, 다가 정답입니다. 폴리프로필렌은 프로필렌을 중합하여 만든 고분자로, 프로필알데하이드는 프로필렌을 산화하여 만든 화학물질입니다. 둘 다 프로필렌을 원료로 사용하므로 가, 다가 정답입니다. 나와 라는 프로필렌과 다른 화학물질을 사용하여 만든 제품이므로 오답입니다.
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6. 다음 석유 제품 중 비점이 가장 높은 것은?

  1. 중유
  2. 등유
  3. 경유
  4. 나프타
(정답률: 알수없음)
  • 중유는 석유의 분획 중 가장 높은 비점을 가지고 있습니다. 비점이란, 액체가 기체로 변하는 온도를 말하는데, 중유는 약 300도 이상에서 기체로 변합니다. 따라서, 다른 보기들보다 비점이 높아서 가열 시에도 쉽게 기체로 변하므로 비점이 가장 높은 석유 제품입니다.
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7. 다음 중 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. 인장강도가 크지 않다.
  2. 구조는 선형이고, 결정화도는 약 90%정도이다.
  3. 반응온도는 200~300℃이고, 고압반응을 한다.
  4. 연신율은 500%정도이고, 밀도는 0.915~0.925g/cm3 이다.
(정답률: 알수없음)
  • 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)은 구조가 선형이고 결정화도가 약 90% 정도이기 때문입니다. 이러한 구조와 결정화도로 인해 HDPE는 높은 강도와 경도를 가지며, 내구성이 뛰어나고 화학적으로 안정합니다. 또한, HDPE는 가벼우면서도 높은 인장강도를 가지고 있습니다.
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8. 다음 중 고분자의 수평균분자량(Mn)과 중량평균분자량(Mw)에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. Mn은 광산란법이나 원심분리법으로 측정할 수 있다.
  2. 일반적으로 Mn값이 Mw값보다 크다.
  3. Mw/Mn값이 2 이상인 고분자는 1에 가까운 고분자에 비해 결정화되기 어려우며 고체화되는 온도가 낮다.
  4. van't Hoff 식을 이용하면 Mw를 얻을 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • Mn은 광산란법이나 원심분리법으로 측정할 수 있다. 일반적으로 Mn값이 Mw값보다 크다. Mw/Mn값이 2 이상인 고분자는 1에 가까운 고분자에 비해 결정화되기 어려우며 고체화되는 온도가 낮다. 이는 Mw/Mn값이 클수록 분자량 분포가 넓어지기 때문에 결정화가 어려워지고, 고체화되는 온도가 낮아지기 때문이다. van't Hoff 식을 이용하면 Mw를 얻을 수 있다.
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9. 다음 중 유지에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. 라우르산(lauric acid)은 불포화지방산이다.
  2. 올레산(oleic acid)은 Ni 촉매하에서 수소화 반응을 통해 포화지방산인 스테아르산(stearic acid)으로 전환할 수 있다.
  3. 실온에서 유지 100g 속에 들어있는 유지산을 중화하는 데 필요한 KOH의 mg수를 산가라 한다.
  4. 포화지방산은 탄소 수가 홀수로 되어 있으며, 천연 유지 중에는 C17-C19의 성분이 가장 많이 존재한다.
(정답률: 알수없음)
  • 올레산(oleic acid)은 Ni 촉매하에서 수소화 반응을 통해 포화지방산인 스테아르산(stearic acid)으로 전환할 수 있다. 이는 유지의 성분 중 하나인 올레산이 포화지방산으로 변화할 수 있는 가능성을 보여주는 것이다.
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10. 다음의 화학식을 가지는 합성고무에 해당하는 것은?

  1. 스티렌 - 부타디엔 고무
  2. 부타디엔 고무
  3. 니트릴 고무
  4. 클로로프렌 고무
(정답률: 알수없음)
  • 화학식에서 CN은 시안화물기를 나타내며, 이는 니트릴(nitrile)기로 알려져 있습니다. 따라서 이 화합물은 니트릴 고무입니다. 스티렌 - 부타디엔 고무는 SBR, 부타디엔 고무는 BR, 클로로프렌 고무는 CR로 알려져 있습니다.
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11. CnH2n의 일반식을 갖는 불포화탄화수소로, 석유 속에는 거의 포함되어 있지 않으나 석유의 크래킹(cracking) 과정에서 다량 생성되어 석유화학공업의 중요한 원료로 사용되는 탄화수소는?

  1. 올레핀계 탄화수소
  2. 나프텐계 탄화수소
  3. 방향족 탄화수소
  4. 파라핀계 탄화수소
(정답률: 알수없음)
  • 석유의 크래킹 과정에서 생성되는 탄화수소는 불포화탄화수소이며, 이 중에서도 이중결합을 가지는 올레핀계 탄화수소가 다량 생성됩니다. 따라서 정답은 "올레핀계 탄화수소"입니다.
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12. 콜타르(coal tar)를 분별 증류할 때 중간유(middle oil)에서 나오는 원료로 무수프탈산의 제조에 사용되는 것은?

  1. 톨루엔
  2. 카바졸
  3. 안트라센
  4. 나프탈렌
(정답률: 알수없음)
  • 콜타르를 분별 증류할 때 중간유에서 나오는 원료는 다양한 화학물질을 포함하고 있습니다. 이 중에서 무수프탈산을 제조하기 위해서는 나프탈렌이 필요합니다. 나프탈렌은 중간유에서 가장 높은 농도로 나오는 화합물 중 하나이며, 무수프탈산의 전구체로 사용됩니다. 따라서 정답은 "나프탈렌"입니다.
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13. 다음 중 계면활성제에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. 임계미셀농도(CMC)가 작은 것이 미셀이 크다.
  2. 소수기가 작을수록 미셀이 커지는 경향이 있다.
  3. 이온성 계면활성제가 비이온성 계면활성제보다 회합수가 많다.
  4. 계면활성제 수용액의 농도가 CMC보다 커지면 표면장력은 급격히 증가한다.
(정답률: 알수없음)
  • "임계미셀농도(CMC)가 작은 것이 미셀이 크다." 이유는 계면활성제 분자들이 물 속에서 모이면서 미셀을 형성하는데, CMC는 미셀이 형성되기 시작하는 농도를 의미한다. 따라서 CMC가 작을수록 계면활성제 분자들이 물 속에서 더 쉽게 모여 미셀을 형성하므로 미셀의 크기가 커진다.
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14. 다음 중 감광제에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. 양성 감광제의 노출속도는 음성 감광제보다 빠르다.
  2. 양성 감광제의 접착성은 음성 감광제보다 좋다.
  3. 양성 감광제의 종횡비(분해능)는 음성 감광제보다 높다.
  4. 양성 감광제의 현상액은 용제를 사용한다.
(정답률: 알수없음)
  • 감광제란 빛에 반응하여 화학적인 변화를 일으키는 물질을 말합니다. 이 중 양성 감광제는 빛에 반응하여 고분자를 형성하고, 음성 감광제는 빛에 반응하여 고분자를 파괴합니다. 이에 따라 양성 감광제는 노출 후 현상 과정에서 노출된 부분이 고분자로 유지되어 이미지를 형성하게 되는데, 이 때 양성 감광제의 종횡비(분해능)가 높아지게 됩니다. 따라서 "양성 감광제의 종횡비(분해능)는 음성 감광제보다 높다."가 가장 옳은 설명입니다.
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15. 다음 중 공업용수의 거품과 부식의 원인이 되는 불순물인 HCO3- 이온을 처리하는 방법으로 가장 옳지 않은 것은?

  1. 석회 소다법
  2. 증류
  3. 아황산나트륨 첨가
  4. 이온교환
(정답률: 알수없음)
  • 석회 소다법, 증류, 이온교환은 모두 HCO3- 이온을 처리하는 방법이지만, 아황산나트륨 첨가는 HCO3- 이온을 처리하는 방법이 아닙니다. 아황산나트륨 첨가는 주로 수처리 공정에서 물의 pH를 조절하기 위해 사용되며, HCO3- 이온을 처리하는 특별한 효과는 없습니다. 따라서, 가장 옳지 않은 방법은 "아황산나트륨 첨가"입니다.
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16. 다음 중 황산에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. 황산은 부피로 농도를 표시하며, 공업적으로는 보메도(oBe')를 사용한다.
  2. 93% 이상의 황산은 농도에 따른 비중의 변화가 적어 이 범위 이상의 농도는 백분율로 표시한다.
  3. 진비중(d)과 보메도(oBe')의 상호 관계는 oBe'=144.3(d-1/d)이다.
  4. 이온화경향이 수소보다 작은 금속은 묽은 황산과 반응하여 금속 황산염을 생성시키고, 수소를 발생한다.
(정답률: 알수없음)
  • 93% 이상의 황산은 농도에 따른 비중의 변화가 적어 이 범위 이상의 농도는 백분율로 표시한다. 이는 황산이 농도가 높아져도 비중의 변화가 적기 때문에 백분율로 표시하는 것이 더 정확하다는 것을 의미한다.
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17. 다음 중 중성 비료들로만 나열된 것은?

  1. 황안, 요소, 석회
  2. 염안, 석회, 중과린산석회
  3. 용성인비, 석회, 요소
  4. 염안, 염화칼륨, 요소
(정답률: 알수없음)
  • 염안과 염화칼륨은 양성 비료이며, 요소는 중성 비료입니다. 따라서 "염안, 염화칼륨, 요소"는 중성 비료들로만 나열된 것입니다. 나머지 보기들은 양성 비료나 석회가 포함되어 있습니다.
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18. 다음 중 주로 2차 파쇄기로 사용되는 것은?

  1. 죠 크러셔
  2. 콘 크러셔
  3. 롤 크러셔
  4. 햄머밀
(정답률: 알수없음)
  • 콘 크러셔는 주로 돌과 같은 경도가 높은 물질을 파쇄할 때 사용되며, 죠 크러셔는 주로 큰 덩어리의 물질을 작은 조각으로 만들 때 사용됩니다. 롤 크러셔는 주로 광물을 분쇄할 때 사용되며, 햄머밀은 주로 나무나 산물을 분쇄할 때 사용됩니다. 따라서, 주로 2차 파쇄기로 사용되는 것은 콘 크러셔입니다.
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19. 다음 중 질소산화물 제거공정에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은?

  1. 선택적 비촉매 환원법(SNCR)은 암모니아나 요소를 고온에서 NOx와 직접 반응시키는 방법이다.
  2. 선택적 촉매 환원법(SCR)은 암모니아를 환원제로 사용한다.
  3. 선택적 촉매 환원법(SCR)은 V2O5/TiO2를 촉매로 사용한다.
  4. 중유나 석탄 등의 연료를 연소시킬 때 발생하는 질소산화물을 thermal NOx라 하고, 고온에서 공기산화에 의해 발생되는 NOx를 fuel NOx라 부른다.
(정답률: 알수없음)
  • 선택적 비촉매 환원법(SNCR)은 암모니아나 요소를 고온에서 NOx와 직접 반응시키는 방법이다. (가장 옳지 않은 설명)

    중유나 석탄 등의 연료를 연소시킬 때 발생하는 질소산화물은 thermal NOx라고 부르며, 고온에서 공기와 반응하여 발생하는 NOx는 fuel NOx라고 부릅니다. 이는 연소 공정에서 발생하는 NOx의 종류를 구분하기 위한 용어입니다.
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20. 다음 중 반도체 공정에 주로 이용되는 화학기상증착법(CVD)에 관한 설명으로 가장 옳지 않은 것은?

  1. 원료화합물을 기체 상태로 반응기 내에 공급하여 기판표면에서 화학반응에 의해 박막이 형성된다.
  2. PECVD는 플라즈마를 CVD공정에 필요한 에너지로 사용하는 방법이다.
  3. 유기금속화합물을 원료로 사용하는 방법을 MOCVD라 부른다.
  4. CVD는 일반적으로 물리적 증착공정에 비해 단차피복성(step coverage)이 뒤떨어지는 단점이 있다.
(정답률: 알수없음)
  • "유기금속화합물을 원료로 사용하는 방법을 MOCVD라 부른다."는 옳은 설명입니다.

    CVD는 기체 상태의 원료화합물을 반응기 내에 공급하여 화학반응에 의해 박막을 형성하는 공정입니다. PECVD는 플라즈마를 사용하여 CVD 공정에 필요한 에너지를 공급하는 방법입니다.

    CVD의 단점 중 하나는 일반적으로 물리적 증착공정에 비해 단차피복성이 뒤떨어진다는 것입니다. 이는 CVD 공정에서 형성되는 박막이 기판의 복잡한 형태나 구조에 따라 일부 영역에서는 두께가 부족하거나 밀착성이 떨어지는 경우가 있기 때문입니다.
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