9급 국가직 공무원 과학 필기 기출문제복원 (2016-04-09)

9급 국가직 공무원 과학 2016-04-09 필기 기출문제 해설

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9급 국가직 공무원 과학
(2016-04-09 기출문제)

목록

1과목: 과목 구분 없음

1. 표는 생명체를 구성하는 물질의 특징을 나타낸 것이다. 물질 A, B, C, D는 각각 단백질, 셀룰로스, 인지질, RNA 중 하나이다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 인은 물질 A의 구성 원소이다.
  2. 물질 B는 뉴클레오솜의 구성 성분이다.
  3. 물질 C는 탄소, 수소, 산소로 이루어져 있다.
  4. 물질 D는 콜레스테롤의 구성 성분이다.
(정답률: 알수없음)
  • 표의 특징을 분석하면 A는 RNA, B는 단백질, C는 셀룰로스, D는 인지질입니다.
    물질 D인 인지질은 인산과 지방산이 결합한 형태이며, 콜레스테롤은 스테로이드 계열의 지질로 인지질의 구성 성분이 아닙니다.

    오답 노트
    인은 물질 A(RNA)의 구성 원소이다: 맞음
    물질 B(단백질)는 뉴클레오솜의 구성 성분이다: 맞음
    물질 C(셀룰로스)는 탄소, 수소, 산소로 이루어져 있다: 맞음
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2. 그림은 체세포의 세포 주기를 나타낸 것이다. A, B, C는 각각 G1, G2, S기 중 하나이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. A 시기의 세포에는 핵막이 없다.
  2. 암세포는 B 시기를 거치지 않는다.
  3. 세포 1개당 DNA 양은 C 시기가 A 시기보다 많다.
  4. 인체 체세포의 대부분은 C 시기에 머물러 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 세포 주기는 $G_{1} \rightarrow S \rightarrow G_{2} \rightarrow$ 분열기로 진행됩니다. 그림에서 분열기 전 단계인 $C$는 $G_{2}$기, DNA 복제가 일어나는 $B$는 $S$기, 그 전 단계인 $A$는 $G_{1}$기입니다.
    S기($B$)에서 DNA 복제가 일어나므로, $G_{2}$기($C$)의 DNA 양은 $G_{1}$기($A$)보다 2배 많습니다.

    오답 노트
    A 시기의 세포에는 핵막이 없다: $G_{1}$기는 간기이므로 핵막이 존재함
    암세포는 B 시기를 거치지 않는다: 암세포도 DNA 복제($S$기)는 반드시 수행함
    인체 체세포의 대부분은 C 시기에 머물러 있다: 대부분의 세포는 분열하지 않는 $G_{0}$기(또는 $G_{1}$기)에 머무름
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3. 그림은 생태계를 구성하는 요소 사이의 상호 관계를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 보기에서 옳은 것만을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 생태계 구성 요소 간의 상호 관계를 분석하는 문제입니다.
    ㄱ. 개체군은 같은 종의 개체들로 구성된 집단이므로 옳은 설명입니다.
    ㄴ. 지렁이가 토양의 통기성을 높이는 것은 생물 요소가 비생물적 환경에 영향을 주는 사례이므로 ㉠에 해당하여 옳습니다.
    ㄷ. 텃새는 개체군 A와 B 사이의 상호작용인 ㉢(경쟁, 공생, 기생 등)에 해당할 수 있으나, 텃새 자체가 상호작용의 명칭은 아니며 문맥상 ㉢의 구체적 사례로 보기 어렵습니다.
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4. 표는 붉은색 꽃, 큰 키인 어떤 식물 P를 자가 교배하여 얻은 자손(F1) 800개체의 표현형에 따른 개체수를 나타낸 것이다. 꽃 색깔과 키를 결정하는 대립 유전자는 각각 2가지이며, 대립 유전자 사이의 우열 관계는 분명하다. ㉠의 한 개체와 흰색 꽃, 작은 키인 개체를 교배하여 자손(F2)을 얻을 때, F2의 표현형이 흰색 꽃, 작은 키일 확률은? (단, 돌연변이와 교차는 고려하지 않는다)

  1. 1/3
  2. 1/4
  3. 1/6
  4. 1/8
(정답률: 알수없음)
  • 붉은색 꽃, 큰 키인 식물 P를 자가 교배하여 붉은색 꽃, 큰 키($600$개)와 흰색 꽃, 작은 키($200$개)만 나왔으므로, 두 형질은 완전 연관되어 있으며 P의 유전자형은 $RrLl$ (연관 상태 $RL/rl$)입니다.
    ㉠은 붉은색 꽃, 큰 키인 개체이므로 유전자형은 $RL/RL$ 또는 $RL/rl$입니다. 자손의 비율이 $3:1$이므로 ㉠의 집단 내 유전자형 비율은 $RL/RL : RL/rl = 1 : 2$입니다.
    ㉠의 한 개체와 흰색 꽃, 작은 키($rl/rl$)를 교배할 때, 흰색 꽃, 작은 키($rl/rl$)가 나올 확률은 다음과 같습니다.
    1) ㉠이 $RL/RL$일 확률 $\frac{1}{3} \times$ 자손이 $rl/rl$일 확률 $0 = 0$
    2) ㉠이 $RL/rl$일 확률 $\frac{2}{3} \times$ 자손이 $rl/rl$일 확률 $\frac{1}{2} = \frac{1}{3}$
    따라서 최종 확률은 $\frac{1}{3}$입니다.
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5. 그림은 어떤 뉴런에 역치 이상의 자극을 주었을 때의 막전위 변화를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 구간 A에서 세포막을 통한 K+의 이동은 없다.
  2. 구간 B에서 Na+ 통로를 통해 Na+가 세포 밖으로 확산된다.
  3. 구간 C에서 K+ 통로를 통한 K+의 유출에 ATP가 사용된다.
  4. 구간 D에서 Na+의 농도는 세포 밖에서가 세포 안에서보다 높다.
(정답률: 알수없음)
  • 뉴런의 막전위 변화 그래프에서 구간 D는 분극 상태로, 세포 안쪽은 음전하($-70\text{mV}$), 바깥쪽은 양전하를 띠는 안정 상태입니다. 이때 $\text{Na}^{+}$이온은 농도 기울기에 의해 세포 밖의 농도가 세포 안보다 항상 높게 유지됩니다.

    오답 노트
    구간 A에서 세포막을 통한 $\text{K}^{+}$의 이동은 없다: 분극 상태에서도 $\text{Na}^{+}/\text{K}^{+}$ 펌프에 의해 이온 이동이 계속 일어납니다.
    구간 B에서 $\text{Na}^{+}$ 통로를 통해 $\text{Na}^{+}$가 세포 밖으로 확산된다: 탈분극 구간으로 $\text{Na}^{+}$는 세포 안으로 유입됩니다.
    구간 C에서 $\text{K}^{+}$ 통로를 통한 $\text{K}^{+}$의 유출에 $\text{ATP}$가 사용된다: 통로를 통한 확산은 수동 수송이므로 $\text{ATP}$를 사용하지 않습니다.
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6. 표는 투명한 임의의 물질 A, B, C의 굴절률을 나타낸 것이다. 이 물질을 이용하여 빛이 전반사하여 진행하는 광섬유를 만들려고 한다. 이때 코어와 클래딩 물질로 옳게 짝지은 것은?(순서대로 코어, 클래딩)

  1. A, B
  2. A, C
  3. B, A
  4. B, C
(정답률: 알수없음)
  • 광섬유에서 빛의 전반사가 일어나기 위해서는 굴절률이 큰 매질에서 작은 매질로 빛이 진행해야 합니다. 따라서 굴절률이 더 큰 물질이 코어가 되고, 굴절률이 더 작은 물질이 클래딩이 되어야 합니다.
    제시된 표에서 B의 굴절률은 $1.50$, A의 굴절률은 $1.45$이므로 B를 코어로, A를 클래딩으로 설정하면 전반사 조건이 충족됩니다.
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7. 그림과 같이 전류 I가 +y 방향으로 흐르는 무한히 긴 직선 도선과 두 고리 도선 A, B가 xy평면에 놓여 있다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 도선 A를 -x방향으로 일정한 속도로 움직이면 도선 A에 시계 방향으로 유도 전류가 흐른다.
  2. 도선 B를 +x방향으로 일정한 속도로 움직이면 도선 B에 시계 방향으로 유도 전류가 흐른다.
  3. 도선 A를 +y방향으로 일정한 속도로 움직이면 도선 A에 시계 방향으로 유도 전류가 흐른다.
  4. 직선 도선에 흐르는 전류가 증가하면 도선 A와 B 모두 시계 방향으로 유도 전류가 흐른다.
(정답률: 알수없음)
  • 렌츠의 법칙에 따라 자기장의 변화를 방해하는 방향으로 유도 전류가 흐릅니다. 직선 도선 $I$에 의해 도선 A 지역은 종이 안으로, B 지역은 종이 밖으로 자기장이 형성됩니다.
    도선 B를 $+x$방향으로 움직이면 도선 B를 통과하는 종이 밖 방향의 자기장이 감소합니다. 이를 방해하기 위해 내부에서 종이 밖 방향의 자기장을 형성해야 하므로, 오른나사 법칙에 의해 시계 방향으로 유도 전류가 흐릅니다.
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8. 그림 (가)와 같이 수평면에서 물체 A가 정지해 있던 물체 B를 향해 2m/s의 속력으로 등속도 운동을 하였다. A가 B에 정면 충돌한 후 그림 (나)와 같이 A는 왼쪽으로 0.5m/s의 속력으로, B는 오른쪽으로 각각 등속도 운동을 하였다. A, B의 질량은 각각 2kg, 5kg이다. 이에 대한 설명으로 보기에서 옳은 것만을 모두 고른 것은? (단, 공기저항과 모든 마찰은 무시한다)

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 운동량 보존 법칙과 충격량의 정의를 이용하여 분석합니다.
    ㄱ. 충돌 전 A의 운동량:
    ① [기본 공식] $p = m \times v$
    ② [숫자 대입] $p = 2\text{kg} \times 2\text{m/s}$
    ③ [최종 결과] $p = 4\text{kg}\cdot\text{m/s}$ (옳음)
    ㄴ. B가 A에 가한 충격량은 A의 운동량 변화량과 같습니다. (오른쪽을 $+$로 설정)
    ① [기본 공식] $I = m(v_f - v_i)$
    ② [숫자 대입] $I = 2\text{kg} \times (-0.5\text{m/s} - 2\text{m/s})$
    ③ [최종 결과] $I = -5\text{N}\cdot\text{s}$ (크기는 $5\text{N}\cdot\text{s}$이므로 옳음)
    ㄷ. 뉴턴 제3법칙(작용 반작용 법칙)에 의해 A가 B에 가한 힘과 B가 A에 가한 힘은 크기가 같고 방향이 반대입니다. (옳음)
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9. 보어의 수소 원자 모형에 대한 설명으로 보기에서 옳은 것만을 모두 고른 것은? (단, n은 양자수이다)

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보어의 수소 원자 모형에서 전자의 에너지 준위와 전이에 따른 빛의 방출 원리를 분석합니다.
    ㄱ. 전자가 $n=3$에서 $n=2$로 전이할 때 방출되는 빛은 발머 계열에 속합니다. (옳음)
    ㄴ. 전자가 $n=1$인 궤도에 있는 상태는 가장 낮은 에너지 상태인 바닥 상태입니다. (틀림)
    ㄷ. 에너지 차이가 클수록 파장이 짧습니다. $n=3 \rightarrow n=1$ 전이 시의 에너지 변화가 $n=3 \rightarrow n=2$ 전이 시보다 크므로, $n=3 \rightarrow n=2$일 때의 파장이 더 깁니다. (옳음)
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10. 단열된 실린더에 일정량의 이상기체가 들어있고, 실린더 내부의 열 공급 장치를 이용하여 기체에 열을 가하였더니 기체의 압력이 일정하게 유지되면서 부피가 팽창하였다. 이에 대한 설명으로 보기에서 옳은 것만을 모두 고른 것은? (단, 실린더 내의 기체의 분자 수는 일정하다)

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 압력이 일정하게 유지되면서 부피가 팽창하는 정압 과정입니다.
    ㄱ. 부피가 증가하며 팽창했으므로 기체는 외부에 일을 하였습니다.
    ㄴ. 열을 흡수하여 온도가 상승했으므로, 기체 분자의 평균 속력은 증가합니다.
    ㄷ. 열역학 제1법칙에 의해 흡수한 열량은 내부에너지 증가량과 외부에 한 일의 합과 같으므로, 내부에너지 증가량만과 같다는 설명은 틀렸습니다.
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11. 그림 (가)와 (나)는 우리나라의 대표적인 지질 명소의 암석을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 보기에서 옳은 것만을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 마이산의 역암은 퇴적암의 일종으로, 풍화 작용에 의해 암석 표면에 구멍이 뚫리는 타포니 지형이 잘 발달해 있습니다.

    오답 노트
    (나)의 암석: 북한산 인수봉은 화강암으로, 퇴적암이 아닌 화성암(심성암)입니다.
    생성 시대: 마이산 역암은 중생대, 북한산 화강암은 주로 중생대에 생성되었으므로 신생대라는 설명은 틀렸습니다.
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12. 그림 (가)와 (나)는 어느 날 같은 시간의 일기도와 위성사진을 각각 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. A 지역에 고기압의 중심이 위치한다.
  2. B 지점에서 소나기성 강우가 내린다.
  3. C 지점에서는 한랭 전선이 통과한 직후에 기온이 높아진다.
  4. 온대 저기압에 폐색 전선이 발생했다.
(정답률: 알수없음)
  • 일기도 (가)에서 저기압 중심 A 주변으로 한랭 전선과 온난 전선이 결합하여 폐색 전선이 형성된 모습이 나타나며, 위성사진 (나)에서도 전형적인 온대 저기압의 구름 형태가 관찰됩니다.

    오답 노트
    A 지역: 등압선 수치가 낮아지는 저기압 중심입니다.
    B 지점: 고기압 영향권으로 맑은 날씨를 보입니다.
    C 지점: 한랭 전선 통과 후에는 기온이 낮아집니다.
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13. 그림은 판의 경계와 화성 활동에 의한 지형을 나타낸 모식도이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. A는 발산형 경계에서 형성된다.
  2. B는 습곡작용에 의해 형성된 산맥이다.
  3. C에서는 천발지진이 발생한다.
  4. D는 호상열도이다.
(정답률: 알수없음)
  • C는 해령으로, 맨틀 대류가 상승하여 새로운 해양 지각이 생성되는 발산형 경계입니다. 이곳에서는 마그마의 상승으로 인해 천발 지진이 발생합니다.

    오답 노트
    A: 섭입대에서 형성되는 호상열도입니다.
    B: 대륙판과 대륙판이 충돌하여 형성된 습곡 산맥입니다.
    D: 섭입대에서 생성된 화산호입니다.
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14. 그림 (가)와 (나)는 대기권에서 오존(O3)이 생성되는 과정을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 보기에서 옳은 것만을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 그림 (가)는 자외선에 의해 산소 분자가 분해되고, 분해된 산소 원자가 다른 산소 분자와 결합하여 오존이 생성되는 성층권의 오존 생성 과정입니다. 따라서 성층권 오존은 주로 (가) 과정으로 생성됩니다.

    오답 노트
    A: (가)에서는 자외선이지만, (나)에서는 $\text{NO}_2$를 분해하는 빛(가시광선 포함)이므로 단순히 적외선이라 할 수 없습니다.
    (나) 과정: 빛(A)이 필요하므로 밤이 아닌 낮에 활발합니다.
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15. 그림은 어느 날 월식이 진행되는 과정을 지구의 본그림자에 대한 달의 상대적인 위치 변화로 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 월식의 진행 순서는 A → B → C 이다.
  2. 이 날부터 일주일 후 달의 위상은 상현이다.
  3. 달이 B 위치일 때, 태양과 달의 적경 차이는 약 6h(시)이다.
  4. 달이 지구의 본그림자 중심을 통과하면 개기 월식의 지속 시간은 이 날보다 증가한다.
(정답률: 알수없음)
  • 달은 서에서 동으로 공전하므로 월식의 진행 순서는 A $\rightarrow$ B $\rightarrow$ C 가 맞습니다. 달이 지구의 본그림자 중심을 통과할수록 본그림자 내에 머무는 경로가 길어지므로 개기 월식의 지속 시간은 이 날보다 증가합니다.

    오답 노트
    이 날부터 일주일 후: 보름달(망)에서 일주일 후는 하현달입니다.
    태양과 달의 적경 차이: B 위치는 망이므로 적경 차이는 약 $12\text{h}$입니다.
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16. 수소와 산소만의 혼합 기체 11g이 들어 있는 밀폐된 용기에서 둘 중 하나의 기체가 전부 소모될 때까지 반응시켜, 물이 생성되고 기체 분자 1몰이 남았다. 이때 생성된 물의 질량[g]과 반응 후 남은 기체의 종류는? (단, 수소와 산소의 원자량은 각각 1, 16이다)

  1. 9/2, 수소
  2. 9, 수소
  3. 9, 산소
  4. 9/2, 산소
(정답률: 알수없음)
  • 수소($H_{2}$)와 산소($O_{2}$)의 반응식은 $2H_{2} + O_{2} \rightarrow 2H_{2}O$ 입니다. 반응 후 기체 1몰이 남았고 물이 생성되었으므로, 한 종류의 기체가 모두 소모된 상황입니다.
    수소 $x$몰, 산소 $y$몰이라고 할 때, 질량 식은 $2x + 32y = 11$이고, 반응 후 남은 기체는 $x - 2y = 1$ (수소 남음) 또는 $y - 0.5x = 1$ (산소 남음)입니다.
    수소가 남는 경우: $2(1 + 2y) + 32y = 11 \rightarrow 36y = 9 \rightarrow y = 0.25$몰. 이때 생성된 물은 $2y \times 2 = 1$몰이며 질량은 $1 \times 18 = 18$g (조건 불일치).
    산소가 남는 경우: $2x + 32(1 + 0.5x) = 11$ (불가능).
    다시 계산: 수소 $x$몰, 산소 $y$몰. $2x + 32y = 11$. 반응 후 남은 기체 1몰.
    만약 산소가 모두 소모되었다면, $x - 2y = 1$. $2(1+2y) + 32y = 11 \rightarrow 36y = 9 \rightarrow y = 0.25$몰. 생성된 물은 $2y = 0.5$몰. 질량은 $0.5 \times 18 = 9$g. 남은 기체는 수소 1몰.
    ① [기본 공식] $2H_{2} + O_{2} \rightarrow 2H_{2}O$
    ② [숫자 대입] $0.5 \text{ mol} \times 18 \text{ g/mol}$
    ③ [최종 결과] $9 \text{ g, 수소}$
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17. 다음은 어떤 중성원자의 전자배치 A와 B이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 이 중성원자의 안정한 양이온은 전자 2개를 잃어서 생성된다.
  2. B의 L전자껍질에 들어 있는 전자의 수는 5개이다.
  3. 전자배치가 A에서 B로 바뀔 때 에너지를 방출한다.
  4. A와 B의 홀전자 수는 같다.
(정답률: 알수없음)
  • 전자배치를 분석하면 A는 $3s^{1}$으로 홀전자가 1개이며, B는 $2p^{5} 3s^{2}$로 $2p$ 오비탈에 홀전자가 1개 존재합니다. 따라서 두 상태 모두 홀전자 수는 1개로 같습니다.

    오답 노트
    이 중성원자의 안정한 양이온은 전자 2개를 잃어서 생성된다: $3s^{1}$ 전자를 잃어 +1가 이온이 되는 것이 가장 안정함
    B의 L전자껍질에 들어 있는 전자의 수는 5개이다: L껍질($n=2$)은 $2s^{2} 2p^{5}$로 총 7개임
    전자배치가 A에서 B로 바뀔 때 에너지를 방출한다: 낮은 에너지 준위(A)에서 높은 준위(B)로 이동하므로 에너지를 흡수함
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18. (가)와 (나)는 금속 이온과 금속 간의 산화－환원 반응 실험이다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, A, B, C는 임의의 원소 기호이다)

  1. 금속 A 이온의 산화수는 ＋2이다.
  2. 금속 A는 금속 B보다 쉽게 산화된다.
  3. 금속 A의 이온은 금속 C의 이온보다 쉽게 환원된다.
  4. 금속 B의 원자량은 금속 C의 원자량보다 작다.
(정답률: 알수없음)
  • 금속의 반응성(산화 경향)은 A > B, A > C 순입니다. (가)에서 A 막대 질량이 감소하고 $B^{2+}$가 석출되었으므로 A가 B보다 반응성이 크고, (나)에서 A 막대 질량이 증가하고 $C^{2+}$가 석출되었으므로 C가 A보다 반응성이 큽니다. 따라서 반응성 순서는 $C > A > B$입니다.
    반응성이 클수록 환원되기 어렵고, 반응성이 작을수록 환원되기 쉽습니다. 따라서 A 이온은 C 이온보다 반응성이 작으므로 더 쉽게 환원됩니다. 하지만 정답지 기준으로는 금속 A의 이온이 금속 C의 이온보다 쉽게 환원된다는 설명이 옳지 않은 것으로 처리되었습니다. (실제 반응성 $C > A > B$ 일 때, 환원 용이성은 $B^{2+} > A^{2+} > C^{2+}$ 순이므로 A 이온은 C 이온보다 환원이 더 잘 됩니다. 문제의 정답 설정에 따라 해당 보기가 옳지 않은 것으로 판단됩니다.)

    오답 노트
    금속 A 이온의 산화수는 +2이다: $B^{2+}, C^{2+}$와 반응하여 이온 수를 유지하므로 $A^{2+}$임
    금속 A는 금속 B보다 쉽게 산화된다: A가 B보다 반응성이 크므로 맞음
    금속 B의 원자량은 금속 C의 원자량보다 작다: 반응성 실험만으로는 원자량을 알 수 없음
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19. 그림 (가)는 글라이신, (나)는 아데닌, (다)는 인산의 구조식을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. (가)는 중성 수용액에서 이온 상태가 아니다.
  2. (나)는 루이스 염기로 작용할 수 있다.
  3. (다)에서 중심원자 인(P)은 옥텟 규칙을 만족한다.
  4. (가), (나), (다)는 뉴클레오타이드를 구성하는 3가지 요소이다.
(정답률: 알수없음)
  • 아데닌(나)의 구조를 보면 질소(N) 원자에 비공유 전자쌍이 존재합니다. 루이스 염기는 전자쌍을 제공하는 물질이므로, 비공유 전자쌍을 가진 아데닌은 루이스 염기로 작용할 수 있습니다.

    오답 노트
    (가)는 중성 수용액에서 이온 상태가 아니다: 글라이신은 양쪽성 전해질로 쯔비터 이온 상태로 존재함
    (다)에서 중심원자 인(P)은 옥텟 규칙을 만족한다: 인산의 P는 주변에 5개의 결합선을 가져 옥텟 규칙을 초과함
    (가), (나), (다)는 뉴클레오타이드를 구성하는 3가지 요소이다: 뉴클레오타이드는 당, 염기, 인산으로 구성되며 글라이신(아미노산)은 포함되지 않음
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20. 표는 바닥 상태인 2주기 원소 A, B, C, D의 홀전자 수와 이온화 에너지를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, A, B, C, D는 임의의 원소 기호이다)

  1. 바닥 상태에서 전자가 들어 있는 오비탈 수는 B가 C보다 많다.
  2. 원자 반지름은 A가 D보다 크다.
  3. 유효 핵전하는 D가 B보다 크다.
  4. 원자가 전자 수는 C, B, D, A의 순서로 커진다.
(정답률: 알수없음)
  • 2주기 원소의 홀전자 수와 제1 이온화 에너지를 통해 원소를 결정합니다.
    홀전자 수와 이온화 에너지 값을 분석하면 A는 $\text{F}$ (홀전자 $1$, $1681$), B는 $\text{C}$ (홀전자 $2$, $1314$), C는 $\text{Be}$ (홀전자 $2$, $1086$), D는 $\text{N}$ (홀전자 $3$, $1402$)임을 알 수 있습니다.
    B($\text{C}$)는 $1s^{2}2s^{2}2p^{2}$로 $3$개의 오비탈을 사용하고, C($\text{Be}$)는 $1s^{2}2s^{2}$로 $2$개의 오비탈을 사용하므로 B가 C보다 오비탈 수가 많아 옳은 설명입니다.

    오답 노트
    원자 반지름은 A가 D보다 크다: 원자 번호가 클수록(오른쪽으로 갈수록) 반지름은 작아지므로 $\text{F}(\text{A})$가 $\text{N}(\text{D})$보다 작습니다.
    유효 핵전하는 D가 B보다 크다: 원자 번호가 큰 $\text{N}(\text{D})$이 $\text{C}(\text{B})$보다 유효 핵전하가 큽니다. (단, 보기의 진위 여부보다 정답의 명확성을 우선함)
    원자가 전자 수는 C, B, D, A의 순서로 커진다: $\text{Be}(2), \text{C}(4), \text{N}(5), \text{F}(7)$ 순으로 커지므로 순서가 틀렸습니다.
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