9급 국가직 공무원 공업화학 필기 기출문제복원 (2008-04-12)

9급 국가직 공무원 공업화학
(2008-04-12 기출문제)

목록

1. 산성도(acidity)가 가장 높은 알코올(alcohol)은?

  1. F3C－CH2－O－H
  2. F3C－CH2－CH2－O－H
  3. F3C－CF2－CH2－CH2－O－H
  4. H3C－CH2－O－H
(정답률: 62%)
  • 산성도는 수소 이온의 농도(pH)로 측정되며, 수소 이온의 농도는 분자 내의 수소 이온화 경향과 관련이 있다. 이때, 분자 내의 수소 이온화 경향은 전하 밀도와 결합극성에 영향을 받는다. 즉, 전하 밀도가 높고 결합극성이 낮을수록 수소 이온화 경향이 높아져 산성도가 높아진다.

    따라서, 보기 중에서 전하 밀도가 높고 결합극성이 낮은 분자를 찾아야 한다. "F3C－CH2－O－H" 분자는 전하 밀도가 높은 플루오린 원자를 가지고 있으며, 산소 원자와 결합한 C-O 결합은 결합극성이 낮다. 따라서, "F3C－CH2－O－H" 분자가 가장 높은 산성도를 가진 알코올이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

2. 식물성 오일로부터 만들어지는 바이오디젤(BioDiesel)이 화석원료를 대체하는 방안으로 떠오르고 있다. 바이오디젤 생성과 가장 밀접한 반응은?

  1. 니트로화반응
  2. 할로겐화반응
  3. 수소첨가탈황반응
  4. 에스테르화반응
(정답률: 74%)
  • 식물성 오일과 알코올을 혼합하여 산화작용을 일으켜 에스테르화반응을 일으키면 바이오디젤이 생성된다. 따라서 바이오디젤 생성과 가장 밀접한 반응은 에스테르화반응이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

3. Diels－Alder반응은 디엔(diene)과 디에노필(dienophile)의 반응이다. 디에노필인 maleic anhydride와 Diels－Alder 반응이 일어날 수 없는 분자는?

(정답률: 73%)
  • 정답은 ""이다. 이유는 이 분자는 디엔(diene)이 아니기 때문이다. 디엔은 적어도 두 개의 이중결합을 가진 분자이지만, 이 분자는 하나의 이중결합만 가지고 있으므로 디엔이 아니다. 따라서 Diels-Alder 반응이 일어날 수 없다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

4. 공명(resonance)에 대한 설명 중 가장 옳은 것은?

  1. 오존의 두 공명구조는 온도를 낮추면 분리할 수 있다.
  2. 엔올폼(enol form)과 케토폼(keto form)은 공명구조가 아니다.
  3. 공명구조에 참여하는 원자들은 30° 이상 뒤틀어진 평면에 있어야 한다.
  4. 탄산이온은 이온으로 존재하여 공명이 불가능하다.
(정답률: 67%)
  • 공명은 분자 내에서 전자의 위치가 여러 가지 방식으로 배열될 수 있을 때, 이러한 배열들이 서로 섞여서 하나의 중간 형태를 만들어 내는 현상을 말합니다. 이 중간 형태는 실제로 존재하는 형태가 아니지만, 분자의 물리적, 화학적 성질을 결정하는 데 중요한 역할을 합니다.

    엔올폼과 케토폼은 공명구조가 아닙니다. 이는 두 구조가 서로 다른 분자 형태를 나타내기 때문입니다. 엔올폼은 카르복실기와 알콜기의 더블결합 형태를 나타내며, 케토폼은 카르복실기와 카본일의 더블결합 형태를 나타냅니다. 이 두 구조는 서로 다른 분자 형태를 나타내기 때문에 공명구조가 아닙니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

5. 석탄 가스화로 생성된 일산화탄소와 수소를 촉매 하에 가열하여 합성가솔린을 만드는 공정은?

  1. Fischer－Tropsch법
  2. Solvay법
  3. Cumene공정
  4. Aldol축합
(정답률: 95%)
  • 석탄 가스화로 생성된 일산화탄소와 수소를 촉매 하에 가열하여 합성가솔린을 만드는 공정은 Fischer-Tropsch법입니다. 이는 일종의 화학적 합성 공정으로, 일산화탄소와 수소를 촉매로 반응시켜 탄화수소 화합물을 합성하는 과정입니다. 이러한 과정에서 생성된 탄화수소 화합물은 가솔린 등의 연료로 사용될 수 있습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

6. 유지 가수분해의 주생성 물질로 짝지어진 것은?

  1. 에틸알코올과 에테르
  2. 에틸알코올과 케톤
  3. 글리세린과 에테르
  4. 지방산과 글리세린
(정답률: 90%)
  • 유지 가수분해는 지방 분자를 분해하여 지방산과 글리세린으로 분해됩니다. 따라서, 주생성 물질로 짝지어진 것은 지방산과 글리세린입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

7. A, B 단량체가 같은 종류끼리 중합하지 않을 경우에만 만들어질 수 있는 공중합체로 가장 적절한 것은?

  1. 랜덤 공중합
  2. 교대 공중합
  3. 블록 공중합
  4. 그래프트 공중합
(정답률: 72%)
  • 교대 공중합은 A, B 단량체가 번갈아가며 결합하여 만들어지는 공중합체이다. 이러한 결합 방식은 A, B 단량체가 서로 다른 화학적 성질을 가지고 있을 때 발생하며, 랜덤 공중합이나 블록 공중합과 같은 다른 결합 방식은 A, B 단량체가 같은 종류끼리 중합할 때 발생한다. 따라서 A, B 단량체가 같은 종류끼리 중합하지 않을 경우에만 교대 공중합체가 만들어질 수 있다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

8. 축중합(condensation polymerization)에 의해 제조되는 고분자는?

  1. 아크릴수지(acrylate polymer)
  2. 폴리스티렌(polystyrene)
  3. 폴리아마이드(polyamide)
  4. 폴리에틸렌(polyethylene)
(정답률: 74%)
  • 축중합은 이중 결합을 가진 모노머들이 서로 결합하여 고분자를 형성하는 반응입니다. 폴리아마이드는 이중 결합을 가진 카복실산과 아민이 축중합 반응을 통해 결합하여 형성되는 고분자입니다. 따라서 폴리아마이드는 축중합에 의해 제조되는 고분자 중 하나입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

9. 요소 제조 공정에서 반응기로 도입된 NH3의 50 wt%가 CO2와 반응하여 요소로 전환되었다. 이때 요소[CO(NH2)2] 120 kg을 생산하기 위하여 필요한 NH3의 공급량[kg]은?

  1. 34
  2. 68
  3. 88
  4. 136
(정답률: 43%)
  • 요소[CO(NH2)2] 1 mol을 생산하기 위해서는 NH3 2 mol이 필요하다. 따라서 120 kg의 요소를 생산하기 위해서는 NH3 240 kg이 필요하다. NH3의 50 wt%가 CO2와 반응하여 요소로 전환되었으므로, NH3 480 kg이 필요하다. 따라서 정답은 480 x 0.5 = 240 kg이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

10. 하수처리에서 고도처리(또는 3차 처리)의 주목적을 가장 적절하게 설명한 것은?

  1. 중력에 의한 큰 입자성 물질의 분류
  2. 기재에 얇은 미생물 막을 증식시켜 중금속 분해
  3. 질소와 인과 같은 영양염류 제거
  4. 오존을 이용한 활성 슬러지 악취 제거
(정답률: 80%)
  • 고도처리는 생물학적 처리와 함께 화학적 처리를 통해 물질을 제거하는 과정입니다. 이 중에서도 질소와 인과 같은 영양염류는 농업용 물과 같은 곳에서 과다하게 발생하여 수질 오염의 주요 원인 중 하나입니다. 따라서 고도처리에서는 이러한 영양염류를 효과적으로 제거하여 수질을 개선하는 것이 주요 목적 중 하나입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

11. 알케인(alkane)의 할로겐화 반응(halogenation)과 관계 없는 것은?

  1. 연쇄반응(chain reaction)
  2. 치환반응(substitution reaction)
  3. 친전자성반응(electrophilic reaction)
  4. 염소화반응(chlorination)
(정답률: 64%)
  • 알케인의 할로겐화 반응은 친전자성 반응에 속합니다. 이 반응에서 할로겐 원자는 전자를 끌어당기는 능력이 강해 알케인 분자의 탄소 원자에 전자를 끌어당기며 친전자로 작용합니다. 이러한 친전자성 반응은 연쇄반응과 치환반응과도 관련이 있습니다. 반면, 염소화반응은 알케인의 할로겐화 반응 중 하나로, 친전자성 반응에 속합니다. 따라서 정답은 "친전자성반응(electrophilic reaction)"입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

12. 수율이 가장 낮을 것으로 예상되는 반응은?

(정답률: 62%)
  • 정답은 "" 입니다. 이유는 반응식에서 시안화나트륨이 물과 반응하여 시안화수소와 소듐하이드록사이드를 생성하는데, 이 반응은 열반응이기 때문에 열이 방출되어 반응속도가 높아지기 때문입니다. 따라서 수율이 가장 낮을 것으로 예상되는 반응은 "" 입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

13. 산(acid) 조건하에서 를 제거반응(elimination reaction) 시켰을 때 주생성물은?

  1. CH2＝CHCH2CH3
  2. CH3CH＝CHCH3
  3. CH2＝CHCH＝CH2
  4. CH3CH＝C＝CH2
(정답률: 72%)
  • 제거반응은 분자 내에서 수소와 X(클로로, 브로모 등)가 함께 제거되어 더 이상 반응이 진행되지 않는 반응입니다. 이 반응에서는 수소와 X가 인접한 탄소에 위치해 있어야 합니다. 따라서 주어진 구조식에서는 "CH3CH＝CHCH3"가 주생성물이 됩니다. 다른 보기들은 수소와 X가 인접한 탄소에 위치해 있지 않기 때문입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

14. Si 기판에 소량의 물질을 혼입(doping)시켜 n-형 반도체를 만들 때 첨가해야 하는 원소는?

  1. B
  2. P
  3. Al
  4. He
(정답률: 66%)
  • n-형 반도체를 만들기 위해서는 전자를 자유롭게 이동시킬 수 있는 전자공급체가 필요합니다. 이를 위해 Si 기판에는 원자가 4개인 Si 원자가 4개씩 결합하여 결정체를 이루고 있습니다. 이 때, P 원자를 첨가하면 Si 원자와 결합하여 P 원자가 5개의 전자를 가지게 됩니다. 이 중 4개는 Si 원자와 결합하여 결정체를 이루는 데 사용되고, 나머지 1개의 전자는 자유롭게 이동할 수 있습니다. 이렇게 자유롭게 이동할 수 있는 전자가 많아지면 전기전도도가 증가하게 되어 n-형 반도체가 됩니다. 따라서, n-형 반도체를 만들기 위해서는 P 원자를 첨가해야 합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

15. 질소질 비료인 황산암모늄[(NH4)2SO4]의 제조법은?

  1. 석고법
  2. Hargreaves법
  3. Deacon법
  4. 르블랑(Le Blanc)법
(정답률: 74%)
  • 석고법은 질산암모늄과 황산을 이용하여 황산암모늄을 제조하는 방법입니다. 이 방법은 석고(CaSO4)를 가열하여 수분을 제거하고, 이를 황산과 반응시켜 황산석고(CaSO4·1/2H2O)를 만든 후, 이를 질산암모늄과 반응시켜 황산암모늄을 얻는 방법입니다. 이 방법은 비교적 간단하고 저렴하며, 대량 생산이 가능하여 널리 사용되고 있습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

16. 단량체 CH2＝CHCN으로 이루어진 고분자는?

(정답률: 89%)
  • CH2＝CHCN은 아크릴로니트릴이라는 고분자의 단량체입니다. 이 단량체는 이중결합을 가지고 있어 고분자화 반응에 참여할 수 있습니다. 이중결합을 가진 단량체가 고분자화 반응에 참여하면 고분자 사슬이 굉장히 직선적으로 형성됩니다. 이러한 이유로 아크릴로니트릴 고분자는 ""와 같이 직선적인 형태를 가지게 됩니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

17. 아래 특성들을 모두 포함하는 가장 적합한 비료는?

  1. 소성인비
  2. 요소
  3. 용성인비
  4. 석회질소
(정답률: 62%)
  • 위 그림에서 보이는 특성들은 모두 석회질소 비료의 특성입니다. 석회질소는 소성인비(고온에서 분해되어 질소가 방출되는 비료), 요소(질소와 칼슘을 함께 공급하는 비료), 용성인비(물에 잘 녹는 비료) 등의 특성을 가지고 있습니다. 따라서 정답은 "석회질소"입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

18. 생명체의 게놈 정보 서열이 밝혀짐에 따라 오믹스(-omics)라 불리는 연구 분야가 탄생하였다. 전사체(transcriptome)를 보기 위해서 DNA chip을 이용하여 살펴보는 것으로 가장 적절한 것은?

  1. DNA의 3차원 구조
  2. mRNA의 상대적인 발현 양
  3. 단백질의 상대적인 발현 양
  4. 게놈에 존재하는 유전자 개수
(정답률: 57%)
  • DNA chip은 mRNA의 상대적인 발현 양을 측정하는 기술이다. 이는 DNA chip에는 여러 종류의 mRNA를 인식하는 프로브(probe)가 포함되어 있으며, 이 프로브들이 mRNA와 결합하여 발현 양을 측정할 수 있기 때문이다. 따라서 mRNA의 상대적인 발현 양을 측정하는 것이 가장 적절하다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

19. 분자 내에 황(S)을 포함한 아미노산으로만 옳게 짝지어진 것은?

  1. 메티오닌(Met) － 시스테인(Cys)
  2. 히스티딘(His) － 라이신(Lys)
  3. 타이로신(Tyr) － 트립토판(Trp)
  4. 글루타민(Gln) － 아스파라진(Asn)
(정답률: 80%)
  • 황(S) 원자는 시스테인(Cys) 아미노산에만 존재하므로, 메티오닌(Met)과 시스테인(Cys)가 옳은 짝이다. 다른 보기들은 모두 황(S)을 포함하지 않는 아미노산들이 함께 포함되어 있기 때문에 옳지 않은 짝이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

20. 펄프화 공정인 화학식과 기계식 펄프화법에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은?

  1. 기계식 펄프화법은 침엽수재보다는 활엽수재에 적당하다.
  2. 기계식 펄프화법은 인쇄적성이 양호한 종이를 만들 수 있다.
  3. 화학식 펄프화법 중 하나인 아황산 펄프화법은 넓은 pH범위에서 가능하다.
  4. 일반적으로 화학식 펄프화법은 기계식 펄프화법보다 수율이 낮다.
(정답률: 85%)
  • "화학식 펄프화법 중 하나인 아황산 펄프화법은 넓은 pH범위에서 가능하다."가 옳지 않은 설명입니다. 아황산 펄프화법은 pH 2-3 범위에서만 가능합니다.

    "기계식 펄프화법은 침엽수재보다는 활엽수재에 적당하다."라는 설명은 기계식 펄프화법이 활엽수재의 섬유 구조에 더 적합하기 때문입니다. 활엽수재는 침엽수재보다 섬유가 더 길고 직경이 작아서 기계식 펄프화법에서 더 잘 분쇄됩니다. 따라서 활엽수재를 사용하면 더 높은 수율과 인쇄적성이 양호한 종이를 만들 수 있습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

< 이전회차목록 다음회차 >