9급 지방직 공무원 공업화학 필기 기출문제복원 (2021-06-05)

9급 지방직 공무원 공업화학 2021-06-05 필기 기출문제 해설

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9급 지방직 공무원 공업화학
(2021-06-05 기출문제)

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1과목: 과목 구분 없음

1. 수용액에서 산의 세기가 가장 큰 것은?

  1. HBr
  2. CH3OH
  3. (CH3)3CH
  4. (CH3)2NH
(정답률: 92%)
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2. 양쪽성 계면활성제는?

  1. 폴리알킬페놀
  2. 라우린산나트륨
  3. 아미노산형 계면활성제
  4. 폴리에틸렌글리콜형 계면활성제
(정답률: 60%)
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3. 수용액에서 HPO42- 이온의 짝염기는?

  1. H3PO4
  2. H3PO4-
  3. H3O+
  4. PO43-
(정답률: 74%)
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4. Friedel－Crafts 알킬화 촉매로 가장 적절하지 않은 것은?

  1. AlCl3
  2. BF3
  3. KOH
  4. ZrCl4
(정답률: 72%)
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5. 친전자성 방향족 치환 반응(electrophilic aromatic substitution) 조건에서 메타(meta) 치환 된 화합물을 주 생성물로 제공하는 반응물은?

(정답률: 81%)
  • 친전자성 방향족 치환 반응에서 니트로기($$-NO_{2}$$)와 같은 전자 끄는기(EWG)는 벤젠 고리의 전자 밀도를 낮추어 메타(meta) 위치로 유도하는 meta director 역할을 합니다. 따라서 가 주 생성물로 메타 치환 화합물을 제공합니다.

    오답 노트
    - 나머지 보기들: 전자 주는기(EDG)가 결합되어 있어 ortho, para director로 작용함
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6. 불포화도(degree of unsaturation)가 다른 것은?

  1. cyclohexene
  2. 1, 3－pentadiene
  3. C8H12
(정답률: 71%)
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7. 에틸벤젠(ethylbenzene)의 탈수소 반응으로 생성되는 주 생성물은?

  1. 자일렌(xylene)
  2. 스타이렌(styrene)
  3. 폴리에스터(polyester)
  4. 프탈산(phthalic acid)
(정답률: 78%)
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8. 카이랄성 중심 2번 탄소(C2)와 3번 탄소(C3)의 R/S배열을 바르게 연결한 것은?

  1. C2: R, C3: R
  2. C2: R, C3: S
  3. C2: S, C3: R
  4. C2: S, C3: S
(정답률: 50%)
  • Cahn-Ingold-Prelog(CIP) 우선순위 규칙에 따라 카이랄 중심의 배열을 결정합니다.
    C2의 경우 우선순위가 $\text{OH} > \text{C3} > \text{COOH} > \text{H}$ 순이며, 가장 낮은 순위인 $\text{H}$가 앞으로 나와 있으므로 시계 반대 방향(S)입니다. C3의 경우 우선순위가 $\text{OH} > \text{C2} > \text{COOH} > \text{H}$ 순이며, $\text{H}$가 앞으로 나와 있어 시계 반대 방향(S)으로 결정됩니다.
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9. 분자식이 다른 것은?

  1. 옥테인(n－octane)
  2. 3－이소프로필헥세인(3－isopropylhexane)
  3. 3, 4－다이메틸헥세인(3, 4－dimethylhexane)
  4. 3－메틸－3－에틸펜테인(3－methyl－3－ethylpentane)
(정답률: 66%)
  • 제시된 화합물들의 분자식을 분석하여 탄소 수를 확인합니다.
    옥테인, 3, 4-다이메틸헥세인, 3-메틸-3-에틸펜테인은 모두 탄소 8개인 $C_{8}H_{18}$ 구조를 가집니다. 반면 3-이소프로필헥세인은 헥세인(6개)에 이소프로필기(3개)가 붙어 총 탄소 수가 9개($C_{9}H_{20}$)이므로 분자식이 다릅니다.
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10. 옥탄가에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. α－메틸나프탈렌을 0으로 한다.
  2. 2, 2, 4－트라이메틸헵테인(2, 2, 4－trimethylheptane)을 100으로 한다.
  3. 나프텐계 탄화수소는 같은 탄소수의 파라핀계보다 옥탄가가 낮다.
  4. 가지가 많은 탄화수소는 같은 탄소수의 곧은 사슬 탄화수소보다 옥탄가가 높다.
(정답률: 69%)
  • 옥탄가는 가솔린의 안티노킹 성질을 나타내는 척도로, 탄소 사슬에 가지가 많을수록 노킹 현상이 적어 옥탄가가 높아집니다.

    오답 노트
    $\alpha$-메틸나프탈렌을 0으로 한다: n-헵테인을 0으로 함
    2, 2, 4-트라이메틸헵테인을 100으로 한다: 이소옥테인(2, 2, 4-트라이메틸펜테인)을 100으로 함
    나프텐계 탄화수소는 같은 탄소수의 파라핀계보다 옥탄가가 낮다: 일반적으로 나프텐계가 더 높음
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11. 단백질 기반 효소에 대한 일반적인 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 기질에 대해 특이성이 있다.
  2. 최적의 활성을 갖는 수용액의 온도와 pH가 존재한다.
  3. 보통의 효소는 변성(denaturation)되더라도 활성이 쉽게 복구된다.
  4. 생화학 반응의 활성화 에너지를 낮춰서 반응의 속도를 증가시킨다.
(정답률: 80%)
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12. 다음 중 질소비료는?

  1. 요소(urea)
  2. 폴리할라이트(polyhalite)
  3. 니트로인산염(nitrophosphate)
  4. 중과린산석회(triple superphosphate)
(정답률: 85%)
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13. 사탕수수나 사탕무로부터 주로 추출되는 당은?

  1. 락토오스(lactose)
  2. 수크로오스(sucrose)
  3. 글루코오스(glucose)
  4. D－프룩토오스(D－fructose)
(정답률: 58%)
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14. 고분자의 분자량에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, nx은 분자량이 Mx인 분자 개수, wx는 분자량이 Mx인 분자의 무게, 은 수평균 분자량, 은 무게평균 분자량이다)

  1. 은 삼투압 측정법으로 결정할 수 있다.
  2. 이 증가할수록 분자량 분포는 넓어진다.
(정답률: 58%)
  • 무게평균 분자량 $\overline{M}_{w}$의 정의는 각 분자량에 무게 분율을 곱하여 합산한 값입니다. 제시된 수식 $\overline{M}_{w} = \frac{n_{1}M_{1} + n_{2}M_{2} + \dots + n_{x}M_{x} + \dots}{w_{1} + w_{2} + \dots + w_{x} + \dots}$은 분자 개수($n$)를 분자에 사용하였으므로 수평균 분자량 $\overline{M}_{n}$의 정의와 혼동된 잘못된 식입니다.

    오답 노트
    $\overline{M}_{n}$은 삼투압 측정법으로 결정할 수 있다: 옳은 설명
    $\frac{\overline{M}_{w}}{\overline{M}_{n}}$이 증가할수록 분자량 분포는 넓어진다: 옳은 설명
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15. 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)과 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)에 대한 일반적인 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. LDPE는 HDPE보다 가지가 많다.
  2. LDPE는 HDPE보다 투명성이 낮다.
  3. LDPE는 HDPE보다 결정화도가 낮다.
  4. LDPE는 HDPE보다 기계적 강도가 낮다.
(정답률: 66%)
  • LDPE는 HDPE보다 가지(branch)가 많아 분자 간 패킹이 느슨하므로 결정화도가 낮습니다. 결정화도가 낮을수록 빛의 산란이 적어 투명성이 더 높기 때문에, LDPE는 HDPE보다 투명성이 낮다는 설명은 틀린 것입니다.

    오답 노트
    LDPE는 HDPE보다 가지가 많다: 옳은 설명
    LDPE는 HDPE보다 결정화도가 낮다: 옳은 설명
    LDPE는 HDPE보다 기계적 강도가 낮다: 옳은 설명
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16. 전이금속 화합물 [Co(NH3)4Cl2]+의 이성질체의 수는?

  1. 1개
  2. 2개
  3. 3개
  4. 4개
(정답률: 63%)
  • 착이온 $[\text{Co}(\text{NH}_{3})_{4}\text{Cl}_{2}]^{+}$는 $\text{MA}_{4}\text{B}_{2}$ 형태의 팔면체 구조를 가집니다. 이 경우 리간드의 배치에 따라 두 가지 기하 이성질체가 존재합니다.
    1. 두 개의 $\text{Cl}$ 리간드가 서로 마주 보는 cis-형
    2. 두 개의 $\text{Cl}$ 리간드가 서로 반대편에 위치하는 trans-형
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17. 다음 전지 반응의 산화 전극(anode)에서 일어나는 반응으로 옳은 것은?

  1. Cu2+(aq)＋2e- (→) Cu(s)
  2. Cu+(aq)＋e- (→) Cu(s)
  3. Zn(s) (→) Zn2+(aq)+2e-
  4. Zn(s) (→) Zn+(aq)+e-
(정답률: 82%)
  • 전체 반응식 $\text{Zn(s)} + \text{Cu}^{2+}(\text{aq}) \rightarrow \text{Zn}^{2+}(\text{aq}) + \text{Cu(s)}$에서 산화 전극(anode)은 전자를 잃고 산화되는 반응이 일어나는 곳입니다. 아연($\text{Zn}$)이 전자를 잃고 아연 이온($\text{Zn}^{2+}$)으로 산화되므로 $\text{Zn(s)} \rightarrow \text{Zn}^{2+}(\text{aq}) + 2e^{-}$가 정답입니다.
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18. 올레산(oleic acid)에 수소(H2)를 첨가시켜 얻을 수 있는 지방산은?

  1. 리놀레산(linoleic acid)
  2. 스테아르산(stearic acid)
  3. 팔미톨레산(palmitoleic acid)
  4. 아라키돈산(arachidonic acid)
(정답률: 67%)
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19. 밑줄 친 원소의 산화수가 ＋4인 것은?

  1. CO2
  2. AlCl3
  3. NaCl
  4. MgSO4
(정답률: 88%)
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20. 서로 다른 고분자 (가)～(다)의 온도 변화에 따른 비부피(specific volume) 그래프에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, Tg는 유리전이온도, Tm은 용융온도이다)

  1. Tg와 Tm은 고분자의 가공 공정에 영향을 준다.
  2. (가)는 비정질(amorphous) 고분자에 해당한다.
  3. (나)는 (가)보다 결정성(crystallinity)이 높다.
  4. (다)의 투명성(transparency)이 가장 높다.
(정답률: 61%)
  • 비부피 그래프에서 결정성이 높을수록 비부피가 작고, 용융 온도($T_{m}$)에서 급격한 부피 변화가 나타납니다. (다)는 비부피가 가장 낮고 결정성이 가장 높은 고분자이며, 일반적으로 결정성 고분자는 빛을 산란시켜 불투명하므로 투명성이 가장 낮습니다.

    오답 노트
    (가): $T_{m}$ 없이 $T_{g}$만 존재하므로 비정질 고분자가 맞음
    (나): (가)보다 비부피가 낮고 $T_{m}$이 존재하므로 결정성이 더 높음
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