<물리 상수>

2005학년도 의․치의학교육입문 예비검사 문제지

제 3 교시 자연과학추론 Ⅱ

성 명 : 수험 번호 :

◦ 문항 수가 40문항인지 점검하십시오.

◦ 수험 번호 끝자리가 홀수인 수험생은 홀수형 문제지로, 짝수인 수험생은 짝수형 문제지로 응시해야 합니다. 문형이 자신의 것과 일치하는지를 확인하십시오.

◦ 문제지에 성명과 수험 번호를 정확히 표기하십시오.

◦ 답안지에 수험 번호와 답을 표기할 때에는 답안지 우측의 ‘답안지 작성시 반드시 지켜야 하는 사항’에 따라 표기하십시오.

◦ 시험 시간은 13:20～14:40 (80분간) 입니다.

※ 다음은 물리 상수와 원소의 주기율표입니다. 문제 풀이 과정에서 필요할 경우 이를 이용하십시오.

<물리 상수>

진공 중의 빛의 속도 ^{c 3.00 × 108m/s}

중력상수 ^{G 6.67 × 10- 11N m2/kg2} 아보가드로 수 ^NA 6.02 × 10²³/mol

기체상수 ^R 8.31 J/mol K

8.21×10^{- 2}atm L/mol K

진공의 유전율 ^ε0 8.85 × 10^{- 12}C²/N m²

진공의 투자율 ^μ0 1.26 × 10^{- 6}T m/A

패러데이 상수 ^{F 9.65 × 104C/mol}

플랑크 상수 ^{h 6.63 × 10- 34J s}

4.14 × 10^{- 15}eV s

볼츠만 상수 ^{k 1.38 × 10- 23J/K}

8.62 × 10^{- 5}eV/K

기본 전하량 ^{e 1.60 × 10- 19C} 전자의 질량 ^me 9.11 × 10^{- 31}kg

양성자의 질량 ^mp 1.67 × 10^{- 27}kg

중성자의 질량 ^mn 1.68 × 10^{- 27}kg

<원소의 주기율표>

족

주기

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

1

4.0

1 2

9.0 ⁵B

10.8 ⁶C 12.0 ⁷N

14.0 ⁸O 16.0 ⁹F

19.0 ¹⁰Ne 20.2

2 3

24.3 ¹³Al

27.0 ¹⁴Si 28.1 ¹⁵P

31.0 ¹⁶S 32.1 ¹⁷Cl

35.5 ¹⁸Ar 39.9

3 4

40.1 ²¹Sc 45.0 ²²Ti

47.9 ²³V 50.9 ²⁴Cr

52.0 ²⁵Mn 54.9 ²⁶Fe

55.8 ²⁷Co 58.9 ²⁸Ni

58.7 ²⁹Cu 63.5 ³⁰Zn

65.4 ³¹Ga 69.7 ³²Ge

72.6 ³³As 74.9 ³⁴Se

79.0 ³⁵Br 79.9 ³⁶Kr

83.8

4 5

5 6

137.3 ⁷¹Lu 175.0 ⁷²Hf

178.5 ⁷³Ta 180.9 ⁷⁴W

183.9 ⁷⁵Re 186.2 ⁷⁶Os

190.2 ⁷⁷Ir 192.2 ⁷⁸Pt

195.1 ⁷⁹Au 197.0 ⁸⁰Hg

200.6 ⁸¹Tl 204.4 ⁸²Pb

207.2 ⁸³Bi 209.0 ⁸⁴Po

[209] ⁸⁵At [210] ⁸⁶Rn

[222]

6 7

[226] ¹⁰³Lr

[260]

7

란탄 계열 _138.9^57La _140.1^58Ce _140.9^59Pr _144.2^60Nd _[145]^61Pm _150.4^62Sm _152.0^63Eu _157.3^64Gd _158.9^65Tb _162.5^66Dy _164.9^67Ho _167.3^68Er _168.9^69Tm _173.0^70Yb 악티늄 계열 _[227]^89Ac _232.0^90Th _[231]^91Pa _238.0^92U _[237]^93Np _[244]^94Pu _[243]^95Am _[247]^96Cm _[247]^97Bk _[251]^98Cf _[252]^{99Es 100}_[257]^{Fm 101}_[258]^Md _[259]^102No

치의학계열

홀수형

1. 표는 몇 가지 제산제의 성분과 몰질량을 나타낸 것이다.

제산제 (가) (나) (다) (라)

성 분 Mg(OH)2 Al(OH)3 NaHCO3 CaCO3

몰질량

(g/mol) 58.3 78.0 84.0 100.1 같은 질량의 제산제를 투여했을 때 과다한 위산을 제거하는 효과가 가장 큰 것(A)과 가장 작은 것(B)을 바르게 짝지은 것은?

(단, 각 제산제는 순수한 물질이라고 가정한다.)

A B

① (가) (나)

② (가) (라)

③ (나) (다)

④ (나) (라)

⑤ (다) (가)

2. 화학 실험실에서 수행하는 일반적인 조작법이나 지켜야 할 안 전 수칙으로 옳지 않은 것은?

① 미지의 시약을 냄새로 확인하려 해서는 안 된다.

② 묽은 황산을 만들 때 비커에 물을 먼저 넣은 후 진한 황산을 넣는다.

③ 진한 염산을 비커에 따를 때 유리 막대를 이용하여 염산이 비커 벽을 따라 흘러내리도록 한다.

④ 수은 온도계가 깨지면 충분한 양의 황 가루를 뿌린 후 하루 뒤에 수거한다.

⑤ 일정량의 고체 시약을 달고 남은 약숟가락의 시약을 시약병에 다시 넣는다.

3. 표는 세 가지 알칼리 금속에 대한 자료이다.

원소 원자 반지름 (pm)

이온화에너지 (kJ/mol)

전자친화도 (kJ/mol)

ΔG_f^o[M^＋(aq)]

(kJ/mol) Li

Na K

152 186 227

520 496 419

60 53 48

－293

－262

－283 자료를 근거로 추론할 때 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

<보 기>

ㄱ. 기체 상태에서의 환원력 : Li ＜ Na ＜ K ㄴ. 표준 환원 전위 : Li ＜ K ＜ Na

ㄷ. 전기음성도 : Li ＜ Na ＜ K

① ㄱ ② ㄴ ③ ㄷ

④ ㄱ, ㄴ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

4. 수소 기체를 전기 방전시켜 얻은 수소 원자의 방출 스펙트럼에서 102.6 nm, 121.6 nm, 656.5 nm의 분광선이 관찰되었다. 그림은 수소 원자의 에너지 준위와 관찰된 각 분광선에 대응하는 전이를 나타낸 것이다.

n ＝ ∞ n ＝ 3 n ＝ 2

n ＝ 1

102.6 nm 121.6 nm 656.5 nm (91.2 nm)

▼ ▼

▼

▼

……… ▲

………

바닥상태의 수소 원자에 빛을 쪼였을 때 흡수할 수 있는 빛의 파장과 전자를 방출시킬 수 있는 빛의 파장을 바르게 짝지은 것은?

흡수 전자방출

① 87.5 nm, 102.6 nm 87.5 nm

② 87.5 nm, 102.6 nm 112.1 nm

③ 87.5 nm, 656.5 nm 87.5 nm

④ 102.6 nm, 656.5 nm 102.6 nm

⑤ 112.1 nm, 656.5 nm 112.1 nm

⋮ ⋮

면심입방구조 5. 그림은 산소 분자의 분자궤도함수(MO)를 나타낸 것이다.

그림을 근거로 바닥상태에 있는 네 가지 화학종 O2, O2＋, O2－, O22－의 성질에 대해 추론한 것 중 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

<보 기>

ㄱ. 반자기성을 나타내는 것은 O22－ 뿐이다.

ㄴ. 결합길이가 가장 짧은 것은 중성 분자인 O2이다.

ㄷ. 가장 큰 기준 진동수를 가지는 것은 O2＋이다.

① ㄱ ② ㄴ ③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

6. 여러 염화인의 구조에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

<보 기>

ㄱ. PCl3 분자의 기하구조는 삼각 피라미드형이다.

ㄴ. PCl4－ 이온의 기하구조는 시소(seesaw)형이다.

ㄷ. PCl5 분자의 기하구조에서 P-Cl의 결합길이는 모두 같다.

① ㄱ ② ㄱ, ㄴ ③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

7. 금속의 성질은 원자간의 결합과 공간 배열에 밀접한 관련이 있

다. 그림은 면심입방구조를, 표는 금속의 구조 에 따른 공간 점유율과 철의 구조에 따른 밀 도를 나타낸 것이다.

금속의 구조 단순입방 체심입방 면심입방

공간 점유율(%) 52 68 74

철의 구조 ^α형 ^γ형 ^δ 형

온 도 906℃ 이하 906～1401℃ 1401℃ 이상 밀도(g/cm³) 7.9 8.6 약 7.9 자료에 근거하여 철의 구조를 설명한 것으로 옳은 것을 <보기>

에서 모두 고른 것은?

<보 기>

ㄱ. 1200℃에서 철의 배위수는 8이다.

ㄴ. 상온에서 철의 단위세포에는 2 개의 원자가 있다.

ㄷ. ^α형에서 ^γ형으로 바뀔 때 단위세포 한 변의 길이는 증가한다.

① ㄱ ② ㄴ ③ ㄷ

④ ㄱ, ㄴ ⑤ ㄴ, ㄷ

8. 그림은 헬륨의 온도와 압력의 변화에 따른 상평형을 나타낸 것이다.

그림에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

<보 기>

ㄱ. 고체 헬륨은 승화되지 않는다.

ㄴ. 액체 헬륨-I이 헬륨-Ⅱ로 변할 때 밀도가 증가한다.

ㄷ. 액체 헬륨-Ⅱ가 존재하는 최고 온도는 약 2.5 K 이다.

① ㄱ ② ㄱ, ㄴ ③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

9. 비슷한 구조의 화합물도 여러 요인에 의해 산으로서의 세기가

AO MO AO

달라진다. 수용액에서 산의 세기를 비교한 것으로 옳은 것은?

① HI ＜ HF

② HBrO ＜ HClO

③ H3O^＋ ＜ NH4＋

④ H2S ＜ H2O

⑤ H2SO4 ＜ H2SO3

10. 화합물 Pt(NH3)2Cl2은 두 가지 기하이성질체로 존재하는데, 노란색 이성질체만이 암세포의 성장 및 증식을 억제하는 항암 효과를 나타낸다. 이 화합물에 대한 설명 중 옳은 것을 <보기>

에서 모두 고른 것은?

<보 기>

ㄱ. 상자기성을 나타낸다.

ㄴ. 기하구조는 평면사각형이다.

ㄷ. 두 이성질체의 물에 대한 용해도는 다르다.

① ㄴ ② ㄱ, ㄴ ③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

11. 체내에서 O2는 그림과 같이 헤모글로빈의 구성 성분인

헴(heme)의 철에 결합되어 각 세포에 전달된다.

헴의 철에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

(단, 철에 배위된 4자리 킬레이트 리간드는 -2가 이온이다.)

<보 기>

ㄱ. 철과 산소의 결합에서 철은 루이스산으로 작용한다.

ㄴ. 5배위 헴에서 철의 d 궤도 함수의 전자배치는 d⁶이다.

ㄷ. 철과 산소의 결합에서 Fe-O-O의 결합 형태는 굽은형 이다.

① ㄴ ② ㄱ, ㄴ ③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

12. 소량의 산이나 염기를 첨가하여도 pH가 거의 일정하게 유지되는 용액을 완충용액이라 한다. 농도가 다른 말론산 (HOOCCH2COOH, pKa1＝2.8, pKa2＝5.7) 수용액 100 mL와 NaOH 수용액 100 mL를 섞어 몇 가지 혼합 용액을 만들었다.

각 혼합 용액에 진한 염산 0.20 mL를 넣었을 때 pH의 변화가 가장 작은 용액은?

말론산의 농도 NaOH의 농도

① 0.20 M 0.10 M

② 0.20 M 0.30 M

③ 0.20 M 0.40 M

④ 0.40 M 0.40 M

⑤ 0.40 M 0.60 M

13. Ca(OH)2의 용해도곱 상수는 농도를 알고 있는 NaOH 수용액

에 Ca(OH)2를 포화시킨 후 용액 속 OH^－의 농도를 염산 표준 용액으로 적정하여 결정한다. 실험 과정 중에서 잘못되기 시작한 단계는?

<실험 과정>

(가) 깨끗하게 씻어 건조한 4개의 100 mL 비커에 눈금실 린더를 이용하여 증류수, 0.025 M, 0.050 M, 0.10 M NaOH 용액 50 mL씩을 각각 넣는다.

(나) 4개의 비커에 각각 약숟가락 반 정도의 고체 Ca(OH)2

을 넣고 10분 동안 교반하여 평형에 도달하도록 한다.

(다) 뷰흐너 깔때기를 이용하여 각 비커의 용액에서 고체를 분리하고, 거른 액을 새 비커에 보관한다.

(라) 뷰흐너 깔때기에 연결했던 플라스크의 벽에 묻은 용액 을 증류수로 세척한 후, 세척액을 (다)에서 보관한 거른 액과 합한다.

(마) (라)의 용액 25 mL를 피펫으로 취하여 100 mL 삼각 플라스크에 넣고 페놀프탈레인 용액 2～3 방울을 첨가한 후 0.1 M 염산 표준 용액으로 적정한다.

① 가 ② 나 ③ 다 ④ 라 ⑤ 마

14. Clausius-Clapeyron 식을 이용하여 증기압의 온도 의존성을 예측할 수 있다.

ln (P증기) = - ΔH증발

R

(

)

그래프는 네 가지 분자성 물질 A, B, C, D의 증기압을 온도에 따라 나타낸 것이다.

자료에 대한 해석으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

<보 기>

ㄱ. 동일한 조건에서 증발 엔탈피가 가장 큰 물질은 A 이다.

ㄴ. C2H5OH 이 B 라고 하면 C2H5OC2H5는 C 또는 D 이다.

ㄷ. 동일한 조건에서 분자간 인력이 가장 큰 물질은 D 이다.

① ㄱ ② ㄴ ③ ㄷ

④ ㄱ, ㄴ ⑤ ㄴ, ㄷ

15. 전지의 전압은 전극 용액의 조성에 따라 변한다.

Zn(s) | Zn^2＋(aq, 0.1 M, 0.5 L) || Cu^2＋(aq, 0.1 M, 0.5 L) | Cu(s) 전극 용액에 암모니아를 넣으면 각 금속 이온은 암모니아가 배 위된 착화합물을 형성하며, 용액의 pH에 따라 수소 이온과 암모 니아는 결합하여 암모늄 이온을 형성할 수 있다.

Zn^2＋ ＋ 4NH3 ⇄ Zn(NH3)42＋ logKf, Zn ＝ 8.70 Cu^2＋ ＋ 4NH3 ⇄ Cu(NH3)42＋ logKf, Cu ＝ 12.03 NH4＋ ⇄ H^＋ ＋ NH3 pKa ＝ 9.24 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

① 환원 전극에 고체 NaCl을 넣어도 전압은 변하지 않는다.

② 환원 전극에 암모니아를 넣으면 전압은 감소한다.

③ 산화 전극에 암모니아를 넣은 후 염산을 넣으면 증가했던 전압은 감소한다.

④ 양쪽 전극에 동일한 부피의 암모니아를 미량으로 넣어도 전압은 변하지 않는다.

⑤ 양쪽 전극에 동일한 부피의 암모니아를 과량으로 넣으면 전압은 증가한다.

16. 엔탈피 변화로 반응의 자발성을 예측하기 위해서 일정하게 유지되어야 할 열역학 변수를 <보기>에서 모두 고른 것은?

<보 기>

ㄱ. 압력 ㄴ. 부피 ㄷ. 엔트로피 ㄹ. 온도

① ㄱ, ㄴ ② ㄱ, ㄷ ③ ㄴ, ㄷ

④ ㄴ, ㄹ ⑤ ㄷ, ㄹ

17. 500℃에서 다음 기체 반응에 대한 실험을 수행하였다.

A(g) ＋ B(g) → 2C(g)

그래프 (가)는 [B]o>> [A]o인 조건에서 [A]와 시간 사이의 관계를, 그래프 (나)는 [A]o>> [B]o인 조건에서 1/[B]과 시간 사이의 관계를 나타낸다. (단, [A]o와 [B]o는 각각 A와 B의 초기 농도이다.)

(가) (나)

실험 결과를 설명한 것으로 옳지 않은 것은?

① 속도법칙은 v＝k[A] [B]이다.

② 반응은 A에 대하여 1차 반응이다.

③ B의 반감기는 B의 농도에 반비례한다.

④ 반응이 진행됨에 따라 반응속도가 느려진다.

⑤ 그래프 (나)의 기울기로부터 속도상수 k를 구할 수 있다.

18. 표는 반응 2Q3(g) → 3Q2(g)의 메커니즘과 각 단계의 활성화 에너지를 나타낸 것이다.

반응 메커니즘 활성화에너지

(kJ/mol) 단계 (1) Q3 → Q ＋ Q2

단계 (1)의 역반응 Q ＋ Q2 → Q3

20 10 단계 (2) Q ＋ Q3 → 2Q2 50 자료에 대한 해석으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

<보 기>

ㄱ. 전체 반응의 활성화에너지는 60 kJ/mol이다.

ㄴ. Q3의 소멸 속도와 Q2의 생성 속도는 같다.

ㄷ. Q3의 압력을 2배로 증가시키면 반응속도는 2배 빨라진다.

ㄹ. 온도를 올리면 단계 (1)의 반응속도는 역반응의 반응속 도보다 빠르게 증가한다.

① ㄱ, ㄴ ② ㄱ, ㄹ ③ ㄴ, ㄷ

④ ㄷ, ㄹ ⑤ ㄱ, ㄷ, ㄹ

19. 자동차에서 배출된 NO는 대기 중의 산소와 반응하여 산성비

및 광화학 스모그를 유발하는 NO2로 변한다.

2 NO(g) ＋ O2(g) ⇄ 2 NO2(g)

25℃에서 ^ΔH^o＝ －114 kJ, K＝ 1.0×10¹² 위 반응에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

① 25℃에서 정반응은 자발적이다.

② 온도가 올라가면 평형상수 K는 1보다 작아질 수 있다.

③ NO와 O2가 반응하여 평형상태로 갈 때 우주의 엔트로피는 증가한다.

④ 일정 부피의 평형 혼합물에 Ar을 가하면 NO2의 부분압력은 증가한다.

⑤ 25℃에서 2 기압의 NO와 1 기압의 O2가 반응하여 평형에 도달했을 때 NO의 부분압력은 2×10^－4기압이다.

20. 화학적 산소요구량은 아래와 같은 실험 과정을 거쳐 결정한다.

(단, 실험 과정에서 주어진 반응식은 완결되어 있지 않다.)

<실험 과정>

(가) 오염된 물에 알고 있는 양의 Cr2O72－를 넣어, 오염 물질을 산화시킨다.

오염물질 ＋ Cr2O72－ → 2Cr^3＋ ＋ 산화된 물질 (나) 반응하고 남은 Cr2O72－를 Fe^2＋로 산화/환원 적정하여

오염 물질과 반응한 Cr2O72－의 양을 결정한다.

Cr2O72－ ＋ 6Fe^2＋ → 2Cr^3＋ ＋ 6Fe^3＋

(다) 오염 물질과 반응한 Cr2O72－의 양을 산소의 질량으로 환산한다.

O2 ＋ 4e^－ → 2O^2－

(라) 오염된 물에 대한 산소의 질량 비를 ppm으로 표시한다.

오염된 물 1.00 L에 Cr2O72－ 0.0240 몰을 넣고 오염물을 산화시켰 다. 남아 있는 Cr2O72－을 환원시키기 위하여 0.120 몰의 Fe^2＋가 소비되었다. 오염된 물의 화학적 산소 요구량은 얼마인가?

① 192 ppm ② 320 ppm ③ 384 ppm

④ 576 ppm ⑤ 704 ppm [B]o>> [A]o

[A]o>> [B]o

●

●

●

21. 에틸렌(C2H4)은 sp² 혼성궤도를 가지는 알켄이고 바닥상태 구조는 A이다. B는 탄소와 탄소 사이 결합이 sp³-sp³ 시그마 결합과 유사파이결합으로 구성된 에틸렌의 가상적인 구조이다.

유사파이결합은 두 개의 sp³ 혼성궤도함수가 관여하는 파이결합을 뜻한다.

파이결합 유사파이결합

H H

H H

H H H H

A B

결합궤도함수 결합형태 결합에너지

(kcal/mol) C(sp³)-C(sp³) 시그마 85 C(sp²)-C(sp²) 시그마 90 C(sp³)-H(s) 시그마 100 C(sp²)-H(s) 시그마 105

C(p)-C(p) 파이 60

C(sp³)-C(sp³) 유사파이 45

자료를 이용하여 A와 B의 에너지 차이를 가장 정확하게 나타낸 것은?

① 5 kcal/mol ② 10 kcal/mol ③ 25 kcal/mol

④ 35 kcal/mol ⑤ 40 kcal/mol

22. 화합물 A (C5H12O)는 소듐(Na)과 반응하여 기체를 방출하며, 크롬산(CrO3)과는 반응하지 않는다. A를 산 촉매하에서 가열하면 화합물 B가 주생성물이 되고, B를 오존과 반응시킨 후 금속 아연으로 환원시키면 같은 몰수의 알데히드 C와 케톤 D가 생성 된다.

C₅H₁₂O

Na

CrO₃

H⁺, heat

B C + D

A

1) O₃ 2) Zn, H⁺ 화합물 A, B, C를 바르게 짝지은 것은?

A B C

① 2-methyl-2-butanol 2-methyl-2-butene acetaldehyde

② 3-methyl-2-butanol 2-methyl-2-butene acetaldehyde

③ 2-methyl-2-butanol 3-methyl-1-butene formaldehyde

④ 2-pentanol 2-pentene formaldehyde

⑤ 2-methyl-3-pentanol 2-methyl-2-pentene propanal

23. n-뷰테인(C4H10)의 C2-C3 사이의 회전에 따른 두 개의 이형태체 (conformer) 중에서 고우시(gauche) 형태는 두 메틸기 사이의 입체스트레인(steric strain) 때문에 안티(anti) 형태보다 약 0.9 kcal/mol 만큼 불안정하다.

H

H

CH₃ H CH₃

H H

CH₃ H H CH₃

H

0.9 kcal/mol

위 사실을 이용하여 치환된 사이클로헥세인(C6H11-Z)의 두 의자(chair) 형태 A와 B 사이의 에너지 차이를 가장 옳게 유추한 것은? (단, 단위는 kcal/mol이다.)

Z

Z

A B

-Z -CH3 -CH2CH3 -CH(CH3)2 -C(CH3)3

① 0.9 1.4 1.9 2.4

② 0.9 1.8 2.7 3.6

③ 1.8 1.9 2.0 5.0

④ 1.8 2.7 3.6 4.5

⑤ 2.7 3.6 4.5 9.0

24. 글루탐산(glutamic acid)의 pKa1, pKa2, pKa3는 각각 2.2, 4.2, 9.7이다. pH가 3.2와 8.7인 글루탐산 수용액에서 가장 많이 존재하는 화학종을 <보기>에서 골라 바르게 짝지은 것은?

<보 기>

ㄱ. ㄴ.

HO₂C CO₂

H NH2

O₂C CO₂H

H NH₂

ㄷ. ㄹ.

O₂C CO₂H

H NH₃

HO₂C CO₂

H NH₃

ㅁ.

O₂C CO₂

H NH₃

pH 3.2 pH 8.7

① ㄱ ㄷ

② ㄱ ㅁ

③ ㄴ ㄹ

④ ㄷ ㅁ

⑤ ㄹ ㅁ

25. 1,3-Butadiene에 HBr을 첨가하는 반응은 알릴 양이온 중간체를 경유하여 두 개의 구조이성질체 P1과 P2를 반응 온도에 따라 다른 비율로 생성한다. 이 과정에 대한 반응경로에 따른 에너지 변화를 가장 잘 나타낸 것은?

HBr P₁ + P₂

H₂C CH CH CH₃

H₂C CH CH CH₃ +

+

① ②

③ ④

⑤

26. 출발 물질 A로부터 여러 단계를 거쳐 최종 생성물 B를 합성 하려고 한다.

OEt

O O

O

A B

<보기>의 반응을 이용하여 가장 효과적으로 B를 합성하는 반응 순서를 가장 바르게 나타낸 것은? (단, 각 반응의 끝내기(work- up) 과정은 생략하였다.)

<보 기>

ㄱ. Ph3P-C(CH3)2 [Wittig 반응]

ㄴ. HOCH2CH2OH, H^＋ [보호 반응]

ㄷ. LiAlH4 [환원 반응]

ㄹ. H3O^＋ [탈보호 반응]

ㅁ. PCC (pyridinium chlorochromate) [산화 반응]

① ㄱ → ㄷ → ㅁ

② ㄴ → ㄱ → ㅁ → ㄹ

③ ㄴ → ㄱ → ㄷ → ㅁ → ㄹ

④ ㄴ → ㄷ → ㅁ → ㄱ → ㄹ

⑤ ㄷ → ㅁ → ㄴ → ㄱ → ㄹ

27. 다음은 진통제로 사용하는 파라세타몰(paracetamol, C8H9NO2)의 분광학 자료이다. 파라세타몰의 구조식으로 옳은 것은?

1H-NMR 스펙트럼(2.0, s), (6.8, d), (7.3, d), (9.2, s), (9.7, s)

chemical shift (ppm)

13C-NMR 스펙트럼(24, 115, 122, 132, 153, 168)

chemical shift (ppm) IR 스펙트럼(1667 cm^－1)

wavenumber (cm^－1)

① ②

OH

O NH₂

H HO

HN

O

③ ④

O NH

HO HO

O NH₂

⑤ ^HN H

MeO

O

↑ 용매 0℃에서 71% : 29%

40℃에서 15% : 85%

＋ －

28. 설탕보다 약 200배 당도를 가지는 아스파탐(aspartame) 합 성 과정에서 각 단계의 목적에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

OH OH H H₂N

O

O

O Cl O

(CbzCl) Ph

OH OH H CbzHN

O

O

OBn OBn H

CbzHN O

O

OBn OH H

CbzHN O

O HO

Cl Cl

Cl OBn

H CbzHN

O

O O

Cl Cl

Cl

H₃N OMe O Ph

Cl

OBn H

CbzHN O

O NH

OMe O Ph

H₂, Pd

OH H H₂N

O

O NH

OMe O Ph LiOH

p-TsOH

4

aspartame 5

3

BnOH p-TsOH

aspartic acid

1 2

① 단계 1은 아민기를 보호하기 위한 것이다.

② 단계 2는 카르복실기를 보호하기 위한 것이다.

③ 단계 3은 에스터(ester)를 가수분해하기 위한 것이다.

④ 단계 4는 카르복실기를 보호하기 위한 것이다.

⑤ 단계 5는 Cbz기와 벤질기(Bn)를 제거하기 위한 것이다.

29. 아밀로오스(amylose)를 구성하고 있는 글루코오스의 단위수와 몰질량을 구하고자 한다. 아밀로오스를 메틸화시킨 후 가수분해 하면 4-위치에 하이드록시기(－OH)가 있는 글루코오스만이 2,3,4,6-tetra-O-methyl-D-glucose (A)로 전환되고 나머지 글루코오스는 모두 2,3,6-tri-O-methyl-D-glucose로 전환된다.

O CH₂OH

O CH₂OH O

O CH₂OH O

H H

H H

H

H H

H H H H

H H

H H

OH OH OH

HO

HO OH

HO HO

n

아밀로오스 430 mg을 사용하여 위의 과정을 수행하였더니 화합물 A가 5.3^μmol이 생성되었고, 이것의 몰 백분율은 0.20%이었다.

이 아밀로오스의 글루코오스 단위수와 몰질량을 바르게 짝지은 것은?

글루코오스 단위수(개) 아밀로오스 몰질량(g/mol)

① 5.0×10² 8.1×10⁴

② 5.0×10² 4.0×10⁴

③ 2.5×10² 8.1×10⁴

④ 2.5×10² 4.0×10⁴

⑤ 1.0×10² 2.0×10⁴

30. 다음은 Cannizzaro 반응 과정을 간략하게 나타낸 것이다.

<실험 과정>

2 PhCHO ＋ KOH → PhCOOH ＋ PhCH2OH (가) Benzaldehyde에 KOH 수용액을 넣어 주고 잘 교반한다.

적당한 용매 조건에서 정상(normal phase) TLC를 수행하여 반응 진행 정도를 확인한다.

(나) Benzaldehyde가 없어진 것을 확인한 후 물을 넣는다.

(^다) 수용액층을 에터(ether)로 추출한다.

(라) 단계 (다)의 유기층에서 생성물 A를 얻는다.

(마) 단계 (다)의 수용액층을 산성화시켜 생성물 B를 얻는다.

단계 (가)의 실험 중 확인한 TLC 결과가 아래와 같다. 생성물 A의 이름과 TLC에서 생성물 B의 위치를 바르게 짝지은 것은?

1 2 3

A의 이름 B의 위치

① benzoic acid 1

② benzoic acid 2

③ benzyl alcohol 1

④ benzyl alcohol 2

⑤ benzyl alcohol 3 아밀로오스

31. 그림은 질량 m 인 추, 도르래, 줄로 구성된 기구로 골절상을 입 은 환자의 다리를 고정시키고 있는 것을 나타낸다. 기구가 다 리에 작용하는 힘 ^Fa와 ^Fb의 크기는? (단, 줄의 질량과 도 르래의 마찰은 무시하고, 중력가속도는 이다.)

F_a의 크기 ^Fb의 크기

① m 2m cos θ

② m 2m sin θ

③ 2m cos θ m sin θ

④ 2m sin θ m

⑤ 2m sin θ m cos θ

32. 그림은 두 가지 물질 (가)와 (나)를 접합하여 만든 건물 벽 단면의 일부를 모식적으로 나타낸 것이다. A, B, C는 각 경계면을 표시하며, 실내 온도와 외부 온도는 각각 30℃와 0℃로 유지된다.

(가)와 (나)의 두께는 각각 d 와 ²d 이고, 열전도도는 (가)가 (나)의 2배라고 할 때, <보기>의 설명 중 옳은 것을 모두 고른 것은? (단, 단위 시간당 전달되는 열량은 두 지점의 온도 차에 비례하고 거리에 반비례한다.)

<보 기>

ㄱ. 단위 시간당 면 A를 통과하는 열량은 면 C를 통과하는 열량보다 크다.

ㄴ. 면 A, B 사이의 온도 차는 면 B, C 사이의 온도 차보다 작다.

ㄷ. 면 B에서의 온도는 25℃이다.

① ㄱ ② ㄴ ③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

33. 그림은 전지, 축전기, 스위치, 저항 R1과 R2로 구성된 회로를 나타낸 것이다. 스위치를 닫아 충분한 시간 동안 축전기를 충전시킨 후, 다시 스위치를 열어 방전시킨다.

이 과정에 대한 <보기>의 설명 중 옳은 것을 모두 고른 것은?

<보 기>

ㄱ. 축전기가 충전되는 동안 R1에 흐르는 전류는 증가한다.

ㄴ. 축전기가 충전되는 동안 R2에 걸리는 전압은 증가한다.

ㄷ. 완전히 충전된 축전기 양단의 전압은 R1에 걸리는 전압과 같다.

ㄹ. 축전기가 방전되는 동안 R2에 걸리는 전압은 감소한다.

① ㄴ ② ㄷ ③ ㄷ, ㄹ

④ ㄱ, ㄴ, ㄹ ⑤ ㄱ, ㄷ, ㄹ

34. 그림은 파장이 ^λ인 두 빛이 두 매질 A, B에 입사하여 나란히 통과한 후, 한 점에 모이는 것을 나타낸다. 두 매질의 길이는 20λ로 같고, 매질 A와 매질 B의 굴절률은 각각 1.3과 1.8이다.

두 빛에 대한 <보기>의 설명 중 옳은 것을 모두 고른 것은?

(단, 입사할 때 두 빛의 위상은 같고, 매질을 통과한 후 두 빛의 경로차는 생기지 않는다.)

<보 기>

ㄱ. 빛의 파장은 매질 A에서가 매질 B에서보다 크다.

ㄴ. 빛의 속력은 매질 A에서가 매질 B에서보다 작다.

ㄷ. 한 점에 모인 두 빛은 보강 간섭을 한다.

① ㄱ ② ㄴ ③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ ｇ

ｇ ｇ

ｇ

ｇ ｇ

ｇ ｇ

ｇ ｇ

F_a

F_b

35. 그림은 무한히 긴 직선 도선 A, 금속 막대 B가 놓인 ㄷ자형 도선이 같은 평면상에 나란히 있는 것을 나타낸다. A에는 일정한 전류 I 가 흐르고, B는 일정한 속력 v로 운동하고 있다.

이 때 유도되는 기전력 E의 크기를 A로부터의 거리 x에 따라 개략적으로 나타낸 것 중 가장 적당한 것은? (단, 유도기전력은 도선 A의 전류에 의한 것만 있다고 가정한다.)

① ②

③ ④

⑤

36. 다음은 양성자(¹1H)로부터 (가), (나), (다)의 핵융합 반응에 의해 헬륨의 핵(⁴2He)이 생성되는 것을 나타낸다.

(가) ¹1H+¹₁H → ²₁H+ e⁺+ν +0.42 MeV (나) ¹1H+²₁H → ³₂He+γ +5.49 MeV

(다) ³2He +³₂He → ⁴₂He+¹₁H+¹₁H+12.86 MeV

이 반응에 의해 헬륨의 핵 한 개가 생성될 때 발생하는 에너지는?

(단, 쌍소멸은 고려하지 않는다.)

① ^{18.77 MeV} ② ^{24.68 MeV} ③ ^{25.26 MeV}

④ ^{25.72 MeV} ⑤ ^{37.12 MeV}

37. 그래프는 몰리브덴 표적에 35 keV의 전자 빔을 쪼였을 때 방출되는 X선의 상대 강도를 파장에 따라 나타낸 것이다.

그래프에서 ^Kα와 ^Kβ는 특성 X선을 나타낸다.

그래프에 대한 <보기>의 설명 중 옳은 것을 모두 고른 것은?

<보 기>

ㄱ. X선의 에너지는 ^Kα가 ^Kβ보다 크다.

ㄴ. ^Kα와 ^Kβ는 원자내 전자가 바닥상태로 천이하면서 발생한다.

ㄷ. 입사 전자가 표적과 충돌하여 운동에너지를 가장 많이 잃었을 때 방출되는 X선의 파장은 ^λmin이다.

① ㄱ ② ㄴ ③ ㄷ

④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

38. 그림은 길이 l 인 실에 매달려 정지해 있던 물체 A에 수평으로 날아온 물체 B가 충돌한 후 달라붙어 연직 평면에서 원운동을 계속하는 것을 나타낸 것이다. 두 물체의 질량이 같을 때, 물체 B가 충돌 직전 가져야 할 최소 속력은? (단, 물체의 크기, 실의 질량, 공기 저항은 무시하며, 중력가속도 는 일정하다.)

① ¹⁶ l ② 18 l ③ ²⁰ l ④ ²² l ⑤ ²⁴ l E

E

E E E

x x

x x

x A

B

x I v

Kβ

Kα

ｇ ｇ ｇ ｇ ｇ

λ_min

* 확인 사항

◦ 문제지와 답안지의 해당란에 필요한 내용을 정확히 표기했는지 확인 하십시오.

◦ 이번 예비검사에서는 문제지를 제출하지 않아도 됩니다.

- 수고하셨습니다 -

39. 그림은 최대 허용 전류가 4 mA이고 내부저항이 36 Ω인 전류계와 저항을 연결하는 방법을 나타낸 것이다.

이 전류계와 저항을 이용하여 100 mA의 전류까지 측정하려고 할 때, 필요한 저항과 연결 방법을 바르게 짝지은 것은?

저항 연결 방법

① 1.5 Ω (가)

② 3 Ω (가)

③ 3 Ω (나)

④ 4 Ω (가)

⑤ 4 Ω (나)

40. 다음은 보다(Borda) 진자의 진동을 이용하여 중력가속도를 측 정하는 실험 과정의 일부를 나타낸 것이다.

<실험 과정>

(1) 금속구를 줄에 매단 후 정지 상태가 되도록 한다.

(2) 받침날에서 금속구까지의 거리 l 을 측정한다.

(3) 금속구를 옆으로 약간 당긴 후 정지 상태에서 놓는다.

중력가속도를 구하기 위해서 측정해야 하는 물리량을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 받침날, 줄 고정기, 줄의 질량은 무시한다.)

<보 기>

ㄱ. 금속구의 질량 ㄴ. 진동 주기 ㄷ. 금속구의 반지름

① ㄴ ② ㄱ, ㄴ ③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ (가)

(나)