가스기능장 준비 (예상문제풀이 및 해설 - 1)

고압가스의 특징 예상 문제

1. 수소가스의 특징이 아닌 것은?

1) 가연성 기체이다.

2) 열에 대하여 불안정하다.

3) 확산 속도가 빠르다.

4) 폭발 범위가 넓다.

해설 : 열에 대하여 안정적이고, 열전도율이 크다.

2. 수소의 특성을 설명한 것이다. 틀린 것은?

1) 상온에서 무색, 무취, 무미이다.

2) 고온일 때 금속재료도 쉽게 투과한다.

3) 공기 중 폭발 범위는 4.0~95%이다.

4) 가연성이며, 독성이 없다.

해설 : 수소의 폭발 범위는 공기 중(4~75%), 산소 중(4~94%)이다.

3. 수소의 일반적인 성질에 대한 설명 중 옳은 것은?

1) 열전도도가 대단히 크다.

2) 확산속도가 작고 공기 중에 확산 혼합되기 쉽다.

3) 폭발 한계 내인 경우 단독으로 분해 폭발한다.

4) 폭굉 속도는 400~500m/s에 달한다.

해설 : 수소의 성질

- 지구 상에 존재하는 원소 중 가장 가볍다.

- 무색, 무취, 무미의 가연성이다.

- 확산속도가 대단히 크다.

- 고온에서 강재, 금속재료를 쉽게 투과한다.

- 폭굉 속도가 1400~3500m/s에 달한다.

- 폭발 범위가 넓다.

4. 수소폭명기는 수소와 산소의 혼합비가 얼마일 때를 말하는가?

1) 1 : 2

2) 2 : 1

3) 1: 3

4) 3: 1

해설 : 수소 폭명기

- 수소와 산소의 비가 2:1로 반응하여 물을 생성한다.

5. 수소취성에 대한 설명 중 옳은 것은?

1) 니켈강은 수소취성을 일으키지 않는다.

2) 수소는 환원성의 가스로 상온에서는 부식을 일으킨다.

3) 수소는 고온, 고압에서는 구리와 화합한다. 이것은 수소취성의 원인이다.

4) 수소는 고온, 고압에서 강철 중의 탄소와 화합하는데 이것이 수소취성의 원인이다.

해설 : 수소취성

- 고온, 고압 하에서 강재 중의 탄소와 반응하여 생성된 메탄이 결정입계에 축적하여 높은 응력이 발생하고 연신율, 충격치가 감소된다. (방지 원소는 W, V, Mo, Ti, Cr)

6. 다음은 수소의 특징을 나타낸 서이다. 설명이 잘못된 것은?

1) 질소와 반응하여 암모니아를 만든다.

2) 저온, 고압에서 탄소강과 반응하여 수소취성을 일으킨다.

3) 암모니아의 합성원료이며, 메탄올의 제조 원료이다.

4) 연료전지의 연료나 로켓의 연료로 쓰인다.

해설 : 수소취성은 고온, 고압 일때 발생한다.

7. 수소는 고온, 고압 하에서 강재 중의 탄소와 반응하여 수소 취하를 일으키는데 이것을 방지하기 위하여 첨가시키는 금속원료로서 부적당한 것은?

1) 몰리브덴

2) 구리

3) 텅스텐

4) 바나듐

해설 : 수소취성 방지 원소 - W, V, Mo, Ti, Cr)

8. 수소를 취급하는 고온, 고압 장치용 재료로서 사용할 수 있는 것은 어느 것인가?

1) 탄소강, 18-8 스테인리스강

2) 탄소강, 니켈강

3) 탄소강, 망간강

4) 18-8 스테인리스강, 크롬-바나듐 강

해설 : 탄소강은 고온, 고압에서 수소취성의 발생 우려가 있으므로 사용이 부적합하다.

9. 물의 전기분해로 수소를 얻고자 할 때에 대한 설명으로 옳은 것은?

1) 황산을 전해액으로 사용하면 수소는 양극, 산소는 음극에서 발생한다.

2) 수산화나트륨을 전해액으로 사용하면 수소는 음극, 산소는 양극에서 발생한다.

3) 물에 염화나트륨 용액을 넣고 교류전류를 통하면 수소만 발생한다.

4) 전해조를 이용하여 수소와 산소의 혼합가스로 발생한 것을 분리시킨다.

해설 : 물의 전기분해 특징

- 전해액은 20% 정도의 수산화나트륨 수용액을 사용한다.

- 음극에서 수소가, 양극에서 산소가 2 : 1의 체적 비율로 발생한다.

- 순도가 높으나 경제성이 적다.

- 일반적으로 음극과 양극 간을 격막으로 막고 양극에서 발생하는 산소와 수소의 혼합을 막는다.

10. 수소가스의 공업적 제조법이 아닌 것은?

1) 물의 전기분해

2) 공기 액화 분리법

3) 수성가스법

4) 석유의 분해법

해설 : 수소의 공업적 제조법

- 물의 전기분해법

- 수성가스법

- 천연가스 분해법

- 석유 분해법

- 일산화탄소 전환법

11. 수소 제조의 석유 분해법에서 수증기 개질법의 원료로 가장 적당한 것은?

1) 원유

2) 중유

3) 경유

4) 나프타

해설 : 석유뷴해법 중 수증기 개질법은 메탄에서 나프타까지 원료로 사용할 수 있다.

12. 코크스와 수증기를 원료로 하여 얻을 수 있는 가스는?

1) CO2 + H2

2) CH4 + O2

3) CH4 + CO

4) H2+ CO

해설 : 수성가스법

- 적열 된 코크스에 수증기를 작용시켜 수소 및 일산화탄소를 제조하는 방법이다.

13. 다음 설명 중 수소의 용도가 아닌 것은?

1) 암모니아 합성

2) 환원성을 이용한 금속의 제련

3) 인조보석, 유리제조용 가스

4) 네온사인의 봉입용 가스

해설 : 수소의 용도

- 암모니아, 염산, 메탄올 등의 합성원료

- 환원성을 이용한 금속의 제련

- 백금, 석영 등의 세공에 사용

- 기구나 풍선의 부양용 가스에 사용

- 경화유 제조에 사용

14. 산소의 성질에 대한 설명 중 틀린 것은?

1) 상온에서 무색, 무취의 기체이며 물에 약간 녹는다.

2) 액체산소는 비중이 1.13의 푸른 액체로서 진공 중에서 증발시키면 온도가 강하하여 일부는 고체로 된다.

3) 산소 중이나 공기 중에서 무성 방전을 하면 오존이 된다.

4) 화학적으로 활발한 원소로 할로겐 원소, 백금 등과 화합하여 산화물을 만든다.

해설 : 산소는 화학적으로 활발한 원소로 모는 원소와 반응하여 산화물을 만들지만 할로겐 원소, 금, 백금 등과는 화합하지 않는다.

15. 산소의 성질에 대한 설명으로 틀린 것은?

1) 자신은 연소하지 않고 연소를 돕는 가스이다.

2) 물에 잘 녹으며 백금과 화합하여 산화물을 만든다.

3) 화학적으로 활성이 강하여 다른 원소와 반응하여 산화물을 만든다.

4) 무색, 무취의 기체이다.

해설 : 물에 약간 녹으며 화학적으로 활성이 강한 원소로 할로겐 원소, 금, 백금 등을 제외한 원소와 직접 화합하여 산화물을 만든다.

16. 산소의 일반적인 특징으로서 잘못 설명된 것은?

1) 강력한 조연성 가스이며, 그 자체는 연소하지 않는다.

2) 용기 도색은 일반 공업용은 백색, 의료용은 녹색이다.

3) 산소 압축기의 윤활유는 물 또는 10% 이하의 글리세린수를 사용한다.

4) 공업적 제조법으로 물을 전기 분해하는 방법이 있다.

해설 : 산소 충전용기 도색은 공업용이 녹색, 의료용이 백색이다.

17. 산소에 대한 설명으로 옳은 것은?

1) 가연성 가스이다.

2) 자성을 가지고 있다.

3) 수소와는 반응하지 않는다.

4) 폭발 범위가 비교적 큰 가스이다.

해설 : 산소는 기체, 고체의 경우 자장의 방향으로 자화하는 상자성을 가지고 있다.

18. 산소의 공업적 제조법에 해당하는 것은?

1) 공기를 액화 분리하여 얻는다.

2) 석유의 부분 산화법으로 얻는다.

3) 과산화수소와 이산화망간을 반응시켜 얻는다.

4) 연소산칼륨과 이산화망간을 혼합하여 열분해 시켜 얻는다.

19. 공기를 압축하여 냉각시키면 액체 공기로 되는 설명 중 옳은 것은?

1) 산소가 먼저 액화한다.

2) 질소가 먼저 액화한다.

3) 산소와 질소가 동시에 액화된다.

4) 산소와 질소의 액화 온도 차이가 매우 크다.

해설 : 비점 차이에 의하여 액화 순서가 정해 지므로 산소(-183도)→아르곤(-186도)→질소(-196도) 순으로 액화가 된다.

20. 공기 액화 분리장치에서 건조제로 주로 쓰이는 물질이 아닌 것은?

1) 가성소다

2) 실리카겔

3) 활성알루미나

4) 사염화탄소

해설 : 공기 액화 분리장치 건조기 및 건조제 종류

- 소다 건조기(가성소다를 사용하며 수분과 이산화탄소를 제거할 수 있다.)

-겔 건조기(실리카겔, 활성 알루미나, 소 바이드 등을 사용하며 수분은 제거하지만 이산화탄소는 제거하지 못한다.)

21. 액화산소 취급 시 아세틸렌 혼입은 위험하므로 검출하게 되는데 이때 사용하는 시약은?

1) 이로스베이 시약

2) 질산은 시약

3) 페놀프탈레인 시약

4) 동 암모니아 시약

22. 다음 중 산소 가스의 용도가 아닌 것은?

1) 가스용접 및 가스 절단용

2) 유리제조 및 수성가스 제조용

3) 아세틸렌가스 청정제

4) 로켓 분사장치 추진용

해설 : 아세틸렌 발생기에서 발생된 아세틸렌 중 불순물을 제거하는 기기가 아세틸렌 청정기이고 여기에 사용되는 청정제로는 에퓨렌, 카다라솔, 리가 솔 등이다.

23. 산소의 취급 시 유의할 사항이 아닌 것은?

1) 고압의 산소와 유지류 접촉은 위험하다.

2) 과잉 산소는 인체에 해롭다.

3) 내산화성 재료로 납이 사용된다.

4) 산소의 화학반응에서 과산화물은 위험성이 있다.

해설 : 내산화성 재료로 크롬을 사용한다.

24. 다음 가스 중 60% 이상의 고순도를 12시간 이상 흡입하게 되면 폐에 출혈을 일으켜 어린이나 작은 동물에게 실명, 사망을 일으키는 가스는?

1) 아르곤

2) 질소

3) 이산화탄소

4) 산소

25. 질소에 관한 설명 중 틀린 것은?

1) 고온에서 산소와 반응하여 산화질소가 된다.

2) 고온, 고압 하에서 수소와 반응하여 암모니아를 생성한다.

3) 안정된 가스이므로 Mg, Ca, Li 등의 금속과는 반응하지 않는다.

4) 고온에서 탄화칼슘과 반응하여 칼슘 시아나미드가 된다.