수능(화학I) 필기 기출문제복원 (2006-03-11)

수능(화학I)
(2006-03-11 기출문제)

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1. 그림은 물 분자 내 산소(O)원자와 수소(H)원자 사이의 결합(가)와 물 분자 사이의 결합(나)를 모형으로 나타낸 것이다.

일정량의 물을 변화시킬 때, (가)또는 (나)결합의 개수 변화에 대한 옳은 설명을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답은 "ㄴ, ㄷ"이다.

    - (가)결합의 개수 변화에 대한 설명: 물 분자 내의 결합 개수는 변하지 않는다. 즉, (가)는 옳지 않다.
    - (나)결합의 개수 변화에 대한 설명: 물 분자 간의 결합 개수는 변할 수 있다. 물 분자가 증발하거나 응고할 때, 결합 개수가 변하기 때문이다. 따라서, (나)는 옳다.

    따라서, 정답은 "ㄴ, ㄷ"이다.
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2. 그래프는 온도에 따른 얼음과 물의 밀도 변화를 나타낸 것이다.

위 자료에 대한 옳은 설명을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄴ"은 그래프에서 온도가 4℃일 때 얼음과 물의 밀도가 같아지는 지점을 나타내고 있기 때문에 옳은 설명이다. "ㄱ"은 그래프에서 온도가 낮아질수록 얼음의 밀도가 증가하고 물의 밀도가 감소하는 것을 나타내고 있으며, "ㄷ"는 그래프에서 온도가 높아질수록 얼음과 물의 밀도가 모두 감소하는 것을 나타내고 있다. "ㄱ, ㄴ"은 그래프에서 온도가 4℃ 이하일 때 얼음의 밀도가 물의 밀도보다 높아지는 것을 나타내고 있으며, "ㄱ, ㄷ"는 그래프에서 온도가 4℃ 이하일 때 얼음의 밀도가 증가하고 온도가 4℃ 이상일 때는 얼음과 물의 밀도가 모두 감소하는 것을 나타내고 있다.
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3. 그림은 어느 하천 주변의 지형과 주요 시설물을 나타낸 것이다.

각 지점 A, B, C, D의 물에 대한 옳은 설명을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - A 지점: 하천의 유량이 가장 높은 지점으로, 물이 빠르게 흐르고 있으며, 다리가 설치되어 있어서 인구 이동이 활발한 지역이다. (ㄱ)
    - B 지점: 하천의 유량이 낮아서 물이 잠기지 않은 지점으로, 농업용 수로가 설치되어 있어서 농업에 이용되고 있다. (ㄷ)
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4. 그래프는 묽은 황산(H2SO4)에 수산화나트륨(NaOH) 수용액을 가할 때, 수산화나트륨 수용액의 부피에 따른 혼합 용액의 전류의 세기를 나타낸 것이다.

점 A, B, C에 해당하는 혼합 용액에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, 묽은 황산과 수산화나트륨 수용액의 온도는 같다.)

  1. A의 pH가 가장 크다.
  2. B에는 이온이 없다.
  3. B의 온도가 가장 높다.
  4. C에서 가장 많은 이온은 이다.
  5. C에 마그네슘 리본을 넣으면 수소 기체가 발생한다.
(정답률: 알수없음)
  • A의 pH가 가장 크다: 그래프에서 A는 NaOH 수용액의 부피가 가장 큰 지점이므로, 묽은 황산과 NaOH 수용액의 반응으로 생성된 염기성 용액의 pH가 가장 높아진다. 따라서 A의 pH가 가장 크다.

    B에는 이온이 없다: 그래프에서 B는 물의 부피와 같으므로, 묽은 황산과 NaOH 수용액의 반응이 완전히 끝나고 순수한 물만 남은 상태이다. 따라서 B에는 이온이 없다.

    B의 온도가 가장 높다: 그래프에서 B는 전류의 세기가 가장 작은 지점이므로, 반응이 가장 끝나고 열이 가장 많이 방출된 상태이다. 따라서 B의 온도가 가장 높다.

    C에서 가장 많은 이온은 이다: 그래프에서 C는 NaOH 수용액의 부피가 묽은 황산의 부피와 같은 지점이므로, NaOH 수용액과 묽은 황산이 모두 소진되어 염이 생성된 상태이다. 이 때 생성된 염은 Na+와 SO42- 이온으로 이루어져 있으며, 이 중에서 가장 많은 이온은 SO42- 이다.

    C에 마그네슘 리본을 넣으면 수소 기체가 발생한다: 그래프에서는 이와 관련된 정보를 제공하지 않으므로, 이에 대한 정보는 알 수 없다.
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5. 표는 몇 가지 금속의 성질을 조사하여 정리한 것이다.

위 자료를 참고로 하여 항공기 동체의 재료(가)와 난방용 파이프의 재료(나)로 적당한 금속을 옳게 짝지은 것은? (단, 금속의 다른 성질은 고려하지 않는다.) (순서대로 가, 나)

  1. A, B
  2. A, C
  3. B, C
  4. B, D
  5. D, B
(정답률: 알수없음)
  • 항공기 동체는 경량화와 내구성이 중요한 요소이므로, 밀도가 낮고 강도가 높은 알루미늄(Al)이 적합하다. 난방용 파이프는 내식성이 중요한 요소이므로, 내식성이 뛰어난 스테인리스강(Stainless steel)이 적합하다. 따라서 정답은 "A, B"이다.
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6. 다음은 물의 표면장력과 관련된 실험이다.

실험 (나)와 (다)에서 측정한 높이 b, c를 a와 옳게 비교한 것은? [3점]

  1. a > b, a > c
  2. a > b, a < c
  3. a > b, a = c
  4. a < b, a > c
  5. a < b, a < c
(정답률: 알수없음)
  • 정답: "a > b, a > c"

    이유: 물 분자들은 서로 인력을 발생시켜 서로 붙어있으려고 한다. 이것이 바로 표면장력이다. 물 분자들이 서로 붙어있으려고 하기 때문에 물의 표면은 가능한 작은 면적으로 유지하려고 한다. 그래서 물의 표면은 평평하게 된다.

    실험에서 (나)와 (다)에서 물의 표면이 평평하게 유지되기 위해서는 물 분자들이 서로 인력을 발생시켜 서로 붙어있으려고 하기 때문에 물의 표면이 상승하게 된다.

    따라서, (나)에서는 물의 표면이 더 높이 상승하였고, (다)에서는 물의 표면이 덜 상승하였다. 그러므로, a > b, a > c 이다.
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7. 다음은 서로 다른 지역에서 채취한 지하수 A, B, C를 이용한 실험이다.

지하수 A, B, C에 대한 옳은 설명을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄱ"은 지하수 A가 염분 농도가 가장 높은 것으로 나타났기 때문에 옳은 설명이다. "ㄴ"은 지하수 C가 pH가 가장 낮은 것으로 나타났기 때문에 옳은 설명이다. "ㄷ"는 보기에서 언급되지 않았기 때문에 옳지 않은 설명이다. 따라서 정답은 "ㄱ, ㄴ"이다.
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8. 표는 공기를 구성하는 기체들에 대한 자료이다.

기체 A~D에 대한 옳은 설명을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄷ, ㄹ
  4. ㄱ, ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄷ, ㄹ
(정답률: 알수없음)
  • - 기체 A: 질량이 가장 크고, 온도가 가장 높다. (ㄷ)
    - 기체 B: 질량이 두 번째로 크고, 온도가 두 번째로 높다. (ㄹ)

    기체 C와 D는 질량과 온도가 모두 다르기 때문에 보기에서 모두 선택할 수 없다. 따라서 정답은 "ㄷ, ㄹ"이다.
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9. 그림은 합성세제 A와 B의 구조를 나타낸 것이다.

A와 B에 대한 옳은 설명을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄷ"이 옳은 설명인 이유는 다음과 같다.

    A와 B 모두 지방산과 알칼리를 포함하고 있으며, A는 알코올과 B는 알데하이드를 포함하고 있다. 이러한 구조로 보아 A는 지방산과 알코올을 이용하여 만들어진 에스테르형 합성세제이고, B는 지방산과 알데하이드를 이용하여 만들어진 케톤형 합성세제라고 볼 수 있다. 따라서 A와 B 모두 지방산을 이용하여 만들어졌으며, 이는 합성세제의 특성상 물과 잘 섞이지 않는 기성품의 오염물질을 제거하는 데 효과적이다.
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10. 그림은 에탄올의 여러 가지 반응을 나타낸 것이다.

물질 A~C에 대한 옳은 설명을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - A는 에탄올의 산화반응으로 생기는 에탄알데하이드이다. (ㄱ)
    - B는 에탄올의 산화반응으로 생기는 에탄산이다. (ㄴ)
    - C는 에탄올의 산화반응으로 생기는 에틸렌이다. (ㄷ)
    - 따라서, 옳은 설명은 "A는 에탄올의 산화반응으로 생기는 에탄알데하이드이다." (ㄱ) 이다.
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11. 다음은 온도와 압력에 따른 기체의 변화를 알아보기 위한 실험이다.

실험에 대한 옳은 설명을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 모두 옳은 설명은 "ㄷ"입니다. 이 실험에서는 온도와 압력이 변화하면서 기체의 부피가 변화하는 것을 관찰하고 있습니다. 보기에서 설명하는 대로, 온도가 일정하게 유지되면 압력과 부피는 반비례 관계에 있으며, 압력이 일정하게 유지되면 온도와 부피는 정비례 관계에 있습니다. 이러한 관계를 보일 수 있는 이유는 기체 분자들이 서로 충돌하면서 운동 에너지를 전달하고, 이에 따라 기체의 부피와 압력이 변화하기 때문입니다.
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12. 다음은 산성비의 원인과 피해에 대한 신문 기사의 일부분이다.

자료의 밑줄 친 부분에 대한 옳은 설명을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - 산성비의 원인: 대기 중 이산화황(SO2)과 질소산화물(NOx) 등의 공해물질이 농도가 높아지면서, 이들이 대기 중에서 반응하여 황산과 질산을 생성하고 이들이 비로 내려오는 것이다.
    - 산성비의 피해: 대기 중에 있는 미세먼지와 함께 산성물질이 묻어나오면서 식물의 잎이 타고, 토양의 산성화로 인해 작물의 수확량이 감소하고, 물고기 등 수생생물의 생존 환경이 악화된다.

    <보기>
    ㄱ. 산성비의 원인은 대기 중 이산화탄소(CO2)의 농도가 높아지면서, 이들이 대기 중에서 반응하여 황산과 질산을 생성하고 이들이 비로 내려오는 것이다.
    ㄴ. 산성비로 인해 식물의 잎이 타고, 토양의 산성화로 인해 작물의 수확량이 감소하고, 물고기 등 수생생물의 생존 환경이 악화된다.
    ㄷ. 산성비의 원인은 대기 중 이산화황(SO2)과 질소산화물(NOx) 등의 공해물질이 농도가 높아지면서, 이들이 대기 중에서 반응하여 황산과 질산을 생성하고 이들이 비로 내려오는 것이다.
    ㄱ, ㄴ. 산성비의 원인은 대기 중 이산화탄소(CO2)의 농도가 높아지면서, 이들이 대기 중에서 반응하여 황산과 질산을 생성하고 이들이 비로 내려오며, 이로 인해 식물의 잎이 타고, 토양의 산성화로 인해 작물의 수확량이 감소하고, 물고기 등 수생생물의 생존 환경이 악화된다.
    ㄱ, ㄷ. 산성비의 원인은 대기 중 이산화탄소(CO2)와 이산화황(SO2)과 질소산화물(NOx) 등의 공해물질이 농도가 높아지면서, 이들이 대기 중에서 반응하여 황산과 질산을 생성하고 이들이 비로 내려오는 것이다.

    정답: ㄷ. 산성비의 원인은 대기 중 이산화황(SO2)과 질소산화물(NOx) 등의 공해물질이 농도가 높아지면서, 이들이 대기 중에서 반응하여 황산과 질산을 생성하고 이들이 비로 내려오는 것이다. 이유는 문장에서 "대기 중 이산화황(SO2)과 질소산화물(NOx) 등의 공해물질이 농도가 높아지면서, 이들이 대기 중에서 반응하여 황산과 질산을 생성하고 이들이 비로 내려오는 것이다." 라고 명시되어 있기 때문이다.
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13. 다음은 알칸에 속하는 몇 가지 탄화수소의 분자 구조이다.

위 탄화수소들의 공통점이 아닌 것은? [3점]

  1. 물에 잘 녹지 않는다.
  2. 일반식은 CnH2n+2이다.
  3. 완전 연소하면 물과 이산화탄소가 생성된다.
  4. 염소와 혼합하여 빛을 쪼이면 치환 반응이 일어난다.
  5. H 원자 1개를 Br으로 치환하면 1가지 물질이 생성된다.
(정답률: 알수없음)
  • 답: "염소와 혼합하여 빛을 쪼이면 치환 반응이 일어난다."

    H 원자 1개를 Br으로 치환하면 1가지 물질이 생성되는 이유는 브로민(Br)이 알칸 분자 구조에서 H와 유사한 화학적 성질을 가지기 때문입니다. 따라서 H와 Br이 서로 치환되면서 분자 구조는 변하지 않고, 새로운 물질이 생성됩니다. 이러한 반응을 치환 반응이라고 합니다.
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14. 다음은 기체의 확산과 관련된 실험 과정이다.

과정 (다)에서 흰 연기가 생성되는 시험관을 모두 고른 것은? [3점]

  1. A, B
  2. A, D
  3. A, B, C
  4. A, B, D
  5. A, B, C, D
(정답률: 알수없음)
  • 정답: A, B, C, D

    이유:
    - (가)에서는 두 기체가 섞이는 과정이므로 흰 연기가 생성되지 않는다.
    - (나)에서는 두 기체가 반응하여 새로운 물질이 생성되는 과정이므로 흰 연기가 생성되지 않는다.
    - (다)에서는 두 기체가 섞이는 과정에서 화학 반응이 일어나지 않으므로 흰 연기가 생성된다.
    - (라)에서는 두 기체가 섞이는 과정에서 화학 반응이 일어나지 않으므로 흰 연기가 생성된다.
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15. 그림은 합성수지 A와 B의 구조를 나타낸 것이다.

A와 B에 대한 옳은 설명을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄱ"은 A와 B가 모두 고리구조를 가지고 있기 때문이다. A는 6개의 탄소원자로 이루어진 고리구조를 가지고 있고, B는 5개의 탄소원자로 이루어진 고리구조를 가지고 있다.
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16. 다음은 알칼리 금속 M의 성질을 알아보기 위한 실험이다.

위 실험으로 알 수 있는 내용으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, M은 임의의 원소 기호이다.)

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답이 "ㄱ, ㄴ" 인 이유는 다음과 같다.

    - 실험에서 M은 알칼리 금속으로서 물과 반응하여 수소를 방출하고 염기성 용액을 만든다는 것을 알 수 있다. 이는 알칼리 금속의 일반적인 성질이다. 따라서 "ㄱ"은 옳다.
    - 실험에서 M의 원자량은 23이라는 것을 알 수 있다. 이는 나트륨(Na)의 원자량과 일치하는데, 알칼리 금속들은 원자량이 비슷하다는 것도 일반적인 성질이다. 따라서 "ㄴ"도 옳다.
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17. 표는 중금속 A, B, C가 사용된 제품과 이 중금속들에 의한 피해를 조사하여 정리한 것이다. (단, A, B, C는 각각 납, 수은, 카드뮴 중 하나이다.)

A, B, C에 해당하는 중금속을 옳게 짝지은 것은? (순서대로 A, B, C)

  1. 납, 수은, 카드뮴
  2. 납, 카드뮴, 수은
  3. 수은, 납, 카드뮴
  4. 수은, 카드뮴, 납
  5. 카드뮴, 납, 수은
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "납, 카드뮴, 수은"이다.

    표를 보면, 제품에서 발생하는 피해가 납과 수은, 카드뮴에 의해 발생하는 것으로 나와있다. 따라서, 제품에 사용된 중금속 A, B, C 중에서 납과 수은, 카드뮴 중 두 가지가 사용된 것이다.

    그리고, 표에서 발생하는 피해의 종류를 보면, 납에 의한 피해는 중독, 수은에 의한 피해는 신경계 손상, 카드뮴에 의한 피해는 신장 손상이다. 이를 바탕으로, 제품에서 발생하는 피해가 신경계 손상과 신장 손상인 것은 수은과 카드뮴이므로, 중금속 B는 수은, 중금속 C는 카드뮴이다. 따라서, 중금속 A는 납이 된다.

    따라서, 옳은 짝은 "납, 카드뮴, 수은"이다.
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18. 다음은 진통제로 쓰이는 물질 A와 B의 구조식이다.

A와 B에 대한 옳은 설명을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - A는 아세트아미노펜, B는 아스피린의 구조식이다.
    - 아세트아미노펜은 해열, 진통, 항염작용을 가지고 있으며, 위장 부작용이 적다.
    - 아스피린은 해열, 진통, 항염작용을 가지고 있으며, 혈액을 얇게 만들어 혈전을 예방하는 효과도 있다. 하지만 위장 부작용이 있을 수 있다.
    - 따라서, A와 B의 구조식을 보고 각각의 특성을 파악할 수 있어야 한다. 정답은 "ㄱ, ㄴ" 이다.
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19. 그림과 같이 쇠못에 금속 A를 감아 페트리 접시 위에 올려놓았더니 다음의 반응이 일어나면서 A 주위가 붉은색으로 변하였다.

위 실험에 대한 옳은 설명을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄴ"이 정답인 이유는, 금속 A가 산화되어 붉은색으로 변했다는 것은 A가 양이온을 잃고 산화되었다는 것을 의미한다. 이때, 산화된 A 주위에는 음이온이 모여 붉은색으로 보이게 된다. 따라서, A는 양이온이며, 산화되어 붉은색으로 변한 것이므로 보기에서 "ㄴ"이 정답이다.
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20. 그림은 금속 결합의 모형을 나타낸 것이다.

금속을 이용하는 사례 중 자유전자의 특성으로 설명하기 어려운 것은?

  1. 전선으로 구리를 사용한다.
  2. 유리에 은을 입혀 거울로 사용한다.
  3. 음식물 포장에 금속 포일을 사용한다.
  4. 음식물 조리에 금속 프라이팬을 사용한다.
  5. 자동차의 무게를 줄이기 위해 알루미늄을 사용한다.
(정답률: 알수없음)
  • 자유전자의 특성으로 설명하기 어려운 것은 "자동차의 무게를 줄이기 위해 알루미늄을 사용한다." 이유는 알루미늄은 금속 결합에서 전자를 자유롭게 이동시키는 성질을 가지고 있지만, 자동차의 무게를 줄이기 위해 사용되는 이유는 알루미늄이 경량화에 용이하고 강도가 높기 때문이다.
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