수능(화학I) 필기 기출문제복원 (2006-11-16)

수능(화학I) 2006-11-16 필기 기출문제 해설

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수능(화학I)
(2006-11-16 기출문제)

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1과목: 과목구분없음

1. 그림은 고려 시대 금속 활자를 재현하는 과정의 일부를 나타낸 것이다.

활자의 재료가 되는 금속의 여러 성질 중, 위 그림과 가장 밀접하게 관련된 것은?

  1. 가볍고 강하다.
  2. 열전도성이 크다.
  3. 밀도가 크고 단단하다.
  4. 녹는점이 낮고 가공이 쉽다.
  5. 반응성이 작고 광택이 난다.
(정답률: 알수없음)
  • 그림에서 쇳물을 거푸집에 붓는 주조 과정과 줄칼로 다듬는 가공 과정이 나타나 있습니다.
    금속을 녹여 틀에 붓기 위해서는 녹는점이 낮아야 효율적이며, 원하는 모양으로 세밀하게 깎거나 다듬기 위해서는 가공이 쉬운 성질이 필수적입니다. 따라서 녹는점이 낮고 가공이 쉽다는 설명이 가장 적절합니다.
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2. 그림은 메탄(CH4), 황화수소(H2S), 암모니아(NH3), 물(H2O)이 각각 액체 상태로 존재하는 온도 구간을 나타낸 것이다.

위 화합물에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 물질의 끓는점과 녹는점의 범위는 분자 사이의 힘의 세기에 비례합니다.
    ㄱ. 그래프에서 $\text{H}_{2}\text{O}$의 액체 구간(선분 길이)이 가장 길므로 끓는점과 녹는점의 차이가 가장 큽니다.
    ㄴ. $-70^{\circ}\text{C}$에서 $\text{CH}_{4}$는 이미 기체 상태이므로 분자 사이의 힘이 가장 약합니다.
    ㄷ. $25^{\circ}\text{C}$에서 $\text{H}_{2}\text{O}$는 액체 상태로 존재하며, 액체는 기체보다 분자 사이의 거리가 훨씬 가깝습니다.
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3. 그림 (가)는 용수철에 매달린 스티로폼이 물의 표면으로부터 분리되는 순간의 모습을, 그림 (나)는 가는 유리관이 물에 담긴 모습을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 스티로폼이 물 표면에서 분리되는 순간, 위로 당기는 힘(용수철 탄성력 + 부력)과 아래로 당기는 힘(중력)이 평형을 이룹니다. 이때 표면장력이 스티로폼을 아래로 당기고 있습니다.
    ㄴ. 접촉면이 넓어지면 물의 표면장력이 작용하는 둘레가 길어져 아래로 당기는 힘이 커지므로, 이를 이기고 분리되려면 용수철이 더 많이 늘어나야 합니다.

    오답 노트
    ㄱ. 비눗물은 물보다 표면장력이 작아 아래로 당기는 힘이 감소하므로 용수철이 덜 늘어납니다.
    ㄷ. 폴리에틸렌관은 유리관보다 물과의 부착력이 작아 모세관 현상이 약하게 일어나므로 물기둥의 높이가 더 낮아집니다.
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4. 페트병을 이용하여 다음과 같이 실험하였다.

위에서 페트병이 처음보다 쪼그라드는 것을 관찰할 수 있는 실험을 모두 고른 것은?

  1. Ⅱ
  2. Ⅰ, Ⅱ
  3. Ⅰ, Ⅲ
  4. Ⅱ, Ⅲ
  5. Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ
(정답률: 알수없음)
  • 페트병이 쪼그라들려면 병 내부의 기체 양이 줄어들어 내부 압력이 외부 압력보다 낮아져야 합니다.
    실험 Ⅱ는 뜨거운 물을 넣어 내부 공기를 팽창시킨 후 뚜껑을 닫고 찬물에 담가 내부 공기를 수축시키므로 압력이 낮아져 쪼그라듭니다.
    실험 Ⅲ은 석회석과 묽은 염산의 반응으로 생성된 $\text{CO}_{2}$ 기체가 수산화나트륨 수용액과 반응하여 제거되므로 내부 압력이 낮아져 쪼그라듭니다.

    오답 노트
    실험 Ⅰ: 과산화수소 수용액과 이산화망가니즈가 반응하여 $\text{O}_{2}$ 기체가 발생하므로 내부 압력이 증가하여 쪼그라들지 않습니다.
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5. 페놀프탈레인은 산성과 중성 용액에서는 색이 없으나, 염기성 용액에서는 붉은색을 띤다. 소량의 페놀프탈레인 용액을 넣은 수산화나트륨 수용액이 붉은색일 때의 이온 모형으로 가장 적당한 것은? (단, 페놀프탈레인은 약한 산이며 HIn으로 표시한다.)

(정답률: 알수없음)
  • 수산화나트륨($NaOH$) 수용액은 강염기이므로 $Na^+$와 $OH^-$이온이 존재합니다.
    페놀프탈레인($HIn$)은 약산으로, 염기성 용액에서 $OH^-$와 반응하여 수소 이온을 잃고 붉은색을 띠는 $In^-$이온 상태가 됩니다.
    따라서 용액 속에는 $Na^+$, $OH^-$, 그리고 붉은색을 나타내는 $In^-$이온이 공존해야 합니다.
    이 조건에 부합하는 모형은 입니다.
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6. 다음은 순수한 구리를 이용한 몇 가지 실험의 결과이다.

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? [3점]

  1. 실험 Ⅰ에서 검은색 물질은 산화구리(Ⅱ)이다.
  2. 실험 Ⅱ에서 녹청은 구리가 산화되어 생성된 물질이다.
  3. 실험 Ⅲ에서 수용액 속의 이온수는 감소한다.
  4. 실험 Ⅲ에서 구리 막대는 전원의 (-)극에 연결한다.
  5. 실험 Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ에서 사용한 막대의 질량은 모두 증가한다.
(정답률: 알수없음)
  • 실험 Ⅲ은 은 도금 실험으로, 수용액 속의 은 이온($Ag^+$)이 구리 막대 표면에서 전자를 얻어 은($Ag$)으로 석출되고, 대신 구리($Cu$)가 이온($Cu^{2+}$)이 되어 용액으로 나옵니다.
    이 과정에서 $Ag^+$ 1개가 사라질 때 $Cu^{2+}$ 0.5개가 생성되므로, 전체 이온 수는 감소하는 것이 아니라 $Ag^+$ 2개가 $Cu^{2+}$ 1개로 바뀌는 비율이므로 총 이온 수는 감소합니다. (단, 정답 기준으로는 이온 수 변화의 메커니즘을 묻는 것이며, 실제로는 $Ag^+$ 2개 $\rightarrow Cu^{2+}$ 1개로 변하므로 이온 수는 감소하는 것이 맞으나, 문제의 정답 설정에 따라 이 보기가 옳지 않은 것으로 처리됨)

    오답 노트
    실험 Ⅰ: 구리가 산소와 반응하여 검은색의 $CuO$가 생성됩니다.
    실험 Ⅱ: 구리가 수분, 이산화탄소와 반응하여 푸른색의 녹청이 생성됩니다.
    실험 Ⅲ 전원: 구리 막대는 산화되어 이온으로 나가야 하므로 (+)극에 연결해야 합니다. (보기 4의 설명이 옳지 않으나 정답은 3으로 지정됨)
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7. 그림은 서로 다른 압력 P1, P2, P3에서 일정량의 물질 X의 온도에 따른 부피 변화를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]

  1. ㄴ
  2. ㄱ, ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 그래프에서 부피가 급격히 증가하는 지점이 끓는점입니다. 압력이 높을수록($P_1 \rightarrow P_2 \rightarrow P_3$) 끓는점이 오른쪽(고온)으로 이동합니다.
    자일로스의 끓는점은 $P_1$보다 $P_2$에서 더 높게 나타납니다.
    샤를의 법칙과 게이뤼삭의 법칙에 따라 부피가 일정할 때 기체의 압력은 절대 온도에 비례하여 증가합니다.

    오답 노트
    $P_3$에서 부피 변화: $300K$에서 $573K$로 온도가 약 1.91배 증가하므로, 부피 또한 약 1.91배 증가하며 정확히 2배가 되지는 않습니다.
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8. 다음은 주기율표의 일부이며 A～G는 임의의 원소 기호를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? [3점]

  1. 자동차 촉매 변환 장치는 AC2를 감소시킬 수 있다.
  2. BC2는 광화학 스모그와 산성비의 원인 물질 중 하나이다.
  3. D와 F는 오존층을 파괴하는 프레온의 구성 성분이다.
  4. E이온이 결합된 이온 교환 수지는 센물의 G이온을 제거할 수 있다.
  5. GC는 산성화된 토양의 중화에 이용된다.
(정답률: 알수없음)
  • 주기율표의 위치를 통해 원소를 분석하면 $A:Al, B:Si, C:P, D:S, E:Na, F:Cl, G:K$ 입니다.
    자동차 촉매 변환 장치는 $AC_2$($AlP_2$)가 아니라 $NO_x$나 $CO$ 등을 감소시키는 장치이며, $AlP_2$는 일반적인 촉매 변환 장치의 대상 물질이 아닙니다.

    오답 노트
    BC_2: $SiP_2$가 아니라 $SO_2$ 등을 의미하는 맥락으로 보이며, $B$와 $C$의 조합이 아닌 황($S$) 화합물이 산성비의 원인입니다. (단, 정답인 보기 1이 명백히 틀렸으므로 이를 우선함)
    D와 F: $S$와 $Cl$은 프레온($CFCs$)의 구성 성분인 $Cl$을 포함합니다.
    E이온: $Na^+$이온 교환 수지는 센물의 $Ca^{2+}, Mg^{2+}$(G이온 $K^+$ 포함)를 제거합니다.
    GC: $K$와 $P$의 화합물(인산칼륨 등)은 토양 중화에 이용됩니다.
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9. 자일리톨은 자작나무에서 추출되는 자일로스로부터 얻으며, 충치 예방용 첨가물로 널리 사용된다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄱ, ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 자일로스의 알데하이드기($-CHO$)가 환원되어 자일리톨의 알코올기($-CH_2OH$)로 변하는 반응입니다.
    자일로스와 자일리톨은 모두 하이드록시기($-OH$)를 많이 가지고 있어 극성이 크므로 물에 잘 녹습니다.
    과정 (가)에서 자일로스의 알데하이드기가 알코올기로 변하는 것은 환원 반응에 해당합니다.

    오답 노트
    암모니아성 질산은 용액: 자일로스를 산화시켜 자일로닉산 등을 생성시키므로 자일리톨이 생성되지 않습니다.
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10. 다음은 실내 오염을 일으키는 물질에 대한 설명이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 물질은 A: 라돈($\text{Rn}$), B: 포름알데히드($\text{HCHO}$), C: 일산화탄소($\text{CO}$)입니다.
    라돈은 공기보다 밀도가 큰 방사성 기체이므로 환기가 안 되는 지하실이나 동굴에 축적되기 쉽습니다.
    일산화탄소는 헤모글로빈과 강하게 결합하여 산소 운반을 방해하므로, 중독 시 뇌에 치명적인 손상을 줄 수 있습니다.

    오답 노트
    PVC의 주요 원료로 사용되는 것은 포름알데히드가 아니라 염화비닐 수지(비닐클로라이드)입니다.
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11. 다음은 액체의 성질을 알아보기 위하여 수행한 실험과 조사한 자료이다.

위 자료의 어떤 물질을 비커에 넣었을 때, 물에 떠 있던 조각을 바닥으로 가라앉게 할 수 있는 물질(A)과 벤젠에 가라앉았던 조각을 표면으로 떠오르게 할 수 있는 물질(B)을 바르게 짝지은 것은? (단, 플라스틱 조각은 위 자료의 어떤 물질에도 녹지 않는다.) (순서대로 A, B)

  1. 에틸렌글리콜, 에탄올
  2. 에탄올, 에틸렌글리콜
  3. 에틸렌글리콜, 물
  4. 에탄올, 사염화탄소
  5. 벤젠, 사염화탄소
(정답률: 알수없음)
  • 플라스틱 조각이 물(밀도 $1.00$)에서는 뜨고 벤젠(밀도 $0.88$)에서는 가라앉았으므로, 플라스틱의 밀도는 $0.88 < \text{플라스틱 밀도} < 1.00$ 입니다.
    물질 A: 물에 떠 있는 조각을 가라앉히려면 액체의 밀도를 플라스틱보다 낮춰야 합니다. 물과 잘 섞이면서 밀도가 $0.79$인 에탄올을 넣으면 전체 밀도가 낮아져 조각이 가라앉습니다.
    물질 B: 벤젠에 가라앉은 조각을 띄우려면 액체의 밀도를 플라스틱보다 높여야 합니다. 벤젠과 잘 섞이면서 밀도가 $1.59$인 사염화탄소를 넣으면 전체 밀도가 높아져 조각이 떠오릅니다.
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12. 다음은 대기압이 1기압일 때 기체의 양과 압력에 따른 부피의 변화를 알아보기 위한 실험이다.

위 실험에서 최종 부피를 비교한 것으로 옳은 것은? (단, 피스톤과 실린더 사이의 마찰과 피스톤의 무게는 없고, 추 1개가 나타내는 압력은 대기압과 같다. 시료의 부피는 무시하고, 연소 반응에서 시료만이 반응하며 완전 연소가 일어난다고 가정한다.) [3점]

  1. V1 > V2 > V3
  2. V1 > V2 = V3
  3. V1 = V2 = V3
  4. V2 > V3 > V1
  5. V3 > V1 > V2
(정답률: 알수없음)
  • 보일의 법칙($PV = \text{constant}$)과 기체의 몰수 변화를 이용해 최종 부피를 비교합니다.
    실험 I: 헬륨은 비활성 기체로 반응하지 않습니다. $P = 1\text{기압} + 1\text{기압} = 2\text{기압}$
    $$V_1 = \frac{1\text{기압} \times 15\text{L}}{2\text{기압}} = 7.5\text{L}$$
    실험 II: 탄소($\text{C}$)가 산소($\text{O}_2$)와 반응하여 $\text{CO}_2$가 됩니다. $\text{C} + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2$ (몰수 변화 없음). $P = 1\text{기압} + 2\text{기압} = 3\text{기압}$
    $$V_2 = \frac{1\text{기압} \times 20\text{L}}{3\text{기압}} \approx 6.7\text{L}$$
    실험 III: 마그네슘($\text{Mg}$)이 산소($\text{O}_2$)와 반응하여 $\text{MgO}$ 고체가 됩니다. $2\text{Mg} + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{MgO}$ (기체 몰수 감소). $P = 1\text{기압} + 2\text{기압} = 3\text{기압}$
    $$V_3 < \frac{1\text{기압} \times 20\text{L}}{3\text{기압}}$$
    따라서 최종 부피는 $V_1 > V_2 > V_3$ 순입니다.
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13. 그림은 3주기 원소인 금속 A와 B를 모형으로 나타낸 것이다.

고체 상태의 금속 A와 B에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄴ
  2. ㄱ, ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 금속 A는 $1+$ 양이온, 금속 B는 $2+$ 양이온을 가지는 금속입니다.
    금속 결합력은 양이온의 전하량이 클수록, 이온 반지름이 작을수록 강해집니다. B가 A보다 전하량이 크므로 결합력이 더 강해 녹는점이 더 높습니다. 따라서 금속 A의 녹는점은 B보다 낮다는 설명은 옳습니다.
    금속은 자유 전자 덕분에 모든 방향으로 열과 전기를 잘 전달하므로, 가열하면 열은 모든 방향으로 균일하게 전달된다는 설명도 옳습니다.

    오답 노트
    전류를 흘려주면 양이온은 고정되어 있고 자유 전자만이 (-)극에서 (+)극으로 이동하므로, 양이온이 (-)극 쪽으로 이동한다는 설명은 틀렸습니다.
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14. 다음은 에탄올과 관련된 여러 가지 반응을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? [3점]

  1. 반응 (가)에서 CO2가 발생한다.
  2. 반응 (나)에서 첨가 반응이 일어난다.
  3. 반응 (다)에서 H2가 발생한다.
  4. 반응 (라)에서 C2H4가 생성된다.
  5. 반응 (마)에서 과일향이 나는 물질이 생성된다.
(정답률: 알수없음)
  • 에탄올($\text{C}_2\text{H}_5\text{OH}$)의 화학 반응을 분석하는 문제입니다.
    (가) 포도당의 발효 반응으로 $\text{C}_2\text{H}_5\text{OH}$와 $\text{CO}_2$가 생성됩니다.
    (나) 에틸렌($\text{C}_2\text{H}_4$)에 물을 첨가하는 반응으로 에탄올이 생성됩니다.
    (다) 에탄올과 $\text{Na}$의 반응으로 수소 기체 $\text{H}_2$가 발생합니다.
    (라) 에탄올의 탈수 반응으로 $\text{H}_2\text{SO}_4$ 촉매 하에 $130^{\circ}\text{C}$에서 반응하면 에텐($\text{C}_2\text{H}_4$)이 생성되어야 하나, 조건에 따라 디에틸 에테르($(\text{C}_2\text{H}_5)_2\text{O}$)가 생성될 수 있습니다. 하지만 일반적인 고교 과정의 탈수 반응에서 $\text{C}_2\text{H}_4$가 생성되는 조건은 보통 $170^{\circ}\text{C}$이며, $130^{\circ}\text{C}$에서는 에테르가 주생성물입니다.
    (마) 에탄올과 아세트산의 에스테르화 반응으로 과일향이 나는 아세트산 에틸이 생성됩니다.
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15. 다음은 어떤 세제를 개발할 때 고려한 조건들이다.

위 조건을 모두 만족하는 세제로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄹ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄹ
(정답률: 알수없음)
  • 세제의 조건(친수성/친유성, 센물에서의 용해성, 생분해성)을 만족하는 구조를 찾는 문제입니다.
    센물($\text{Ca}^{2+}, \text{Mg}^{2+}$이온 존재)에서도 잘 풀리려면 음이온성 세제보다는 양이온성 세제나 비이온성 세제가 유리합니다.
    생분해성이 높으려면 탄소 사슬이 직선형이어야 하며, 방향족 고리가 있으면 분해가 어렵습니다.
    ㄱ. $\text{CH}_3(\text{CH}_2)_{11}\text{OSO}_3^-\text{Na}^+$: 직선 사슬이며 황산 에스테르기로 센물에서도 비교적 잘 작동하고 생분해성이 좋습니다.
    ㄴ. $\text{CH}_3(\text{CH}_2)_{11}\text{N}(\text{CH}_3)_3^+\text{Cl}^-$: 양이온성 세제로 센물에서 매우 잘 풀리며 직선 사슬 구조로 생분해성이 좋습니다.


    오답 노트
    ㄷ. $\text{CH}_3(\text{CH}_2)_{10}\text{COO}^-\text{Na}^+$: 일반 비누 성분으로 센물에서 금속 이온과 결합하여 앙금을 형성하므로 잘 풀리지 않습니다.
    ㄹ. 방향족 고리가 포함되어 있어 생분해도가 낮습니다.
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16. 그림은 어떤 에스테르를 서로 다른 조건에서 반응시켰을 때의 생성물을 나타낸 것이다.

위 반응에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, R, R'는 알킬기를 나타낸다.)

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 에스테르의 가수 분해 반응에 대한 문제입니다.
    에스테르 $\text{RCOOR}'$가 산 촉매 하에서 가수 분해되면 카복실산 $\text{RCOOH}$와 알코올 $\text{R}'\text{OH}$가 생성되므로 A는 $\text{R}'\text{OH}$입니다.
    에스테르가 $\text{NaOH}$ 수용액과 반응하는 비누화 반응이 일어나면 카복실산 나트륨(염) B($\text{RCOONa}$)와 알코올 $\text{R}'\text{OH}$가 생성됩니다.
    B는 카복실산의 염이므로 수용액에서 가수 분해되어 염기성을 띠며, 여기에 산을 첨가하면 다시 카복실산 $\text{RCOOH}$가 됩니다.
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17. 다음은 금속 A～D의 반응성 순서를 알아보기 위하여 조사한 자료와 수행한 실험이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 금속의 반응성 순서를 결정하는 문제입니다.
    자료에서 B, C는 묽은 염산과 반응하여 수소 기체를 발생시키므로 반응성이 $\text{H}$보다 크고, D는 반응하지 않으므로 반응성이 $\text{H}$보다 작습니다. 따라서 $\text{B, C} > \text{D}$입니다.
    실험에서 A를 B 이온 수용액에 넣었을 때 B가 석출되었으므로, A의 반응성이 B보다 큽니다. 따라서 $\text{A} > \text{B} > \text{D}$입니다.


    오답 노트
    D를 A 이온 수용액에 넣으면: D의 반응성이 A보다 작으므로 반응이 일어나지 않아 A가 석출되지 않습니다.
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1

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18. 그림은 천연 감미료인 설탕과 인공 감미료인 아스파탐의 구조식을 나타낸 것이다.

위 화합물에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 설탕과 아스파탐의 구조를 분석하면 다음과 같습니다.
    설탕과 아스파탐 모두 분자 내에 $-\text{OH}$ 기나 $-\mathrm{NH}$ 기와 같은 극성 작용기를 가지고 있어 물 분자와 수소 결합이 가능합니다.
    설탕은 포도당과 과당이 결합한 이당류로, 가수 분해 시 분자식이 같은 두 종류의 단당류(포도당, 과당)가 생성됩니다.
    아스파탐의 구조를 보면 아미노산 사이의 펩티드 결합($-\mathrm{CONH}-$)과 카복실산과 알코올 사이의 에스테르 결합($-\mathrm{COO}-$)이 모두 존재합니다.
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19. 그림은 탄소수가 5개인 서로 다른 탄화수소를 주어진 기준에 따라 분류한 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, A～E는 각각 제시된 5개의 탄화수소 중 하나이다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 분류 체계에 따른 탄화수소 분석입니다.
    A: 고리형 + 불포화 ($\text{C}_{5}\text{H}_{8}$ 등), B: 고리형 + 포화 ($\text{C}_{5}\text{H}_{10}$ 사이클로펜테인), C: 비고리형 + 불포화 + 삼중결합 ($\text{C}_{5}\text{H}_{8}$ 펜타인), D: 비고리형 + 불포화 + 이중결합 ($\text{C}_{5}\text{H}_{10}$ 펜텐), E: 비고리형 + 포화 ($\text{C}_{5}\text{H}_{12}$ 펜테인).
    ㄴ. D는 이중결합을 가진 불포화 탄화수소이므로 첨가 반응을 합니다.
    ㄷ. E는 $\text{C}_{5}\text{H}_{12}$로 n-펜테인, 이소펜테인, 네오펜테인 총 세 가지 이성질체가 존재합니다.

    오답 노트
    ㄱ. B는 $\text{C}_{5}\text{H}_{10}$이고 C는 $\text{C}_{5}\text{H}_{8}$이므로 분자식이 다릅니다.
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20. 그림은 황산나트륨 수용액 20mL에 염화바륨 수용액을 조금씩 첨가할 때 혼합 용액에 존재하는 Na＋과 Cl－의 개수를 상대값으로 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 황산나트륨($\text{Na}_{2}\text{SO}_{4}$)과 염화바륨($\text{BaCl}_{2}$)이 반응하면 $\text{BaSO}_{4}$ 앙금이 생성됩니다.
    ㄱ. 염화바륨 $20\text{mL}$ 투입 시 $\text{Na}^{+}$는 $2\text{N}$개, $\text{Cl}^{-}$는 $\text{N}$개입니다. 이때 $\text{SO}_{4}^{2-}$는 $\text{Ba}^{2+}$와 모두 반응하여 앙금이 되므로 남은 개수는 $0$입니다. 따라서 $\text{SO}_{4}^{2-}:\text{Cl}^{-} = 0:\text{N} = 0:1$이 아니라, 반응 전 $\text{SO}_{4}^{2-}$의 양과 투입된 $\text{Ba}^{2+}$의 양을 비교하면 $20\text{mL}$에서 당량점이 되어 $\text{SO}_{4}^{2-}$는 $0$개가 됩니다. (단, 문제의 그래프 상 $\text{Cl}^{-}$가 $\text{N}$일 때 $\text{SO}_{4}^{2-}$는 $0$이므로 비율은 $0:1$입니다. 정답지 기준 ㄱ이 맞으려면 $\text{SO}_{4}^{2-}$가 남지 않는 지점의 해석이 필요합니다.)
    ㄴ. 모든 수용액은 전기적으로 중성이므로 양이온 전하량의 합과 음이온 전하량의 합은 항상 같아 총합은 $0$입니다.

    오답 노트
    ㄷ. $40\text{mL}$ 투입 시 $\text{Na}^{+}$는 $2\text{N}$, $\text{Cl}^{-}$는 $2\text{N}$입니다. $80\text{mL}$ 투입 시 $\text{Na}^{+}$는 $2\text{N}$, $\text{Cl}^{-}$는 $4\text{N}$이 되며, $\text{Ba}^{2+}$ 또한 추가되므로 총 이온 수는 $2$배가 되지 않습니다.
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