수능(화학I) 필기 기출문제복원 (2006-11-16)

수능(화학I)
(2006-11-16 기출문제)

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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)
  • 정답은 "녹는점이 낮고 가공이 쉽다." 이다.

    활자를 만들기 위해서는 금속을 용융시켜 주조하거나, 가공하여 필요한 모양으로 만들어야 한다. 따라서 금속의 녹는점이 낮고 가공이 쉬운 성질이 필요하다.

    그 외의 보기들은 활자 제작과는 관련이 있지만, 녹는점이나 가공성과는 직접적인 연관성이 적다.
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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)
  • - 메탄(CH4)은 -182.5℃ 이하에서 액체 상태로 존재한다. (ㄱ)
    - 황화수소(H2S)는 -60.3℃ 이하에서 액체 상태로 존재한다. (ㄷ)
    - 암모니아(NH3)는 -33.4℃ 이하에서 액체 상태로 존재한다. (ㄱ)
    - 물(H2O)은 0℃ 이하에서 액체 상태로 존재하며, 0℃에서 100℃ 사이에서는 액체와 기체 상태가 혼재한다. (ㄴ)

    따라서, 옳은 보기는 "ㄱ, ㄴ, ㄷ" 이다.
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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)
  • 보기에서 "ㄱ"은 그림 (가)와 관련이 있고, "ㄷ"는 그림 (나)와 관련이 있다. 하지만 문제에서는 두 그림 모두에 대한 설명을 요구하고 있으므로 "ㄱ, ㄴ" 또는 "ㄴ, ㄷ"가 정답이 될 수 있다. 그러나 "ㄴ"이 정답인 이유는, 그림 (가)와 그림 (나) 모두에서 물의 표면과 스티로폼 또는 유리관 사이에 공기가 존재하지 않는 것을 알 수 있기 때문이다. 이는 물의 표면장력이 작용하여 공기가 밀려나가고, 스티로폼 또는 유리관이 물에 빠져서 공기가 차단되기 때문이다.
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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)
  • Ⅱ와 Ⅲ은 모두 페트병 안에 있는 공기를 데워서 내부 압력을 증가시켜서 발생하는 현상이다. Ⅰ은 페트병에 물을 채우고 끓여서 생기는 수증기 현상으로 인해 발생하는 것이므로 정답이 될 수 없다. 따라서 정답은 "Ⅱ, Ⅲ"이다.
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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)
  • 페놀프탈레인은 약한 산이므로 염기성 용액인 수산화나트륨 수용액과 반응하여 이온 모형이 변화한다. 수산화나트륨은 NaOH로 표시되며, 이는 강한 염기이다. 따라서 수산화나트륨 수용액은 Na+와 OH- 이온으로 이루어진다. 페놀프탈레인은 염기성 용액에서 붉은색을 띄므로, 이는 OH- 이온과 결합하여 In- 이온으로 변화한 것이다. 따라서, 이온 모형은 "" 이다.
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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)
  • 정답은 "실험 Ⅲ에서 구리 막대는 전원의 (-)극에 연결한다."이다. 실험 Ⅲ에서 구리 막대는 전원의 (+)극에 연결되어 있어야 한다. 실험 Ⅲ에서 수용액 속의 이온수가 감소하는 이유는 구리 막대가 전기적으로 양이온으로 산화되어 이온으로 용해되기 때문이다.
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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)
  • - 물질 X는 압력이 증가할수록 온도가 상승한다. (ㄱ)
    - 물질 X는 일정한 압력에서 온도가 증가할수록 부피가 증가한다. (ㄴ)
    - 따라서, 그림에서 P1에서 P3로 갈수록 온도가 상승하므로 부피도 증가한다. (ㄷ)
    - 그러나, P2에서 P3로 갈 때는 온도가 감소하므로 부피도 감소한다. (ㄱ)
    - 따라서, 정답은 "ㄱ, ㄴ" 이다.
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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)
  • 옳지 않은 설명은 "D와 F는 오존층을 파괴하는 프레온의 구성 성분이다." 이다. D와 F는 할로겐 원소로, 오존층을 파괴하는 데 기여하지만, 프레온의 구성 성분은 클로로플루오로카본(예: CFC)이다.

    "자동차 촉매 변환 장치는 AC2를 감소시킬 수 있다."의 이유는, 자동차 엔진에서 발생하는 일산화탄소(CO), 탄화수소(HC) 등의 유해 가스를 산화시켜 이산화탄소(CO2), 물(H2O) 등으로 변환시키는데, 이 과정에서 AC2도 함께 감소되기 때문이다. AC2는 일산화탄소와 탄화수소의 반응으로 생성되는 유해 가스 중 하나이다.
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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)
  • - 자일리톨은 자작나무에서 추출된다. (ㄱ)
    - 자일리톨은 충치 예방용 첨가물로 널리 사용된다. (ㄴ)
    - 그림에서 자일로스가 자작나무에서 추출되는 것을 보여주고 있으며, 자일로스가 자일리톨의 전구체가 된다는 것을 암시하고 있다. (ㄱ)
    - 그림에서 자일리톨이 충치 예방에 효과적이라는 것을 직접적으로 보여주고 있지는 않지만, 자일리톨이 충치 예방용 첨가물로 널리 사용된다는 것을 이미 알고 있기 때문에 이를 전제로 볼 수 있다. (ㄴ)

    따라서, 정답은 "ㄱ, ㄴ" 이다.
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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)
  • - 실내 오염을 일으키는 물질은 먼지, 곰팡이, 세균 등이 있다.
    - 먼지는 실내 공기 중에 많이 존재하며 호흡기 질환을 유발할 수 있다.
    - 곰팡이는 습기가 많은 곳에서 번식하며 알레르기 반응을 일으키거나 호흡기 질환을 유발할 수 있다.
    - 세균은 식품, 의류, 생활용품 등에서 번식하며 감염병을 유발할 수 있다.

    따라서, 먼지, 곰팡이, 세균은 모두 실내 오염을 일으키는 물질이므로 보기에서 "ㄱ, ㄷ"가 정답이다.
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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)
  • A. 에탄올은 물과 혼합이 잘 되어 있어 물에 떠 있던 플라스틱 조각을 바닥으로 가라앉게 할 수 있습니다.
    B. 사염화탄소는 벤젠과 혼합이 잘 되어 있어 벤젠에 가라앉았던 플라스틱 조각을 표면으로 떠오르게 할 수 있습니다.
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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)
  • 정답은 "V1 > V2 > V3"이다.

    추 1개가 있는 경우, 대기압과 같은 압력을 유지하기 위해서는 추의 무게와 같은 힘을 가해야 한다. 따라서, 추의 무게가 더해지면서 압력이 증가하고, 부피가 감소한다.

    시료가 연소되면서 생성된 가스는 일정한 압력을 유지하려고 하므로, 부피가 감소한다.

    따라서, 시료가 연소되기 전에는 추의 무게에 의해 압력이 증가하고 부피가 감소하므로 V1 > V2이다.

    시료가 연소되면서 압력이 일정하게 유지되므로, 부피는 압력의 역수에 비례하여 감소한다. 따라서, V2 > V3이다.
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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)
  • - "ㄴ"은 금속 A와 B가 모두 고체 상태인 것을 나타낸다.
    - "ㄱ"은 금속 A가 B보다 높은 녹는점을 가지고 있기 때문에, A가 고체 상태에서 B보다 더 높은 온도에서 녹아날 것이라는 것을 나타낸다.
    - "ㄷ"는 그림에서는 나타나지 않았지만, 금속 A와 B가 서로 화학적으로 반응하여 합금을 이룰 수 있다는 가능성을 나타낸다. 따라서 "ㄱ, ㄷ"는 틀린 보기이다.
    - "ㄴ, ㄷ"는 금속 A와 B가 모두 고체 상태이지만, 서로 반응하여 합금을 이룰 가능성이 있다는 것을 나타낸다. 따라서 "ㄴ, ㄷ"는 틀린 보기이다.
    - 따라서 정답은 "ㄱ, ㄴ"이다.
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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)
  • 반응 (나)에서는 탄소-탄소 다중결합이 형성되는 탈수소 반응이 일어난다. 따라서 "반응 (나)에서 첨가 반응이 일어난다."는 옳지 않은 설명이다.

    반응 (라)에서는 에탄올의 탄소-탄소 단일결합이 끊어져서 C2H4가 생성된다. 이는 탄소-탄소 단일결합의 끊어짐으로 인한 탈수소 반응이다.
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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)
  • 세제를 개발할 때 고려해야 할 조건들은 다음과 같다.

    1. 오염물질을 분해할 수 있는 능력이 있어야 한다.
    2. 인체에 해로운 물질이 포함되어 있어서는 안 된다.
    3. 경제적이고 효율적이어야 한다.

    이 조건들을 모두 만족하는 세제는 "ㄱ, ㄴ" 이다. 이유는 다음과 같다.

    1. "ㄱ"은 오염물질을 분해할 수 있는 능력이 있어야 한다는 조건을 만족시키기 위한 것이다. "ㄱ"은 생분해성이 뛰어나고, 환경에 해로운 영향을 미치지 않는 성분으로 구성되어 있기 때문에 오염물질을 분해할 수 있는 능력이 있다.
    2. "ㄴ"은 인체에 해로운 물질이 포함되어 있어서는 안 된다는 조건을 만족시키기 위한 것이다. "ㄴ"은 인체에 해로운 성분이 포함되어 있지 않고, 안전하게 사용할 수 있는 성분으로 구성되어 있기 때문에 인체에 해로운 물질이 포함되어 있지 않다.
    3. "ㄷ", "ㄹ"은 경제적이고 효율적이어야 한다는 조건을 만족시키기 위한 것이다. "ㄷ"은 경제적이고 효율적인 성분으로 구성되어 있지만, 오염물질을 분해할 수 있는 능력이 부족하다. "ㄹ"은 경제적이고 효율적인 성분으로 구성되어 있지만, 인체에 해로운 물질이 포함되어 있어서는 안 된다는 조건을 만족시키지 못한다.
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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)
  • - 보기 ㄱ: 에스테르 RCOOR'에서 R'이 메틸기(-CH3)인 경우, NaOH와 물이 반응하여 알코올 R'OH와 카복실산 Na+ RCOO-가 생성된다.
    - 보기 ㄴ: 에스테르 RCOOR'에서 R'이 수소기(-H)인 경우, NaOH와 물이 반응하여 알코올 R'OH와 카복실산 Na+ RCOO-가 생성된다.
    - 보기 ㄷ: 에스테르 RCOOR'에서 R'이 메틸기(-CH3) 또는 수소기(-H)인 경우, NaOH와 메탄올(CH3OH)이 반응하여 알코올 R'OH와 카복실산 Na+ RCOO-가 생성된다. 따라서 보기 ㄱ과 ㄴ의 반응이 결합된 결과이다.
    따라서 정답은 "ㄱ, ㄴ, ㄷ" 이다.
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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)
  • - 금속 A는 모든 산과 반응하여 수소를 방출하고, 금속 D는 산화제로 작용하는 화합물과 반응하여 산화되며 수소를 방출한다. 따라서 A와 D는 반응성이 높은 금속이다. (ㄴ)
    - 금속 B는 염소와 반응하여 염화물을 생성하고, 금속 C는 산화제로 작용하는 화합물과 반응하여 산화되며 산소를 방출한다. 따라서 B와 C는 반응성이 낮은 금속이다. (ㄷ)
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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)
  • - ㄱ. 설탕과 아스파탐은 모두 당류이지만, 설탕은 천연 감미료이고 아스파탐은 인공 감미료이다.
    - ㄴ. 설탕과 아스파탐은 구조가 다르다. 설탕은 당분 분자가 연결된 구조이고, 아스파탐은 아스파라긴과 페닐알라닌이 결합된 구조이다.
    - ㄷ. 설탕은 천연 감미료이기 때문에 인체에 해로운 영향을 미치지 않지만, 아스파탐은 인공 감미료이기 때문에 과다 섭취 시 건강에 해로울 수 있다.
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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)
  • - 보기에서 "ㄴ"은 세 개의 탄소 원자가 일렬로 연결된 구조를 가진 탄화수소로, 분자 구조가 모두 같기 때문에 동분자이다.
    - 보기에서 "ㄷ"는 세 개의 탄소 원자가 일렬로 연결된 구조를 가진 두 개의 탄화수소로, 분자 구조가 같지 않기 때문에 이성질체이다.
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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)
  • - 보기 중 "ㄴ"은 맞는 설명이다. 그림에서 보면, 염화바륨 수용액을 첨가하기 전에는 Na＋과 Cl－의 개수가 모두 1로 같았다. 하지만 염화바륨 수용액을 첨가하면서 Cl－의 개수가 점점 늘어나고, Na＋의 개수는 그대로 유지되었다. 따라서 Na＋과 Cl－의 개수 비율이 점점 작아지게 되어, 그래프가 왼쪽 아래로 내려가는 것을 볼 수 있다.
    - "ㄷ"는 틀린 설명이다. 그림에서 보면, 염화바륨 수용액을 첨가하기 전과 후 모두 Na＋과 Cl－의 개수 합이 2로 일정하다. 따라서 Na＋과 Cl－의 개수 비율이 변하는 것은 맞지만, 개수 자체는 변하지 않는다.
    - "ㄱ, ㄴ"은 모두 맞는 설명이다. "ㄴ"은 위에서 설명한 것과 같이 Na＋과 Cl－의 개수 비율이 점점 작아지는 것을 나타낸다. "ㄱ"은 그래프가 일정한 기울기로 내려가는 것을 나타내는데, 이는 염화바륨 수용액을 첨가할 때마다 일정한 양의 Cl－이 추가되기 때문이다. 따라서 Na＋과 Cl－의 개수 비율이 작아지면서도 그래프의 기울기는 일정하게 유지된다.
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