수능(화학I) 필기 기출문제복원 (2007-03-16)

수능(화학I)
(2007-03-16 기출문제)

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1. 다음은 물과 관련된 여러 가지 현상이다.

위 현상 중에서 물의 기화열이 커서 나타나는 현상을 모두 고른 것은?

  1. 가, 나
  2. 가, 다
  3. 나, 다
  4. 나, 라
  5. 다, 라
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "나, 라"이다.

    - 가: 물이 얼어서 나타나는 현상은 물의 얼음점이 낮기 때문이다.
    - 나: 물이 기체로 변해서 나타나는 현상은 물의 기화열이 크기 때문이다.
    - 다: 물이 수증기로 변해서 나타나는 현상은 물의 증발열과 관련이 있다.
    - 라: 물이 끓어서 수증기가 나타나는 현상은 물의 끓는점이 높기 때문이다.
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2. 표는 수산화나트륨(NaOH) 수용액과 묽은 염산 (HCl)을 각각 부피를 달리하여 스티로폼 용기에 넣은 다음 혼합 용액의 최고 온도를 측정한 결과이다. (단, 혼합 전 용액의 온도는 모두 18℃이고, 각 혼합 용액의 비열은 같다.)

혼합 용액 A~E에 대한 설명으로 옳은 것은? [3점]

  1. (가)는 27.0℃이다.
  2. C에서 Na+과 Cl-의 수는 같다.
  3. 전기 전도도가 가장 작은 것은 B이다.
  4. D에 마그네슘을 넣으면 수소 기체가 발생한다.
  5. A와 B에서 중화 반응으로 생성된 물의 양은 같다.
(정답률: 알수없음)
  • - A: 전기 전도도가 가장 높은 것은 A이다. (온도가 높아질수록 전기 전도도가 증가하기 때문)
    - B: 전기 전도도가 가장 작은 것은 C이다. (NaOH와 HCl이 중화 반응을 일으켜 NaCl과 H2O가 생성되기 때문에 이온이 많이 없어져 전기 전도도가 낮아진다)
    - C: C에서 Na+과 Cl-의 수는 같다. (NaOH와 HCl이 1:1 몰비로 반응하기 때문에 생성된 NaCl의 이온 수는 같다)
    - D: D에 마그네슘을 넣으면 수소 기체가 발생한다. (HCl과 반응하여 수소 기체가 발생한다)
    - E: A와 B에서 중화 반응으로 생성된 물의 양은 같다. (NaOH와 HCl이 1:1 몰비로 반응하기 때문에 생성된 물의 양은 같다)
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3. 다음은 물과 액체 A에 대한 실험이다.

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

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄹ
  3. ㄴ, ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ, ㄹ
  5. ㄴ, ㄷ, ㄹ
(정답률: 알수없음)
  • <보기>
    ㄱ. 물은 액체 A보다 밀도가 높다.
    ㄴ. 물은 액체 A보다 비취는 점도가 낮다.
    ㄹ. 물은 액체 A보다 끓는 점도가 높다.

    ㄱ은 옳다. 실험 결과 물은 액체 A보다 밀도가 높았기 때문이다.
    ㄴ은 옳다. 실험 결과 물은 액체 A보다 비취는 점도가 낮았기 때문이다.
    ㄹ은 틀리다. 실험 결과 물은 액체 A보다 끓는 점도가 낮았기 때문이다. 따라서 정답은 "ㄱ, ㄴ"이다.
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4. 그림은 염화나트륨(NaCl)수용액 10mL에 질산은(AgNO3)수용액 10mL를 넣었을 때 용액 속의 이온을 모형으로 나타낸 것이다.

위 비커에 같은 농도의 질산은 수용액 5mL를 추가로 넣었을때의 결과를 나타낸 모형으로 옳은 것은? [3점]

(정답률: 알수없음)
  • 질산은(AgNO3)수용액 10mL를 염화나트륨(NaCl)수용액 10mL에 넣으면, Na+, Cl-, Ag+, NO3- 이온이 생성된다. 이때 Ag+ 이온과 Cl- 이온이 만나서 AgCl(s)가 생성되어 용액이 탁해진다.

    질산은 수용액 5mL를 추가로 넣으면, Ag+ 이온과 NO3- 이온이 만나서 AgNO3(s)가 생성되어 용액이 더욱더 탁해진다. 따라서 모형은 "" 이다.
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5. 표는 건조 공기를 구성하는 기체의 성질을 조사한 자료이다.

기체 A~E에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. A는 공기 중 함량이 많고 반응성이 작아 과자 봉지의 충전기체로 사용된다.
  2. B는 끓는점이 낮아 초저온 실험의 냉매로 사용된다.
  3. C는 반응성이 매우 작아 백열전구의 충전 기체로 사용된다.
  4. D는 공기보다 무겁고 가연성이 없어 불을 끄는데 사용된다.
  5. E는 공기보다 가볍고 반응성이 매우 작아 애드벌룬의 충전기체로 사용된다.
(정답률: 알수없음)
  • B는 끓는점이 낮아 초저온 실험의 냉매로 사용된다.라는 설명이 옳지 않다. 실제로 B는 끓는점이 매우 높아 고온에서 사용되는 열전도성 기체인 텅스텐 산화물 등의 제조에 사용된다.
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6. 그림은 25℃에서 밀폐 용기 속에 들어 있는 헬륨(He)과 질소(N2) 기체를 입자 모형으로 나타낸 것이다.

그림 A~F에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 분자의 질량은 He < N2이다.) [3점]

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄹ
  4. ㄱ, ㄴ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ, ㄹ
(정답률: 알수없음)
  • - A: 헬륨과 질소 분자가 혼합되어 있음
    - B: 헬륨 분자는 질소 분자보다 더 작아서 더 빠르게 움직임
    - C: 헬륨 분자는 용기 벽면과 충돌할 때 반사되는 각도가 더 넓음
    - D: 질소 분자는 헬륨 분자보다 더 무거워서 더 느리게 움직임
    - E: 질소 분자는 용기 벽면과 충돌할 때 반사되는 각도가 더 좁음
    - F: 헬륨 분자와 질소 분자는 서로 충돌하지 않고 혼합되어 있음

    ㄱ: A, B, D는 그림과 일치하는 설명이므로 옳음
    ㄴ: C, E는 그림과 일치하는 설명이므로 옳음
    ㄷ: F는 그림과 일치하는 설명이므로 옳음

    따라서 정답은 "ㄱ, ㄴ, ㄷ" 입니다.
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7. 그림은 자동차 엔진에서 나오는 배출 가스 (가)가 촉매 변환기를 거치면서 배출 가수 (나)로 변환되는 과정을 나타낸 것이다.

그림에 대한 옳은 설명을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - 보기에서 "ㄴ"은 촉매 변환기를 통해 배출 가스가 배출 가수로 변환된다는 것이 옳은 설명이다.
    - 보기에서 "ㄷ"는 그림에서 보이는 촉매 변환기가 배출 가스를 처리하는 장치라는 것이 옳은 설명이다.
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8. 그림과 같이 기체 A와 기체 B의 진한 수용액을 묻힌 솜으로 유리관의 양쪽 끝을 동시에 막았더니, 잠시후 (가) 위치에서 흰 연기가 생겼다.

이 실험에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 기체 A와 기체 B의 확산 속도 비는 이다.
  2. 기체 A분자의 질량은 기체 B분자보다 크다.
  3. 낮은 압력에서 실험하면 흰 연기는 (가)보다 오른쪽에 생긴다.
  4. 높은 온도에서 실험하면 흰 연기가 생기는데 걸리는 시간이 짧아진다.
  5. 수용액의 농도를 묽게 하면 흰 연기가 생기는 데 걸리는 시간이 짧아진다.
(정답률: 알수없음)
  • 기체 A와 기체 B는 서로 다른 확산 속도를 가지고 있으며, 이는 기체 분자의 질량과 압력, 온도 등에 영향을 받는다. 따라서, 기체 A와 기체 B가 섞이는 과정에서 더 빠르게 확산하는 기체 A 분자가 유리관 반대편인 (가) 위치에서 먼저 충돌하고, 이 때 충돌한 기체 A 분자는 수용액과 반응하여 흰 연기를 생기게 된다. 따라서, 높은 온도에서 실험하면 분자의 운동 에너지가 증가하여 확산 속도가 빨라지므로 흰 연기가 생기는데 걸리는 시간이 짧아진다.
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9. 그림은 주기율표의 일부를 나타낸 것이다. (단, A~E는 임의의 원소 기호이다. )

원소 A~E에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? [3점]

  1. A의 녹는점은 B2보다 높다.
  2. C는 B보다 전지를 얻기 쉬운 원소이다.
  3. AB와 DB2는 불꽃 반응으로 구별할 수 있다.
  4. AE 수용액에 B2를 넣어 주면 E2가 생성된다.
  5. A와 B2를 반응시키면 A는 산화되고 B2는 환원된다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답: "C는 B보다 전지를 얻기 쉬운 원소이다."

    이유: 주기율표에서 전기음성도는 왼쪽에서 오른쪽으로, 상단에서 하단으로 갈수록 감소한다. 따라서 B보다 전기음성도가 높은 C가 전지를 얻기 쉬운 원소이다.

    "A의 녹는점은 B2보다 높다."는 A와 B2의 물리적 성질을 비교한 것이므로 옳은 설명이다.

    "AB와 DB2는 불꽃 반응으로 구별할 수 있다."는 A와 D의 반응성을 비교한 것이므로 옳은 설명이다.

    "AE 수용액에 B2를 넣어 주면 E2가 생성된다."는 A와 E의 반응성을 비교한 것이므로 옳은 설명이다.

    "A와 B2를 반응시키면 A는 산화되고 B2는 환원된다."는 A와 B2의 화학적 성질을 비교한 것이므로 옳은 설명이다.
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10. 다음은 기체의 성질을 알아보기 위한 실험이다.

이 실험에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 각 기체의 온도는 일정하며, 피스톤의 무게는 무시한다.) [3점]

  1. CO2의 분자 수는 O2와 같다.
  2. CO2의 평균 운동 속력은 O2보다 작다.
  3. 고정 장치를 풀기 전 CO2의 밀도는 O2보다 크다.
  4. 고정 장치를 풀기 전 CO2분자 간의 평균 거리는 O2와 같다.
  5. 고정 장치를 풀면 피스톤은 왼쪽으로 25cm이동한다.
(정답률: 알수없음)
  • 고정 장치를 풀면 피스톤은 왼쪽으로 25cm이동한다는 이유는, CO2 분자가 O2 분자보다 더 많이 충돌하고, 이에 따라 CO2 분자의 운동에 의해 압력이 증가하기 때문이다. 이로 인해 피스톤이 밀려 왼쪽으로 이동하게 된다. 따라서 "고정 장치를 풀면 피스톤은 왼쪽으로 25cm이동한다."는 옳은 설명이다. 하지만, CO2의 분자 수는 O2와 같지 않으며, CO2의 평균 운동 속력은 O2보다 작지 않다. 또한, 고정 장치를 풀기 전 CO2의 밀도는 O2보다 작다. CO2분자 간의 평균 거리는 O2와 같을 수도 있고, 다를 수도 있다. 따라서 "CO2의 분자 수는 O2와 같다.", "CO2의 평균 운동 속력은 O2보다 작다.", "고정 장치를 풀기 전 CO2의 밀도는 O2보다 크다.", "고정 장치를 풀면 피스톤은 왼쪽으로 25cm이동한다." 모두 옳지 않은 설명이다.
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11. 그림은 자동차 바퀴에 사용되는 알루미늄 휠을 나타낸 것이다.

다음 중 자동차 바퀴에 철 대신 알루미늄을 사용하는 이유로 가장 적당한 것은?

  1. 밀도가 작다
  2. 연성이 크다
  3. 반응성이 크다
  4. 금속 광택이 작다
  5. 전기 전도성이 크다
(정답률: 알수없음)
  • 정답: "밀도가 작다"

    설명: 알루미늄은 철보다 밀도가 작기 때문에 동일한 부피에서 더 가벼워지며, 이는 자동차의 연료 효율성을 높이고, 더 빠른 가속과 브레이크 성능을 제공할 수 있게 해줍니다. 또한, 알루미늄은 철보다 연성이 크기 때문에 충격에 강하며, 부식에도 강합니다. 따라서 자동차 바퀴에 알루미늄을 사용하는 것이 이상적입니다.
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12. 그림은 금속 A, B, C의 결정 모형을 나타낸 것이다. (단, A~C는 1족 또는 2족 원소이다.)

금속 A~C에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - A는 이온결합을 이루는 금속으로, 양전하를 띤 이온과 결합한다. (ㄱ)
    - B는 공유결합을 이루는 금속으로, 다른 원자와 전자를 공유하여 결합한다. (ㄷ)
    - C는 금속결합을 이루는 금속으로, 금속원자들이 전자를 공유하여 결합한다. 또한, 금속원자들이 규칙적으로 배열되어 있는 결정구조를 가진다. (ㄱ, ㄴ)
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13. 다음은 금속 M에 은을 도금하는 실험이다.

이 실험에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, M은 임의의 원소 기호이다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄱ"은 전기화학적 도금이라는 것을 설명하고 있으며, 이는 전기적으로 화학 반응을 일으켜 도금하는 방법이다. 따라서 금속 M에 전기를 가해 은을 도금하는 것이 가능하다. "ㄴ"은 은의 전기 화학적 특성이 좋다는 것을 설명하고 있으며, 이는 은이 전기를 잘 전도하고 이온화하기 쉽기 때문에 전기화학적 도금에 적합하다는 것을 의미한다. 따라서 은을 도금하기 위해서는 은의 전기 화학적 특성이 좋아야 한다. 따라서 "ㄱ, ㄴ"이 모두 옳은 설명이다.
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14. 다음은 철의 부식을 방지하기 위한 방법을 나타낸 것이다.

위 (가)~(다)의 원리를 옳게 적용한 예를 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - (가) : 산화를 방지하기 위해 도금을 하는 방법. (O)
    - (나) : 산화를 방지하기 위해 윤활유를 바르는 방법. (X) 윤활유는 부식을 방지하는 역할을 하지만, 철의 산화를 방지하는 역할은 하지 않는다.
    - (다) : 산화를 방지하기 위해 산화막을 형성하는 방법. (O)

    따라서, 정답은 "ㄱ, ㄷ" 이다. (가)와 (다)는 모두 철의 산화를 방지하기 위해 적절한 방법이기 때문이다.
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15. 그림은 비타민 C와 비타민 B의 구조식을 나타낸 것이다.

(가)와 (나)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. (가)는 방향족 화합물이다.
  2. (가)의 수용액은 염기성이다.
  3. (가)에는 에스테르 결합이 있다.
  4. (나)는 물에 잘 녹는다.
  5. (나)는 CH3OH과 에스테르화 반응을 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 옳은 설명은 "(가)는 방향족 화합물이다."이다.

    에스테르 결합은 카복실기와 알코올기가 축합하여 형성되는 결합으로, (가)의 구조식에서 COO 부분이 에스테르 결합을 나타낸다.
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16. 그림에서 (가)는 나프타로부터 가솔린을 (나)는 나프타로부터 합성 수지의 원료를 얻는 과정이다.

위 과정 (가), (나)에서 일어나는 화학 반응의 예를 <보기>에서 골라 옳게 짝지은 것은? (순서대로 가, 나)

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄱ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄷ, ㄱ
(정답률: 알수없음)
  • 화학 반응에서 가솔린은 나프타로부터 산화적 분해 반응을 통해 얻어지며, 합성 수지의 원료는 나프타로부터 중합 반응을 통해 얻어진다. 따라서 정답은 "ㄱ, ㄷ"이다.
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17. 다음은 방향족 탄화수소 유도체 (가)~(라)의 구조식을 나타낸 것이다.

화합물 (가)~(라)에 대한 설명으로 옳은 것은? [3점]

  1. 물에 녹아 산성을 나타내는 것은 2종류이다.
  2. 물과 수소 결합을 할 수 있는 것은 3종류이다.
  3. (가)는 물보다 수산화나트륨 수용액에 잘 녹는다.
  4. (나)와 (다)가 반응하여 생성되는 물질은 염기성이다.
  5. (라)와 메탄올이 반응하여 생성되는 물질은 진통제로 사용된다.
(정답률: 알수없음)
  • - (가)는 벤젠으로, 6개의 탄소 원자와 6개의 수소 원자로 이루어져 있으며, 방향족 탄화수소이다.
    - (나)는 톨루엔으로, 벤젠과 메틸기가 결합하여 이루어져 있으며, 방향족 탄화수소이다.
    - (다)는 페놀로, 벤젠에 하나의 수산기(-OH)가 결합하여 이루어져 있으며, 방향족 탄화수소 유도체이다.
    - (라)는 아세트산으로, 카르복실기(-COOH)와 메틸기가 결합하여 이루어져 있으며, 카르복실산 유도체이다.
    - (라)와 메탄올이 반응하여 생성되는 물질은 에스터이다. 에스터는 향기나는 물질로서, 진통제, 항균제, 방향제 등으로 사용된다.
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18. 그림은 합성 고분자 (가)와 (나)의 구조식을 나타낸 것이다.

합성 고분자 (가)와 (나)의 공통점으로 옳은 것은?

  1. 흡습성이 좋다.
  2. 섬유로 사용한다.
  3. 재활용이 불가능하다.
  4. 열을 가하면 부드러워진다.
  5. 축합 중합 반응으로 만들어진다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답: 축합 중합 반응으로 만들어진다.

    이유: 그림에서 (가)와 (나) 모두 축합 중합 반응으로 만들어진 합성 고분자이기 때문이다. 축합 중합 반응은 단량체 분자들이 이중 결합을 형성하여 고분자를 형성하는 반응으로, 이러한 반응으로 만들어진 고분자는 대부분 재활용이 가능하고, 섬유로 사용되며, 열을 가하면 부드러워지는 등의 특성을 가진다. 하지만 흡습성이 좋거나 재활용이 불가능한 경우도 있으므로 주의해야 한다.
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19. 그림은 세제 (가)~(다)의 구조식을 나타낸 것이다.

세제 (가)~(다)에 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)
  • 보기에서 모두 옳은 설명은 "ㄴ, ㄷ" 이다.

    - 세제 (가)는 에폭시화된 폴리올레핀으로, 물과 유기용매에 녹지 않으며 내열성이 높다.
    - 세제 (나)는 카르복실기를 가진 폴리머로, 물과 유기용매에 녹는다.
    - 세제 (다)는 카르복실기와 아미노기를 가진 폴리머로, 물과 유기용매에 녹는다.

    정답이 "ㄴ" 인 이유는, 보기에서 모든 세제의 구조식과 특징이 옳게 나와 있기 때문이다.
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20. 다음은 핵융합 에너지의 이용에 관한 글이다.

핵분열 반응 대신 핵융합 반응을 이용할 때의 장점을 <보기>에서 모두 고른 것은?

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

    - "ㄱ" : 핵융합 반응은 핵분열 반응과 달리 방사능 폐기물을 생성하지 않는다. 따라서 환경 오염 문제를 해결할 수 있다.
    - "ㄴ" : 핵융합 반응에서 사용되는 연료인 수소는 지구상에서 가장 풍부한 원소 중 하나이다. 따라서 에너지 공급이 지속적으로 가능하다.
    - "ㄷ" : 핵융합 반응에서 발생하는 열은 매우 강력하며, 이를 이용하여 대량의 전기를 생산할 수 있다. 또한, 핵융합 반응은 핵무기 생산에 이용될 수 있는 우라늄 등의 물질을 필요로 하지 않는다. 이는 핵무기 확산을 막는 데에도 도움이 된다.
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