수능(화학I) 필기 기출문제복원 (2007-06-07)

수능(화학I)
(2007-06-07 기출문제)

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1. 그림은 도화지에 양초로 밑그림을 그린 후 물감을 칠할 때 양초로 그린 부분은 물감이 묻지 않는 효과를 살리는 베틱 기법을 이용한 작품이다. 이와 관련된 물의 특성으로 가장 잘 설명될수 있는 것은?

  1. 연목의 물이 수면보다 언다.
  2. 소금쟁이가 물 위를 걷는다.
  3. 사람은 땀으로 체온을 조절한다.
  4. 무중력 상태에서 물방울은 둥글다.
  5. 매직펜으로 쓴 글자는 물에 잘 번지지 않는다.
(정답률: 알수없음)
  • 매직펜으로 쓴 글자는 물에 잘 번지지 않는 이유는 매직펜의 잉크가 수성이 아닌 유성이기 때문이다. 유성은 물과 섞이지 않고 표면에 떠있게 되어있기 때문에 물에 잘 번지지 않는다.
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2. 일정량의 얼음을 일정한 열원으로 가열할 때 그림 (가)는 시간에 따른 온도 변화를 (나)는 온도에 따른 물의 밀도 변화를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? [3점]

  1. 얼음의 비열은 물보다 작다.
  2. 구간 CD에서는 부피 변화가 일정하다.
  3. 얼음의 융해열은 물의 기화열보다 작다.
  4. 구간 AB에서 온도가 높아지면 부피는 증가한다.
  5. 구간 BC와 ab에서는 같은 상태 변화가 일어난다.
(정답률: 알수없음)
  • "구간 AB에서 온도가 높아지면 부피는 증가한다."는 옳은 설명이다. 이는 얼음이 녹아서 물로 변할 때 발생하는 현상으로, 물은 얼음보다 밀도가 작기 때문에 녹은 물의 부피가 더 커지기 때문이다. 따라서, 얼음이 녹을 때는 부피가 증가하게 된다.
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3. 다음은 상온에서 Ca2+이 들어 있는 수용액에 대한 반응이다.

이 반응에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. (가) 반응은 센물이 단물로 바뀌는 반응이다.
  2. (가) 반응에서 용액의 총 이온 수는 감소한다.
  3. (가) 반응이 진행되면 용액의 온도는 높아진다.
  4. (나) 반응보다 (가) 반응이 더 빠르게 일어난다.
  5. (나) 반응으로 보일러관의 관석 생성을 설명할 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • "(가) 반응에서 용액의 총 이온 수는 감소한다." 이 설명이 옳지 않다. 이 반응에서 Ca2+이 수용액에서 빠져나가면서 Cl-이 수용액으로 들어오므로, 이온의 총 수는 변하지 않는다.

    이 반응은 센물이 단물로 바뀌는 반응이며, 반응이 진행되면 용액의 온도는 높아진다. 하지만, 이 반응보다 (나) 반응이 더 빠르게 일어나며, 이 반응으로 보일러관의 관석 생성을 설명할 수 있다.
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4. 다음은 깨끗한 물을 얻기 위한 과전의 몇 가지 방법이다.

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. (가)는 밀도차를 이용한 분리 방법이다.
  2. (나)는 두부를 만들 때 간수로 엉기게 하는 원리와 같다.
  3. (나)에서 황산알루미늄과 같은 응집제를 사용한다.
  4. (다)에서 미생물은 주로 HCIO으로 살균된다.
  5. (다)는 오존 처리법보다 살균 지속 시간이 더 짧다.
(정답률: 알수없음)
  • "(다)는 오존 처리법보다 살균 지속 시간이 더 짧다."는 옳은 설명이다. 이유는 오존 처리법은 일정한 시간 동안 물에 오존을 주입하여 미생물을 제거하는 방법이지만, 역삼투과법은 미세한 구멍을 통해 물을 거르는 방법으로 미생물을 제거하기 때문에 처리 시간이 더 짧다.
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5. 그림은 25℃에서 압력계가 부착된 같은 크기의 용기에 헬륨(He), 네온(Ne), 아르곤(Ar) 기체를 각각 1기압으로 체운 것이다. 원자의 상대적 질량은 Ar > Ne > He이다.

모든 콕을 동시에 열고 충분한 시간이 지난 후 동시에 다시 닫았을 때, 이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ, ㄷ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - "ㄱ" : 각 기체의 분자운동에 의해 용기 내부에 있는 모든 기체 분자들이 용기 내부를 동일하게 채우게 되므로, 각 기체의 부피 비율은 기체 분자의 상대적 질량과 무관하다. 따라서, 충분한 시간이 지난 후에도 각 기체의 부피 비율은 변하지 않는다.
    - "ㄴ" : 각 기체의 분자운동에 의해 용기 내부에 있는 모든 기체 분자들이 용기 내부를 동일하게 채우게 되므로, 각 기체의 압력 비율은 기체 분자의 상대적 질량과 무관하다. 따라서, 충분한 시간이 지난 후에도 각 기체의 압력 비율은 변하지 않는다.
    - "ㄷ" : 각 기체의 분자운동에 의해 용기 내부에 있는 모든 기체 분자들이 용기 내부를 동일하게 채우게 되므로, 각 기체의 분자수 비율은 기체 분자의 상대적 질량과 비례한다. 따라서, 충분한 시간이 지난 후에도 각 기체의 분자수 비율은 변하지 않는다.
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6. 다음은 같은 부피의 액체를 사용하여 탑을 쌓는 실험이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 밀도는 테트라브브로모에탄 3.0g/cm3, 자갈 2.5g/cm3, 등유 0.8g/cm3이다.) [3점]

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

    - 첫 번째로, 밀도가 가장 높은 테트라브로모에탄을 가장 아래에 놓고 쌓았기 때문에 안정적인 기반을 만들었다.
    - 두 번째로, 자갈은 밀도가 높은 편이지만 테트라브로모에탄보다는 낮기 때문에 중간에 쌓았다.
    - 마지막으로, 밀도가 가장 낮은 등유는 가장 위에 놓았다. 이렇게 쌓으면 등유가 밀도가 높은 물질 위에 놓이기 때문에 떨어지지 않고 안정적으로 탑을 완성할 수 있다.
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7. 1826년에 프랑스의 발라르는 호수 물에서 요오드를 추출하기 위해 다음과 같이 실험하였다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - ㄱ: 발라르가 실험한 방법은 요오드를 추출하는데 성공한 방법 중 하나이다.
    - ㄴ: 발라르가 실험한 방법은 요오드를 추출하는데 실패한 방법 중 하나이다. 이유는 수소와 요오드가 반응하여 수소요오드산이 생성되어 요오드가 물에 용해되지 않았기 때문이다.
    - ㄷ: 발라르가 실험한 방법은 요오드를 추출하는데 성공한 방법 중 하나이다. 이 방법은 요오드가 물에 용해되어 있는 상태에서 수산화 나트륨을 첨가하여 요오드가 용해된 물에서 요오드화 나트륨을 생성하고, 이를 염화 수은과 반응시켜 요오드를 추출하는 방법이다.
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8. 표는 공기의 주성분이 생활에 이용되는 예와 그에 따른 성질을 나타낸 것이다.

이 자료에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. A는 아세틸렌이다.
  2. B는 헬륨이다.
  3. C는 아르곤이다.
  4. (가)는 반응성이 작음이다.
  5. (나)는 고체의 승화성이 큼이다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "C는 아르곤이다." 이다. 표에서 C는 네온을 나타내며, 아르곤은 D로 표시되어 있다. 아르곤은 반응성이 작고, 고체의 승화성이 크기 때문에 (가)와 (나) 모두 아르곤에 해당한다.
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9. 그림은 묽은 황산구리(II) 수용액에 질량이 같은 두 종류의 금속판 네 개를 넣고 (다)와 (라)만 도선으로 연결한 것이다.

일정 시간이 지난 후에 금속판을 꺼내어 각각의 질량을 측정할 때, 금속판의 질량이 큰 순서대로 나열한 것ㅇ로 옳은 것은? (단, 금속 원자의 상대적 질량은 Cu > Mg 이고, 용액에 잠긴 금속의 표면적은 같다.) [3점]

  1. 가 > 나 > 라 > 다
  2. 가 > 라 > 나 > 다
  3. 라 > 가 > 나 > 다
  4. 라 > 가 > 다 > 나
  5. 라 > 다 > 가 > 나
(정답률: 알수없음)
  • 묽은 황산구리(II) 수용액은 양이온으로 Cu2+를 포함하고 있으며, 금속판에는 Mg와 Cu가 있으므로 전기화학적으로 Mg는 Cu2+ 이온에 의해 산화되어 Mg2+ 이온으로 변하고, Cu는 Cu2+ 이온에 의해 환원되어 Cu 금속이 된다. 이때, Mg가 산화되어 이온이 되면서 금속판의 질량이 감소하고, Cu2+ 이온이 환원되어 Cu 금속이 되면서 금속판의 질량이 증가한다. 따라서, Cu 금속판의 질량이 가장 많이 증가하고, Mg 금속판의 질량이 가장 많이 감소하므로, 라 > 가 > 나 > 다 순서가 옳다.
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10. 다음은 철의 제련에 사용되는 용광로의 단면도와 용광로 내에서 일어나는 반응을 개략적으로 나타낸 것이다.

용광로 내에서 반응에 관여하는 화합물 (가), (나), (다)의 화학식으로 옳은 것은? (순서대로 가, 나, 다)

  1. C, CO, Ca
  2. C, CO, CaO
  3. CO, CO2, CaO
  4. CO, CO2, Ca
  5. CO2, CO, CaO
(정답률: 알수없음)
  • 용광로 내에서 철광석과 탄소가 반응하여 철을 추출하는 과정에서, 탄소가 산화되어 이산화탄소(CO)가 생성되고, 이 CO가 철광석과 반응하여 철을 추출하는 과정이 일어납니다. 이 때, 이산화탄소(CO)는 일정한 농도 이상이 되면 이산화탄소와 산화탄소(CO2)로 분해되는데, 이는 용광로 내에서 산화작용을 일으키는 것을 방지하기 위해 적절한 농도를 유지하기 위함입니다. 또한, 용광로 내에서 생성된 이산화탄소(CO)와 철광석이 반응하여 생성되는 탄소산화물(CO2)은 용광로 내에서 산화작용을 일으키는 것을 방지하기 위해 적절한 농도를 유지하기 위함입니다. 따라서, 용광로 내에서 반응에 관여하는 화합물은 순서대로 탄소(C), 이산화탄소(CO), 칼슘(Ca)입니다. 따라서 정답은 "C, CO, Ca"입니다.
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11. 그림 (I)은 기체가 들어 있는 실린더의 부피 변화 과정을, (II)는 온도 및 압력에 따른 부피를 나타낸 것이다. 그림 (I)에서 과정 (가)와 (나)는 압력이 일정하고, (다)와 (라)는 온도가 일정하다.

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

  1. ㄱ, ㄷ
  2. ㄱ, ㄹ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ, ㄹ
  5. ㄴ, ㄷ, ㄹ
(정답률: 알수없음)
  • - (가)와 (나)는 압력이 일정하므로 등압 변화이다.
    - (다)와 (라)는 온도가 일정하므로 등온 변화이다.
    - (가)에서 (나)로 가는 과정은 기체의 부피가 감소하므로 압력이 일정한 상태에서 기체의 부피가 작아지는 등압 냉각 과정이다.
    - (다)에서 (라)로 가는 과정은 기체의 부피가 증가하므로 온도가 일정한 상태에서 기체의 부피가 커지는 등온 팽창 과정이다.
    - 따라서, 정답은 "ㄱ, ㄴ, ㄹ" 이다.
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12. 철수는 샤를의 법칙을 알아보고자 다음과 같은 실험을 수행하였다.

철수가 이 실험에서 측정해야 할 것으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 플라스크 안의 온도는 물의 온도와 같다.) [3점]

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄹ
  4. ㄱ, ㄴ, ㄹ
  5. ㄴ, ㄷ, ㄹ
(정답률: 알수없음)
  • 보기 중 정답은 "ㄴ, ㄹ"이다. 이는 실험에서 측정해야 할 것으로 옳은 것이 "물의 온도"와 "시간"이기 때문이다. 실험에서는 물의 온도와 시간에 따라 기체의 부피가 변화하므로, 이 두 가지를 측정해야 한다. 그러나 실험에서는 알코올의 부피도 측정하지만, 이는 샤를의 법칙과는 직접적인 관련이 없으므로 정답에서 제외된다.
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13. 트렌스 지방산은 액체 상태의 식물성 기름(시스 지방산)을 마가린과 같은 상태로 가공할 때 생성되는 물질로 동맥경화 등 성인병을 유발시키는 것으로 알려져 있다. 그림은 어떤 지방산의 두 가지 이성질체 구조이다.

이 지방산의 성질에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄱ"은 트랜스 지방산의 이성질체 구조 중 하나인 것으로, 성인병을 유발하는 원인 중 하나이다. "ㄷ"는 시스 지방산의 구조로, 트랜스 지방산과는 달리 성인병을 유발하지 않는다. 따라서 "ㄱ, ㄷ"가 모두 옳은 설명이다.
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14. 다음은 자동차 배기가스 중 질소 산화물과 관련된 화학반응식이다.

이 반응에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄷ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - 질소 산화물은 대기오염물질로서 대기 중에 존재하며, 이러한 화합물이 많아지면 스모그와 산성비 등의 문제를 야기한다.
    - 자동차의 배기가스 중에도 질소 산화물이 포함되어 있으며, 이러한 화합물을 줄이기 위해 산소와 화학반응을 일으켜 질소와 물로 변환시키는 촉매제가 사용된다.
    - 따라서, 이 반응식은 자동차 배기가스 중에 포함된 질소 산화물을 산소와 반응시켜 질소와 물로 변환시키는 과정을 나타내는 것이다.
    - 따라서, 보기에서 모두 옳은 것은 "ㄱ, ㄴ" 이다.
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15. 다음은 몇 가지 탄소 화합물들을 어떤 기준에 따라 분류한 것이다.

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? [3점]

  1. A가 환원되면 알코올이 된다.
  2. B는 C와 섞이지 않는다.
  3. C는 방향족 화합물이다.
  4. D는 플라스틱의 원료이다.
  5. E는 마취성 물질이다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답: "B는 C와 섞이지 않는다."

    설명: 이 분류는 화학적 성질에 따라 분류한 것이다. A는 환원작용을 할 수 있는 화합물인 알데하이드로 분류되었고, B는 산화작용을 할 수 있는 화합물인 케톤으로 분류되었다. C는 방향족 화합물로 분류되었는데, 이는 벤젠과 같은 화합물을 의미한다. D는 폴리머로 분류되었는데, 이는 플라스틱의 원료가 되는 화합물을 의미한다. 마지막으로 E는 마취성 물질로 분류되었다.

    따라서, B는 C와 섞이지 않는다는 설명은 이 분류에서는 언급되지 않은 것이므로 옳지 않다. 이 분류에서는 B와 C의 상호작용에 대한 정보가 없다.
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16. 다음은 파인애플 향, 사과 향, 생선 비린내에 각각 함유되어 있는 화합물 (가), (나), (다)를 나타낸 것이다.

이 화합물에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - (가)는 파인애플 향에 함유되어 있는 화합물로, 에틸부틸케톤이다. 이 화합물은 과일 향을 내는데 중요한 역할을 한다.
    - (나)는 사과 향에 함유되어 있는 화합물로, 헥산-2-온이다. 이 화합물은 사과 향을 내는데 중요한 역할을 한다.
    - (다)는 생선 비린내에 함유되어 있는 화합물로, 메틸메르캅탄이다. 이 화합물은 생선이나 해산물에서 발생하는 냄새를 내는데 중요한 역할을 한다.

    따라서, (가)와 (나)는 과일 향을 내는데 중요한 역할을 하므로 "ㄱ, ㄴ"이 모두 옳다.
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17. 그림은 녹말과 셀룰로오스의 가수분해 전체 과정을 개략적으로 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? [3점]

  1. A는 단당류인 포도당이다.
  2. 녹말은 물과 수소결합을 한다.
  3. A는 펠링 용액과 정색반응을 한다.
  4. 녹말은 염화철(III) 수용액과 정색반응을 한다.
  5. 셀룰로오스는 축합 중합으로 이루어진 고분자 화합물이다.
(정답률: 알수없음)
  • 옳지 않은 설명은 "A는 펠링 용액과 정색반응을 한다."이다. A는 녹말로, 펠링 용액과는 관련이 없다. 녹말은 염화철(III) 수용액과 정색반응을 하는 이유는 녹말 내부에는 글루코스 단위가 수백 개 결합되어 있는데, 이 글루코스 단위들이 일정한 간격으로 나열되어 있어서 염화철(III) 이온과 결합하여 정색반응을 일으키는 것이다.
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18. 그림은 분자식이 C3H6O인 화합물의 이성질체를 자료는 이성질체 A, B, C의 특성을 나타낸 것이다. (단, A, B, C는 사슬모양의 이성질체이고, 한 개만 알코올이며 일차이다.)

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

  1. ㄱ, ㄷ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - 이성질체 A, B, C는 모두 분자식이 C3H6O이므로 같은 분자량을 가진다.
    - 이성질체 A는 끝에 메틸기(-CH3)가 2개 달려있으므로 분자 구조가 가장 분기가 적다.
    - 이성질체 B는 중간에 메틸기가 1개 달려있으므로 분자 구조가 A보다는 분기가 많지만 C보다는 분기가 적다.
    - 이성질체 C는 중간에 메틸기가 2개 달려있으므로 분자 구조가 가장 분기가 많다.
    - 이성질체 A, B, C 중에서 알코올기(-OH)가 한 개만 달려있으므로 일차 알코올이다.
    - 따라서, 이성질체 A, B, C는 각각 프로판올, 2-메틸프로판올, 2,2-디메틸프로판올이다.
    - 이에 대한 설명으로 "ㄱ"은 맞는 설명이고, "ㄴ"은 이성질체 A, B, C의 분자 구조에 대한 설명이므로 맞는 설명이다.
    - "ㄷ"는 이성질체 A, B, C의 성질에 대한 설명이므로 맞는 설명이다.
    - 따라서, 정답은 "ㄱ, ㄴ, ㄷ"이다.
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19. 증류수 300mL를 채운 눈금실린더에 새 동전 10개를 넣고 부피를 측정한 결과 33.0mL를 얻었다. 이 실험의 동전에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 동전 1개의 질량은 1.2g, 구리의 밀도는 9g/cm3, 알루미늄의 밀도는 3g/cm3로 한다.) [3점](19번 공통지문 문제)

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

    - "ㄱ" : 동전의 부피가 눈금실린더에 측정된 부피와 같으므로, 동전은 완전히 물에 잠겨 있음을 알 수 있다.
    - "ㄴ" : 동전 10개의 총 질량은 12g × 10 = 120g이다. 이를 눈금실린더에 측정된 부피인 33.0mL로 나누면, 동전 1개의 평균 밀도를 구할 수 있다. 평균 밀도를 계산한 결과, 1.08g/cm3이 나오는데, 이는 구리의 밀도(9g/cm3)와 알루미늄의 밀도(3g/cm3) 중간값인 것으로, 동전이 구리와 알루미늄의 혼합물일 가능성이 높다.
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