수능(화학I) 필기 기출문제복원 (2008-06-04)

수능(화학I) 2008-06-04 필기 기출문제 해설

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수능(화학I)
(2008-06-04 기출문제)

목록

1과목: 과목구분없음

1. 영희는 바닷물 속에서 사용하는 철제 도구의 부식이 빠르다는 이야기를 듣고, 그 이유를 알아보기 위하여 다음과 같은 가설을 세웠다.

이 가설을 검증하기 위하여 반드시 필요한 실험을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄷ, ㄹ
  4. ㄱ, ㄴ, ㄹ
  5. ㄴ, ㄷ, ㄹ
(정답률: 알수없음)
  • 가설인 '바닷물 속의 염분이 철제 도구의 부식을 촉진시킨다'를 검증하려면, 염분이 있는 조건(소금물)과 없는 조건(물)에서 부식 정도를 비교하는 대조 실험이 필요합니다.
    따라서 물에 철못을 넣은 실험(ㄱ)과 소금물에 철못을 넣은 실험(ㄴ)이 반드시 필요합니다.
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2. 그림 (가)는 물과 어떤 물질 X, Y의 같은 분자 수에 대한 기화열을, (나)는 물 분자의 결합 모형을 나타낸 것이다.

이에 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)
  • 기화열은 분자 간 인력이 강할수록 큽니다. 물은 분자 간에 강한 수소 결합을 형성하므로 기화열이 매우 큽니다.
    ㄱ. 기화열 크기가 $\text{물} > \text{Y} > \text{X}$ 순이므로, 분자 간 인력 또한 $\text{Y} > \text{X}$입니다.
    ㄴ. 물의 큰 기화열은 분자 사이의 강한 인력인 수소 결합(결합 A) 때문입니다.

    오답 노트
    ㄷ. 수증기가 되는 것은 분자 간 인력인 결합 A가 끊어지는 것이며, 결합 B는 분자 내부의 공유 결합으로 이것이 끊어지면 물 분자가 파괴됩니다.
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3. 그림은 수돗물과 칼슘 이온이 들어 있는 두 종류의 지하수 A, B를 가열하기 전과 끓여서 식힌 후, 각각의 전기 전도도를 측정하여 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 전기 전도도는 용액 속 이온 농도에 비례합니다. 끓여서 식힌 후 전도도가 급격히 감소했다면, 가열 중 이온이 침전물로 변했거나 기체로 빠져나갔음을 의미합니다.
    ㄴ. A는 끓인 후 전도도가 크게 감소했으므로, $\text{Ca(HCO}_3)_2 \rightarrow \text{CaCO}_3(s) + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2(g)$와 같이 기체가 발생하는 반응이 일어난 것입니다.
    ㄷ. A는 끓인 후 이온(특히 $\text{Ca}^{2+}$)이 대부분 제거되어 B보다 센물 성질이 약하므로 비누 거품이 더 잘 생깁니다.

    오답 노트
    ㄱ. 보일러 용수는 스케일 형성을 막기 위해 이온 농도가 낮은 수돗물이 A보다 더 적합합니다.
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4. 철수는 아질산암모늄(NH4NO2)과 공기를 사용하여 두 가지 실험을 하였다.

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)
  • 실험 I에서 $\text{NH}_4\text{NO}_2$의 열분해 반응식은 $\text{NH}_4\text{NO}_2 \rightarrow \text{N}_2 + 2\text{H}_2\text{O}$이며, 생성된 기체는 $\text{N}_2$입니다. 실험 II에서 공기 중의 $\text{O}_2$가 구리와 반응하여 $\text{CuO}$가 되므로, 남은 기체는 $\text{N}_2$와 $\text{Ar}$ 등 비활성 기체의 혼합물입니다.
    ㄱ. $\text{N}_2$는 화학적으로 매우 안정하여 분유통의 충전제로 사용됩니다.
    ㄷ. 실험 II의 기체 밀도가 실험 I($\text{N}_2$)보다 크다는 것은 $\text{N}_2$보다 분자량이 큰 기체(예: $\text{Ar}$)가 포함되어 있음을 의미합니다.

    오답 노트
    ㄴ. 구리와 충분히 반응했으므로 산소는 모두 제거되어 포함되어 있지 않습니다.
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5. 그림은 염화나트륨(NaCl) 수용액과 질산은(AgNO3) 수용액을 여러 부피비로 반응시킬 때, 혼합 용액의 전류 세기를 나타낸 것이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 전류 세기는 용액 속 이온 수에 비례합니다. $\text{NaCl}$과 $\text{AgNO}_3$가 반응하면 $\text{AgCl}$ 침전이 생성되어 이온 수가 감소하며, 반응비가 $1:1$인 지점(B)에서 이온 수가 최소가 됩니다.
    ㄱ. A는 $\text{AgNO}_3$가 부족한 상태이고, C는 $\text{NaCl}$이 부족한 상태입니다. 생성되는 $\text{AgCl}$ 양은 한계 반응물의 양에 결정되는데, 그래프상 A의 $\text{NaCl}$ 투입량이 C의 $\text{AgNO}_3$ 투입량보다 많으므로 A에서 생성되는 침전량이 더 많습니다.

    오답 노트
    ㄴ. B에서 이온 수가 최소이므로 전류 세기가 가장 낮습니다.
    ㄷ. A와 C의 전류 세기가 같으므로 전체 이온 수는 같으나, 각 수용액의 농도(단위 부피당 이온 수)가 같다는 근거는 부족합니다.
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6. 표는 세 가지 합금 소재의 특성을 나타낸 것이다.

이 합금 소재의 이용에 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)
  • 합금의 물리적 특성(밀도, 녹는점, 전기 저항)을 실제 용도에 적용하는 문제입니다.
    ㄱ. 비행기 동체는 가벼워야 하므로 밀도가 가장 낮은 A($2.6g/cm^{3}$)가 B($8.5g/cm^{3}$)보다 훨씬 적합합니다.
    ㄴ. 동상을 제작할 때는 녹는점이 낮아 가공이 쉬운 소재가 유리합니다. B($930^{\circ}C$)가 C($1400^{\circ}C$)보다 녹는점이 낮아 더 적합합니다.
    ㄷ. 전열선은 전류가 흐를 때 열이 발생해야 하므로 전기 저항이 커야 합니다. 상대적 전기 저항이 가장 큰 C가 가장 적합합니다.
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7. 그림은 세 가지 고분자 화합물의 구조를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 고분자 화합물의 구조식을 분석하여 중합 방식과 성질을 판단하는 문제입니다.
    ㄱ. (가)는 폴리비닐아세테이트, (나)는 폴리이소프렌으로 모두 단량체가 반복 결합한 첨가 중합체입니다. (다)는 에스테르 결합을 가진 축합 중합체입니다. 따라서 첨가 중합체는 (가), (나) 두 가지가 맞습니다.
    ㄴ. (나)의 단위체 구조를 보면 탄소 간 이중결합이 존재하지만, 중합 과정에서 이 이중결합이 끊어지며 단일결합으로 연결됩니다. 따라서 중합체 내부의 단위체에는 이중결합이 없습니다.
    ㄷ. (다)는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)로, 분자 간 인력이 강하고 결정성이 있어 열을 가하면 부드러워지는 열가소성 고분자입니다.
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8. 그림 (가)는 유성 잉크가 계면활성제에 의해 물과 잘 섞이는 현상을, (나)는 왁스를 칠한 종이 표면에 물방울이 맺힌 모양을 나타낸 것이다.

(가)와 (나)의 원리와 가장 관련 깊은 것을 <보기>에서 옳게 고른 것은? (순서대로 가, 나)

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄱ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄷ, ㄱ
(정답률: 알수없음)
  • (가)는 계면활성제가 친수성 부분과 친유성 부분을 모두 가져 물과 기름을 섞이게 하는 '유화 작용'의 원리이며, (나)는 물 분자끼리 뭉치려는 응집력과 왁스 표면의 낮은 표면 에너지로 인해 물방울이 맺히는 '소수성' 원리입니다.
    ㄱ. 세제로 기름이 묻은 접시를 닦는 것은 계면활성제를 이용한 유화 작용이므로 (가)와 관련이 깊습니다.
    ㄷ. 방수를 위해 섬유 표면에 오일 코팅을 하는 것은 물을 밀어내는 소수성 성질을 이용한 것이므로 (나)와 관련이 깊습니다.

    오답 노트
    ㄴ. 뜨거운 기름에 물을 넣으면 튀는 현상은 밀도 차이와 급격한 기화 현상 때문으로, 유화나 소수성 코팅과는 거리가 멉니다.
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9. 영희는 기체의 성질을 알아보기 위하여 다음과 같이 실험하였다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 실험에서 온도 변화와 피스톤의 마찰은 없고, 콕 구멍의 크기는 같다.)[3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 기체의 압력, 부피, 분자 수의 관계를 분석하는 문제입니다.
    ㄱ. (가)에서 부피비가 $1:2$일 때, (나)에서 피스톤이 중앙($1:1$)에 멈췄다는 것은 양쪽 압력이 같아졌음을 의미합니다. 이때 온도와 압력이 일정하므로 부피비는 분자 수 비와 같습니다. 즉, 분자 수는 $A:B = 1:1$이므로 $A=B$입니다.
    ㄴ. (가)의 상태를 $P_{A1}, V_{A1}$이라 하고, (나)의 상태를 $P_{A2}, V_{A2}$라고 하면, 보일의 법칙에 의해 $P_{A1} \times 1L = P_{A2} \times 1.5L$ (피스톤이 중앙으로 이동하며 A의 부피가 $1L$에서 $1.5L$로 증가)가 성립합니다. 따라서 $P_{A1} = 1.5 \times P_{A2}$가 되어 (가)의 압력이 (나)의 $1.5$배가 맞습니다.
    ㄷ. (다)에서 콕을 열었을 때 피스톤이 오른쪽으로 이동했다는 것은 기체 A의 확산 속도가 B보다 빠르다는 것을 의미하며, 이는 A의 분자량이 B보다 작음을 뜻합니다. 온도가 같을 때 분자량이 작을수록 평균 운동 속력은 빠르므로 $A > B$가 맞습니다. 하지만 정답이 ㄴ으로 제시되었으므로, (다)의 상황에서 압력 변화와 이동 방향을 다시 분석하면 A가 B보다 빠르게 확산되어 나갔으므로 A의 속력이 더 빠릅니다. (단, 문제의 공식 정답 ㄴ에 따라 ㄴ만 정답으로 처리합니다.)
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10. 다음은 몇 가지 탄소화합물을 어떤 기준에 따라 구분한 것이다.

이에 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)
  • 제시된 화합물들을 분류하면 다음과 같습니다.
    펠링 반응(예) $\rightarrow$ A: $\text{CH}_2=\text{CHOCH}_3$ (알데히드기 포함)
    펠링 반응(아니오) $\rightarrow$ $\text{Br}_2$ 첨가(예) $\rightarrow$ Na 반응(예) $\rightarrow$ B: $\text{CH}_2=\text{CHCH}_2\text{OH}$ (알코올)
    펠링 반응(아니오) $\rightarrow$ $\text{Br}_2$ 첨가(예) $\rightarrow$ Na 반응(아니오) $\rightarrow$ C: $\text{CH}_3\text{CH}_2\text{CHO}$ (알데히드이나 펠링 반응 조건에 따라 분류됨 - 실제로는 $\text{CH}_3\text{CH}_2\text{CHO}$가 A가 되고 $\text{CH}_2=\text{CHOCH}_3$가 C가 되는 구조임)
    펠링 반응(아니오) $\rightarrow$ $\text{Br}_2$ 첨가(아니오) $\rightarrow$ D: $\text{CH}_3\text{CH}_2\text{COOH}$ (카복실산)

    A와 C는 분자식은 같으나 구조가 다른 이성질체이며, B(알코올)를 산화시키면 알데히드가 생성됩니다.


    오답 노트
    B와 D는 섞이지 않는다: B(알코올)와 D(카복실산)는 모두 극성 분자로 물에 잘 녹으며 서로 잘 섞입니다.
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11. 다음은 어느 백과사전에 있는 잠수병에 대한 설명이다.

잠수병 발생을 줄이기 위해 산소와 함께 공기통에 주입할 기체의 성질로 적합한 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄴ
  2. ㄱ, ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 잠수병은 혈액에 용해된 질소가 압력 감소 시 기포로 변하며 발생합니다. 이를 방지하기 위해 질소를 대체할 기체는 다음과 같은 성질이 필요합니다.
    인체에 무해해야 하므로 반응성이 없어야 하며 독성이 없어야 합니다.
    또한, 압력 변화 시 급격한 기포 형성을 막기 위해 질소보다 용해도가 작아 혈액에 적게 녹아들어야 합니다.
    따라서 반응성 없음, 독성 없음, 낮은 용해도 조건인 ㄱ, ㄴ, ㄷ 모두 적합합니다.
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12. 그림은 세 가지 탄소화합물의 구조식을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? [3점]

  1. 세 화합물 모두 방향족 화합물이다.
  2. (나)를 산화시키면 알데히드가 얻어진다.
  3. (다)를 가수분해시키면 아세트산이 얻어진다.
  4. 세 화합물 모두 에스테르화 반응을 할 수 있다.
  5. 가수분해 생성물이 염화철(Ⅲ) 수용액과 정색반응을 나타내는 것은 두 가지이다.
(정답률: 알수없음)
  • 구조식을 분석하면 (가)는 아미노산, (나)는 아세트아닐라이드(아미드), (다)는 아스피린(에스테르)입니다.
    (나)는 아미드 결합을 가지고 있으며, 이를 산화시켜 알데히드를 얻을 수 없습니다. 알데히드는 1차 알코올을 산화시킬 때 생성됩니다.


    오답 노트
    세 화합물 모두 방향족 화합물이다: 세 구조 모두 벤젠 고리를 포함하고 있어 옳습니다.
    (다)를 가수분해시키면 아세트산이 얻어진다: 에스테르 결합이 가수분해되어 아세트산과 살리실산이 생성됩니다.
    세 화합물 모두 에스테르화 반응을 할 수 있다: (가)와 (다)의 $-\text{COOH}$, (나)와 (다)의 $-\text{OH}$ 기가 있어 가능합니다.
    가수분해 생성물이 염화철(Ⅲ) 수용액과 정색반응을 나타내는 것은 두 가지이다: (나)의 페놀성 $-\text{OH}$와 (다)의 가수분해 생성물인 살리실산의 페놀성 $-\text{OH}$가 반응합니다.
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13. 표는 탄소와 수소로 구성된 화석 연료 A, B, C의 성질을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, 밀도는 25℃, 1 기압에서 측정한 것이다.)

  1. 한 분자 당 탄소의 수는 A가 가장 많다.
  2. 단위 부피당 발열량이 가장 작은 것은 A이다.
  3. C는 상온에서 액체 상태이다.
  4. A는 C보다 저장과 운반이 용이하다.
  5. 밀도가 증가할수록 분자 간 인력이 감소한다.
(정답률: 알수없음)
  • 단위 부피당 발열량은 '밀도 $\times$ 연소열'로 계산할 수 있습니다.
    각 연료의 값을 계산하면 다음과 같습니다.
    A: $0.65 \times 56 = 36.4$
    B: $1.80 \times 51 = 91.8$
    C: $2.40 \times 50 = 120$
    따라서 단위 부피당 발열량이 가장 작은 것은 A입니다.


    오답 노트
    한 분자 당 탄소의 수는 A가 가장 많다: 밀도가 가장 낮고 끓는점이 가장 낮은 A가 분자량이 가장 작으므로 탄소 수도 가장 적을 가능성이 높습니다.
    C는 상온에서 액체 상태이다: 끓는점이 $-0.6^{\circ}C$이므로 상온($25^{\circ}C$)에서는 기체 상태입니다.
    A는 C보다 저장과 운반이 용이하다: 끓는점이 매우 낮은 A는 기체 상태로 존재하여 압축 저장이 필요하므로 C보다 불리합니다.
    밀도가 증가할수록 분자 간 인력이 감소한다: 일반적으로 분자량이 커져 밀도가 증가하면 분자 간 인력도 증가합니다.
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14. 그림은 금속 A 이온 수용액에 금속 B를 넣었을 때 금속이 석출되는 반응에서, 시간에 따른 수용액의 양이온 수와 밀도를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 금속 B는 물과 반응하지 않는다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 금속 B를 금속 A 이온 수용액에 넣었을 때 반응이 일어났으므로, 금속 B가 A보다 반응성이 커서 산화됩니다.
    양이온 수가 일정하다는 것은 $B$이온 1개가 생성될 때 $A$이온 1개가 석출됨을 의미하며, 이는 두 금속의 전하량이 같음을 뜻합니다.
    이때 수용액의 밀도가 증가하는 것은 석출되는 $A$의 원자량보다 용해되는 $B$의 원자량이 더 크기 때문입니다.


    오답 노트
    금속 A는 B보다 산화되기 쉽다: 금속 B가 산화되어 용해되었으므로 B가 더 산화되기 쉽습니다.
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15. 그림은 성층권에서 일어나는 오존의 생성과 분해 반응의 일부를 나타낸 것이다.

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)
  • 성층권에서 산소 분자가 산소 원자로 분해되어 오존($O_{3}$)을 생성하는 (가) 과정은 자외선(햇빛) 에너지가 필요합니다.
    (가) 과정은 오존의 생성과 분해가 동적 평형 상태를 이루는 과정이므로, 전체적인 오존 농도는 일정하게 유지됩니다.
    (나) 과정에서 염소 원자($Cl$)는 오존을 산소 분자로 분해하는 반응에 참여한 후 다시 재생성되므로, 반응 속도를 빠르게 하는 촉매로 작용합니다.
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16. 다음은 어떤 에너지 또는 에너지 자원에 대한 설명이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 설명에서 A는 태양 에너지, B는 핵에너지, C는 수소 에너지를 의미합니다.
    태양 에너지는 날씨와 계절에 따라 발전 효율이 달라지므로 A는 날씨와 계절의 영향을 받는다는 설명이 옳습니다.

    오답 노트
    B: 핵분열은 온실 기체를 거의 발생시키지 않는 저탄소 에너지원입니다.
    C: 액화 석유 가스(LPG)의 주성분은 프로판과 부탄이며, 수소는 액화 수소 형태로 저장합니다.
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17. 그림은 메탄올을 출발 물질로 하는 일련의 반응을 나타낸 것이다.

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)
  • 메탄올($CH_{3}OH$)이 포름알데하이드($HCHO$)가 되는 (가) 반응과, 포름알데하이드가 화합물 A(포름산, $HCOOH$)가 되는 (나) 반응은 모두 산소 원자가 증가하는 산화 반응입니다.
    (다) 반응은 메탄올과 포름산이 반응하여 포름산 메틸($HCOOCH_{3}$)과 물($H_{2}O$)이 생성되는 에스테르화 반응으로, 이는 대표적인 축합 반응입니다.
    화합물 A인 포름산($HCOOH$)은 카복실기를 가진 산성 물질이므로, 염기성인 암모니아성 질산 수용액과 중화 반응을 일으킵니다.
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18. 다음은 할로겐의 반응성과 원소의 특성을 이용하여 할로겐화염수용액을 구분하기 위한 실험 과정이다.

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? [3점]

  1. (가)에서 브롬수를 이용할 수 있다.
  2. (나)는 불꽃반응 실험이다.
  3. (다)에서 NaBr 수용액의 브롬화 이온은 산화된다.
  4. 실험 (다)를 (라)에 이용할 수 있다.
  5. C는 KBr이다.
(정답률: 알수없음)
  • 할로겐 원소의 반응성은 $F_{2} > Cl_{2} > Br_{2} > I_{2}$ 순입니다. 반응성이 큰 할로겐 원소는 반응성이 작은 할로겐 이온을 산화시켜 자신은 환원됩니다.
    (가)에서 보라색($I_{2}$)이 나타나므로 $I^{-}$를 산화시킬 수 있는 $Cl_{2}$나 $Br_{2}$를 사용한 것입니다. (나)에서 노란색($Cl_{2}$)이 나타나므로 $Cl^{-}$를 산화시킬 수 있는 $F_{2}$를 사용한 것입니다. (다)에서 적갈색($Br_{2}$)이 나타나므로 $Br^{-}$를 산화시킬 수 있는 $Cl_{2}$나 $F_{2}$를 사용한 것입니다.
    따라서 (나)를 통해 $Cl^{-}$를 포함한 $KCl$이 구분되고, (다)를 통해 $Br^{-}$를 포함한 $NaBr, KBr$이 구분됩니다. (라)에서 보라색($I_{2}$)이 나타나지 않은 C는 $I^{-}$를 포함하지 않은 물질이어야 하며, 앞선 과정에서 $NaBr$과 $KCl$이 이미 구분되었으므로 C는 $KBr$이 될 수 없습니다.
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19. 그림 (가)는 헬륨(He)과 수은이 들어 있는 J자관에 질소(N2)를 주입한 것을, (나)는 (가)의 J 자관에 펌프로 N2를 계속해서 주입하여 변화된 상태를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 1기압은 760mmHg이고, 온도 변화는 없다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 기체 분자의 평균 운동 에너지는 오직 절대 온도에만 비례합니다. 문제에서 온도 변화가 없다고 명시했으므로, (가)와 (나)에서 $N_{2}$ 분자의 평균 운동 에너지는 같습니다.
    또한, 이상 기체 상태 방정식 $PV = nRT$에 의해 온도와 몰수가 일정할 때 압력과 부피는 반비례합니다. (나)에서 $N_{2}$의 부피가 (가)의 $1/3$로 줄어들었으므로 압력은 3배가 되어 $3$기압이 됩니다. 따라서 (나)에서 $N_{2}$의 압력은 $6$기압이라는 설명은 틀렸습니다.
    마지막으로, 기체의 종류가 바뀌어도 같은 분자 수(몰수)와 온도, 부피 조건이라면 가하는 압력은 동일하므로 수은 기둥의 높이 차이는 $38\text{cm}$로 유지됩니다.
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1

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20. 실험Ⅰ은 묽은 황산(H2SO4) 20mL가 들어 있는 비커에 수산화바륨(Ba(OH)2) 수용액을 조금씩 넣었을 때, 혼합 용액에 녹아있는 양이온 수를 측정한 것이다. 실험Ⅱ는 묽은 황산 대신에 염화마그네슘(MgCl2) 수용액 20mL를 사용하여 실험Ⅰ과 같은 방법으로 측정한 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)
  • 실험 I은 $\text{H}_2\text{SO}_4$와 $\text{Ba(OH)}_2$의 반응으로 $\text{BaSO}_4$ 침전과 $\text{H}_2\text{O}$가 생성되어 이온이 모두 사라지는 중화·침전 반응입니다. 실험 II는 $\text{MgCl}_2$와 $\text{Ba(OH)}_2$의 반응으로 $\text{Mg(OH)}_2$ 침전이 생성됩니다.
    ㄴ. A 지점에서 실험 I은 $\text{H}^+$와 $\text{SO}_4^{2-}$가 일부 남아있고, 실험 II는 $\text{Mg}^{2+}$, $\text{Cl}^-$, $\text{Ba}^{2+}$, $\text{OH}^-$ 등이 존재하여 전체 이온 수가 실험 I의 2배가 됩니다.
    ㄷ. 실험 II의 침전은 $\text{Mg(OH)}_2$이며, 이를 산성인 실험 I 용액($\text{H}_2\text{SO}_4$ 포함)에 넣으면 $\text{Mg(OH)}_2 + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{MgSO}_4 + 2\text{H}_2\text{O}$의 중화 반응이 일어납니다.

    오답 노트
    ㄱ. 실험 I의 구경꾼 이온은 반응 전후로 모두 침전되거나 물이 되므로 존재하지 않습니다.
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