수능(화학I) 필기 기출문제복원 (2009-06-04)

수능(화학I)
(2009-06-04 기출문제)

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1. 그림은 하천 A의 용존산소량(DO)과 하천 B의 생물학적 산소요구량(BOD)을 물이 흘러간 거리에 따라 나타낸 것이다.

하천 A, B에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄱ"은 하천 A의 용존산소량(DO)이 하천 B의 생물학적 산소요구량(BOD)보다 항상 높다는 것을 의미한다. 이는 그림에서도 확인할 수 있으며, DO와 BOD는 역의 관계에 있기 때문에 하천 A의 DO가 높을수록 하천 B의 BOD는 낮아지게 된다.
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2. 다음은 아스피린을 만드는 실험이다. 이 실험에 사용되는 기구가 아닌 것은? [3점]

(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "" 이다. 이는 실험에서 사용되는 기구 중에서 삼각 김발(triangle flask), 열매형 김발(round bottom flask), 거름꾼(buchner funnel), 거름꾼이 들어갈 수 있는 거름꾼 받침(buchner funnel adapter)과 거름꾼 필터링용 종이(filter paper)는 모두 사용되는 기구이지만, 유리봉우리(pipette)는 이 실험에서 사용되지 않기 때문이다.
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3. 다음은 알칼리 금속의 성질을 알아보기 위해 세운 가설이다.

이 가설을 검증하기 위하여 반드시 필요한 실험의 조합으로 적절한 것을 <보기>에서 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄹ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄹ
(정답률: 알수없음)
  • 알칼리 금속은 물과 반응하여 수소를 방출하고 염기를 만들어내는 성질이 있다. 따라서 이 가설을 검증하기 위해서는 물과 알칼리 금속을 반응시켜서 수소 방출 여부와 염기 생성 여부를 확인하는 실험이 필요하다. 이를 위해 "ㄴ, ㄹ" 조합인 물과 각 알칼리 금속의 반응을 살펴보는 실험이 필요하다. "ㄱ, ㄴ" 조합인 알칼리 금속과 산의 반응은 알칼리 금속의 성질과는 관련이 없으므로 필요하지 않다. "ㄱ, ㄷ" 조합인 알칼리 금속과 비금속의 반응은 알칼리 금속의 성질과는 관련이 없으므로 필요하지 않다. "ㄱ, ㄹ" 조합인 알칼리 금속과 금속의 반응은 알칼리 금속의 성질과는 관련이 없으므로 필요하지 않다. "ㄴ, ㄷ" 조합인 물과 산의 반응은 알칼리 금속의 성질과는 관련이 없으므로 필요하지 않다. 따라서 정답은 "ㄴ, ㄹ"이다.
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4. 그림은 대기 중에서 광화학 스모그 발생 과정의 일부를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - ㄱ. 이산화질소와 탄화수소가 광화학 반응을 일으켜 오존을 생성하고, 이 오존이 농도가 높아지면 스모그가 발생한다.
    - ㄴ. 스모그가 발생하면 미세먼지와 유기화합물 등이 대기 중에 농축되어 공기질이 나빠지게 된다.
    - ㄷ. 이러한 스모그는 인체에 해로운 영향을 미치며, 대기오염의 주요 원인 중 하나이다. 따라서 대기오염 방지를 위해 적극적인 대책이 필요하다.
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5. 다음은 나일론 합성의 실험 과정을 순서 없이 나열한 것이다.

과정 (가)~(마)를 순서대로 옳게 배열한 것은?

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

    (가)에서는 아디프산과 헥사멜라민이 반응하여 아디프산 헥사메틸렌아미드가 생성된다.

    (나)에서는 아디프산 헥사메틸렌아미드와 아디프산이 반응하여 나일론 66이 생성된다.

    (라)에서는 나일론 66을 용액으로 만들어주기 위해 물에 녹인다.

    (다)에서는 나일론 66 용액을 스핀들에 부어 가열하여 고분자화시킨다.

    (마)에서는 고분자화된 나일론 66을 물에 씻어서 정제한다.
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6. 그림은 어떤 센물에 들어 있는 이온의 성질을 알아보기 위한 실험 과정의 일부를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄱ"은 이온의 전하와 질량을 측정하는 실험으로, 전하와 질량의 비율을 구하여 이온의 종류를 파악할 수 있기 때문에 옳은 설명이다. "ㄷ"는 이온의 전하를 측정하는 실험으로, 이온의 전하를 알아내면 이온의 종류와 성질을 파악할 수 있기 때문에 옳은 설명이다. 따라서 정답은 "ㄱ, ㄷ"이다.
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7. 다음은 탄소화합물 A~C를 어떤 기준에 따라 구분한 것이다.

(가), (나)로 적절한 것을 <보기>에서 고른 것은? (순서대로 가, 나)

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄱ
  3. ㄴ, ㄷ
  4. ㄷ, ㄱ
  5. ㄷ, ㄴ
(정답률: 알수없음)
  • 탄소원자의 수를 기준으로 구분한 것이다. A는 2개, B는 3개, C는 4개의 탄소원자를 가지고 있으므로, A는 에틸렌, B는 프로피렌, C는 부탄이다. 따라서, (가)는 "ㄷ", (나)는 "ㄴ"이다.
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8. 그림 (가)는 X2 를, (나)는 Y2 를 NaZ 수용액이 들어 있는 비커에 각각 넣었을 때, Z-이온수를 X2 와 Y2 의 분자수에 따라 나타낸 것이다.

X2, Y2, Z2 의 반응성을 옳게 비교한 것은? (단, X~Z 는 플루오르를 제외한 임의의 할로겐 원소이다.) [3점]

  1. X2 > Y2 > Z2
  2. X2 > Z2 > Y2
  3. Y2 > X2 > Z2
  4. Y2 > Z2 > X2
  5. Z2 > Y2 > X2
(정답률: 알수없음)
  • Z- 이온수의 양은 NaZ 수용액에 있는 Z- 이온의 양에 비례한다. 따라서 그림에서 Z2 가 가장 많은 Z- 이온수를 만들어내고, Y2 가 그 다음으로 많이 만들어내며, X2 가 가장 적게 만들어낸다는 것을 알 수 있다. 이는 X2, Y2, Z2 의 화학적 반응성과 관련이 있다. Z2 는 가장 활성이 높은 할로겐 원소인 F2 와 비슷한 화학적 성질을 가지므로, Z2 가 가장 많은 Z- 이온수를 만들어내는 것이다. Y2 는 Cl2 나 Br2 와 비슷한 화학적 성질을 가지므로, 그 다음으로 많은 Z- 이온수를 만들어내는 것이다. X2 는 I2 와 비슷한 화학적 성질을 가지므로, 가장 적은 Z- 이온수를 만들어내는 것이다. 따라서 정답은 "Y2 > Z2 > X2" 이다.
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9. 그림은 실생활에서 사용되고 있는 금속 A~C의 특성을 나타낸 것이다.

금속 A~C에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄱ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "금속 A는 전기전도성이 높고, 금속 C는 용접이 용이하며 내식성이 높다"는 내용이 옳다. 그러나 "금속 B는 가볍고, 금속 C는 인장강도가 높다"는 내용은 그림에서 확인할 수 없으므로 옳지 않다. 따라서 정답은 "ㄱ"이다.
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10. 그림은 세 가지 고분자 화합물의 구조를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄱ, ㄷ"가 정답인 이유는 다음과 같다.

    - A는 폴리에틸렌으로, 단순한 탄소와 수소 원자로 이루어져 있어서 분자 내부에 교차 결합이 없다.
    - B는 폴리스티렌으로, 벤젠 고리를 포함하고 있어서 분자 내부에 교차 결합이 있다.
    - C는 폴리비닐알코올로, 카보니르와 수소 원자로 이루어져 있어서 분자 내부에 교차 결합이 있다.

    따라서, A는 선형 구조, B와 C는 가지 구조를 가지고 있으므로 "ㄱ, ㄷ"가 정답이다.
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11. 그림은 1 기압의 공기가 들어 있는 두 실린더를 연결한 모습을 나타낸 것이다.

콕을 연 후, A와 B에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 온도는 일정하고, 피스톤의 질량과 마찰은 무시한다.)

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - A와 B의 부피가 같다면, 콕을 연결한 순간 두 실린더의 기압은 같아진다. 따라서 "ㄷ"은 틀린 설명이다.
    - A와 B의 부피가 같고, A의 피스톤 면적이 B의 피스톤 면적보다 크다면, A에서의 압력은 B에서의 압력보다 작아진다. 따라서 "ㄱ"은 옳은 설명이다.
    - A와 B의 부피가 같고, A와 B의 피스톤 면적이 같다면, 두 실린더의 압력은 항상 같다. 따라서 "ㄴ"은 옳은 설명이다.
    - 따라서 정답은 "ㄱ, ㄴ"이다.
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12. 그림은 단위시간당 일정한 열량으로 일정량의 얼음을 가열할 때 밀도를 시간에 따라 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? [3점]

  1. 표면장력은 D > C이다.
  2. 분자 간 평균거리는 B > A이다.
  3. B에서 C로 변하는 과정은 융해이다.
  4. 한 분자당 평균 수소결합수는 B > D이다.
  5. C와 E의 물을 혼합하면 전체 부피는 감소한다.
(정답률: 알수없음)
  • 이 그림은 물의 상변화 과정을 나타내고 있으며, 시간에 따른 얼음의 밀도 변화를 보여준다. 따라서 "한 분자당 평균 수소결합수는 B > D이다."는 이 그림과 관련이 없는 설명이므로 옳지 않다.

    "표면장력은 D > C이다."의 이유는, D 상태에서는 물 분자들이 자유롭게 움직이며, 분자 간의 상호작용이 약해져서 표면장력이 작아진다. 반면 C 상태에서는 물 분자들이 밀집하게 모여 있어서 분자 간의 상호작용이 강해져서 표면장력이 커진다.

    "분자 간 평균거리는 B > A이다."는 B 상태에서는 물 분자들이 가장 밀집하게 모여 있으므로 평균거리가 가장 작고, A 상태에서는 물 분자들이 가장 멀리 떨어져 있으므로 평균거리가 가장 크다.

    "B에서 C로 변하는 과정은 융해이다."는 B에서 C로 변하는 과정은 고체 상태에서 액체 상태로 변하는 과정이므로 융해이다.

    "C와 E의 물을 혼합하면 전체 부피는 감소한다."는 물의 밀도가 혼합 이후에 증가하기 때문에 전체 부피가 감소한다.
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13. 다음은 세 가지 탄소화합물의 구조식이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답이 "ㄷ"인 이유는 세 가지 구조식 모두 삼중결합을 가지고 있기 때문이다. "ㄱ"은 모두 단일결합, "ㄴ"은 모두 이중결합, "ㄱ, ㄴ"은 일부가 단일결합, 일부가 이중결합이지만 삼중결합이 없으며, "ㄴ, ㄷ"는 일부가 이중결합, 일부가 삼중결합이지만 단일결합이 없으며, "ㄱ, ㄴ, ㄷ"는 모두 다른 결합 상태를 가지고 있어서 모순된다. 따라서 정답은 "ㄷ"이다.
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14. 그림은 원유의 분별 증류탑 모식도의 일부이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - 보기에서 "ㄴ"은 옳다. 그림에서 보면, 분별 증류탑에서 원유가 상승하면서 온도가 점점 낮아지는데, 이는 증류 과정에서 물질의 끓는 점이 다르기 때문이다. 따라서, 온도가 낮아지면서 물질이 분리되어 상위에서는 가벼운 물질이, 하위에서는 무거운 물질이 추출된다. 이러한 증류 과정에서 가장 높은 순도의 물질은 맨 위쪽에서 추출된다.
    - 보기에서 "ㄷ"는 옳다. 그림에서 보면, 분별 증류탑에서는 원유가 상승하면서 온도가 점점 낮아지는데, 이는 증류 과정에서 물질의 끓는 점이 다르기 때문이다. 따라서, 온도가 낮아지면서 물질이 분리되어 상위에서는 가벼운 물질이, 하위에서는 무거운 물질이 추출된다. 이러한 증류 과정에서 가장 높은 순도의 물질은 맨 위쪽에서 추출되고, 순도가 낮은 물질은 하위에서 추출된다. 따라서, 분별 증류탑의 하단에서는 가장 높은 농도의 물질이 추출된다.
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15. 그림은 묽은 황산(H2SO4)에 수산화바륨(Ba(OH)2) 수용액을 가했을 때, 측정한 전구의 밝기를 Ba(OH)2 의 양에 따라 나타낸 것이다.

A~C에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄱ"은 Ba(OH)2가 묽은 황산과 반응하여 중화되면서 발생하는 열의 양이 많아져서 전구의 밝기가 증가하는 것을 설명하고 있습니다. "ㄷ"는 Ba(OH)2의 양이 많아질수록 중화되는 양이 많아져서 전구의 밝기가 증가하다가 일정 양 이상이 되면 포화되어 전구의 밝기가 일정하게 유지되는 것을 설명하고 있습니다. 따라서 "ㄱ, ㄷ"가 정답입니다.
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16. 그림 (가)는 100mL의 공기와 충분한 양의 붉은 인(P4)이 들어 있는 실험 기구를, (나)는 (가)의 P4 을 연소시키고 반응 전의 온도로 냉각시킨 후의 상태와 화학반응식을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 반응 전후의 실험 기구에 들어 있는 고체 부피는 모두 무시한다.)

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

    - (가)에서는 공기와 붉은 인이 함께 들어있는데, 이 둘은 반응하지 않으므로 반응 전과 후의 기체 부피는 같다. 따라서 (가)와 (나)의 기체 부피는 같다.
    - (나)에서는 P4가 연소하여 P4O10이 생성되었고, 이로 인해 기체 부피가 감소하였다. 따라서 (나)의 기체 부피는 (가)보다 작다.
    - 따라서 (가)와 (나)의 기체 부피가 다르므로 보기에서는 "ㄴ"이 아닌 "ㄱ, ㄷ"가 정답이다.
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17. 그림은 금속모형을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄱ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답이 "ㄱ"인 이유는 그림에서 나타난 금속모형이 "ㄱ"자 모양이기 때문이다. 다른 보기들은 그림에서 나타난 모양과 일치하지 않거나 일부만 일치하기 때문에 옳지 않다.
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18. 탄소화합물 A~C에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄱ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄱ"은 탄소원자가 3개인 프로판, "ㄴ"은 탄소원자가 4개인 부탄, "ㄷ"은 탄소원자가 5개인 펜타인을 나타내고 있습니다. 따라서 "ㄱ, ㄴ"은 탄소원자의 수가 다른 두 가지 화합물을 나타내므로 옳은 선택지입니다.
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19. 그림 (가)는 동일한 콕이 있는 실린더에 기체 A, B를 각각 주입한 것을, (나)는 (가)의 콕을 동시에 열었다가 닫았을 때의 상태를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 온도는 일정하고, 피스톤의 질량과 마찰은 무시한다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답이 "ㄱ, ㄴ"인 이유는, (가)에서 기체 A와 B가 동일한 실린더에 주입되어 있기 때문에, (나)에서 콕을 동시에 열고 닫으면 A와 B가 서로 섞이게 되어 평균 분자운동에너지가 변화하고, 이로 인해 압력이 변화하게 되기 때문이다. 따라서 (가)와 (나)의 상태가 다르며, 이에 대한 설명으로 "ㄱ, ㄴ"이 정답이 된다.
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20. 그림은 일정량의 묽은 염산(HCl)에 금속 A, B를 각각 넣었을 때 발생하는 기체의 부피를 금속의 질량에 따라 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 압력과 온도는 일정하고, 금속 A, B의 이온은 모두 +2 가이다.)

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄱ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄱ"은 금속 A와 B의 화학적 성질이 다르기 때문에 발생하는 현상이다. 금속 A와 B의 이온이 모두 +2이지만, 각각의 금속은 다른 화학적 성질을 가지고 있기 때문에 염산과 반응할 때 발생하는 기체의 부피가 다르게 나타난다. "ㄴ"은 금속의 질량이 증가할수록 발생하는 기체의 부피가 증가하기 때문에 발생하는 현상이다. 이는 금속과 염산의 반응에서 발생하는 수소 기체의 양이 금속의 질량에 비례하기 때문이다. 따라서 정답은 "ㄱ, ㄴ"이다.
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