수능(화학I) 필기 기출문제복원 (2009-07-14)

수능(화학I)
(2009-07-14 기출문제)

목록

1. 다음은 공기 중에 포함된 기체 A에 대하여 조사한 내용이다.

이 기체 A로 가장 적절한 것은?

  1. 수소
  2. 헬륨
  3. 질소
  4. 메탄
  5. 아르곤
(정답률: 알수없음)
  • 기체 A의 분자량이 4인 것으로 보아, 이 기체는 헬륨일 가능성이 높습니다. 왜냐하면 헬륨은 분자량이 4이기 때문입니다. 다른 보기들은 분자량이 4가 아니므로 기체 A로는 적절하지 않습니다.
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2. 그림은 묽은 염산(HCl)과 수산화나트륨(NaOH) 수용액의 부피를 다르게 하여 반응시켰을 때 각 혼합용액의 최고 온도를 나타낸 것이다.

점 A의 혼합용액에 존재하는 이온의 모형으로 가장 적절한 것은? (단, 은 서로 다른 이온을 나타낸 것이다.) [3점]

(정답률: 알수없음)
  • A의 혼합용액은 염산과 수산화나트륨이 반응하여 염화나트륨과 물이 생성되는 중이다. 이 반응에서 생성되는 이온은 Na+, Cl-, H+, OH- 이다. 그림에서 최고 온도가 나타나는 지점은 중성화 지점으로, 이 지점에서는 H+와 OH- 이 중화되어 물이 생성된다. 따라서 A의 혼합용액에는 Na+와 Cl- 이외에는 H+와 OH- 이 존재하지 않으므로, "" 이 모형이 가장 적절하다.
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3. 그림은 물 분자의 결합 모형과 얼음 100g을 일정한 열원으로 가열했을 때 가열 시간에 따른 온도 변화를 나타낸 것이다.

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 정답은 "ㄷ, 얼음이 녹는 동안 온도가 일정하게 유지되는 구간이 있고, 이는 녹는 열을 흡수하는 과정 때문이다." 이유는 가열 시작 후 온도가 빠르게 상승하다가 0도에서 일정한 온도를 유지하는 구간이 있고, 이는 얼음이 녹는 과정에서 녹는 열을 흡수하기 때문이다. 이후에는 다시 온도가 상승하며, 물 분자의 결합이 약해지면서 끓음이 발생한다.
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4. 다음은 할로겐의 반응성을 비교하기 위한 실험이다.

이 실험에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, X, Y는 임의의 할로겐 원소이다.) [3점]

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

    - 할로겐 원소의 크기가 작을수록 반응성이 높아진다. (ㄱ)
    - 클로로포름과 브로모포름은 모두 할로겐 원소인데, 브로모포름이 더 크기가 크기 때문에 반응성이 더 낮다. 따라서 X가 브로모포름일 때, Y가 클로로포름일 때 가장 많은 열을 발생시키는 것으로 나타났다. (ㄷ)
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5. 그림은 비누의 세탁 작용을 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 정답이 "ㄱ"인 이유는, 그림에서 비누 분자가 물 분자와 상호작용하여 지표면에 붙어있는 먼지와 기름 등의 물질을 떼어내는 과정을 보여주고 있기 때문이다. 이러한 과정을 "유화작용"이라고 하며, 이는 비누의 세탁 작용 원리 중 하나이다.
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6. 다음은 주기율표의 일부와 임의의 원소 A～D에 대한 설명이다.

원소 A～D에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 원소 A～D는 색칠된 부분 중 한 곳에 위치한다.)

  1. A는 공기 중에서 쉽게 산화된다.
  2. B는 철제 기름 탱크의 부식을 막는 데 이용된다.
  3. C의 수소 화합물은 물에 녹아 산성을 나타낸다.
  4. D2는 수돗물의 소독에 이용된다.
  5. A와 C2를 반응시키면 전해질이 생성된다.
(정답률: 알수없음)
  • 답: D2는 수돗물의 소독에 이용된다. (옳은 설명)

    이유: D2는 수소 분자로, 수돗물 소독에 이용되는 염소 가스와 반응하여 염소 분자를 생성하는데 사용된다. 이러한 과정을 염소화라고 하며, 염소 분자는 물 속에서 세균과 바이러스를 죽이는 효과가 있다.
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7. 그림은 콕으로 연결된 실린더 두 장치에 압력은 같고, 온도는 다른 조건에서 질소 기체를 넣은 모습을 나타낸 것이다.

콕을 열었을 때, 실린더 A～D의 기체 부피와 분자수를 옳게 비교한 것은? (단, 온도 변화는 없으며, 피스톤의 무게와 마찰은 무시한다.) (순서대로 부피, 분자수) [3점]

  1. A = B = C = D, A = B = C = D
  2. A = B = C = D, C = D > A = B
  3. A = B > C = D, A = B = C = D
  4. B = D > A = C, B = D > A = C
  5. B = D > A = C, D > B > C > A
(정답률: 알수없음)
  • 콕을 열면 두 실린더의 압력이 같아지므로, 기체 부피와 분자수는 이상기체법칙에 따라 반비례 관계에 있다. 따라서 부피가 큰 실린더는 분자수가 적고, 부피가 작은 실린더는 분자수가 많다. 그러므로 B와 D의 기체 부피는 같고, A와 C의 기체 부피는 같다. 그리고 D의 분자수가 B보다 많으므로, B와 C의 분자수는 같고, A와 D의 분자수는 같다. 따라서 정답은 "B = D > A = C, D > B > C > A" 이다.
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8. 철수는 석회수를 이용하여 다음과 같이 실험하였다.

이 실험에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? [3점]

  1. (가)에서 중화 반응이 일어난다.
  2. (나)에서 이산화탄소가 생성된다.
  3. 석회수보다 (나)의 용액에서 비누가 잘 풀린다.
  4. (나)의 용액을 냉각시키면 (가)의 용액으로 되돌아간다.
  5. (나)의 반응으로 보일러의 관석 생성을 설명할 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 석회수보다 (나)의 용액에서 비누가 잘 풀리는 것은 옳은 설명이다. 하지만 "(나)의 용액을 냉각시키면 (가)의 용액으로 되돌아간다."는 옳은 설명이 아니다. 이 실험에서는 "(가)에서 중화 반응이 일어난다."라는 것이 이유이다. 즉, (가)의 용액은 석회수와 중화 반응을 일으키면서 (나)의 용액으로 변화하였기 때문에, (나)의 용액을 냉각시켜도 다시 (가)의 용액으로 되돌아가지 않는다.
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9. 그림은 세 가지 고분자 화합물의 구조를 나타낸 것이다.

이에 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)
  • - A는 폴리에틸렌으로, 단일 열 사슬 구조를 가지고 있으며, 가장 간단한 구조를 가진 고분자 화합물이다.
    - B는 폴리스티렌으로, 벤젠 반지 구조를 가지고 있으며, 폴리머 체인이 굽어져 있는 구조를 가진다.
    - C는 폴리비닐클로라이드(PVC)로, 염소 원자가 포함된 구조를 가지고 있으며, 폴리머 체인이 굽어져 있는 구조를 가진다.

    따라서, 옳은 것은 "ㄴ, ㄷ" 이다. 폴리스티렌과 폴리비닐클로라이드는 모두 폴리에틸렌과는 다른 구조를 가지고 있으며, 폴리스티렌은 벤젠 반지 구조를, 폴리비닐클로라이드는 염소 원자가 포함된 구조를 가지고 있다.
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10. 표는 연료 (가)와 (나)의 특성을 조사한 자료이다.

이 자료에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 밀도는 25℃, 1기압에서의 값이며, 같은 조건에서 공기의 밀도는 1.16g/L이다.)

  1. (가)는 (나)보다 휴대용 연료로 적합하다.
  2. (가)는 (나)보다 누출에 의한 연료의 확산이 빠르다.
  3. (나)는 (가)보다 누출에 의한 폭발 위험성이 크다.
  4. 추운 겨울에 (나)를 사용할 때는 B의 비율을 높여야 한다.
  5. 25℃, 1기압에서 단위 부피당 발열량이 가장 큰 것은 C이다.
(정답률: 알수없음)
  • "(나)는 (가)보다 누출에 의한 폭발 위험성이 크다."가 옳지 않은 설명이다. 표에서 볼 수 있듯이 (가)인 메탄보다 (나)인 프로판은 높은 증기압을 가지고 있어 누출에 의한 연료의 확산이 빠르다. 하지만 (나)도 안전한 연료로 사용될 수 있으며, 누출에 의한 폭발 위험성이 크다는 것은 과장된 설명이다. 따라서 이 설명은 옳지 않다.

    "(가)는 (나)보다 휴대용 연료로 적합하다."의 이유는 (가)인 메탄이 (나)인 프로판보다 밀도가 낮고, 단위 부피당 발열량이 적어서 더 가볍고 효율적으로 운반할 수 있기 때문이다.
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11. 그림은 일정량의 증류수에 리튬(Li) 조각을 넣었을 때의 시간에 따른 양이온 수의 변화를 나타낸 것이다.

리튬 대신 같은 질량의 나트륨(Na) 조각을 넣었을 때에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 원자의 상대 질량은 Li < Na이다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답이 "ㄴ, ㄷ"인 이유는 나트륨(Na)의 상대 질량이 리튬(Li)보다 크기 때문이다. 따라서 나트륨(Na) 조각을 넣었을 때에는 리튬(Li)보다 더 많은 양이온이 생성되어 그래프가 더 높은 곳에서 시작하고, 시간이 지남에 따라 양이온 수가 감소하는 속도도 더 빠르게 되어 그래프의 기울기가 더 가파르게 나타난다.
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12. 표는 금속 A, B, C를 묽은 염산(HCl)과 황산아연(ZnSO4)수용액에 각각 넣었을 때의 변화를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A, B, C는 임의의 원소이며, 용액 속에서 2가의 양이온으로 존재한다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답이 "ㄴ"인 이유는, 금속 A는 염산과 반응하여 가스를 발생시키고, 금속 B는 황산아연과 반응하여 가스를 발생시키지 않았기 때문이다. 따라서, 금속 A는 화학적으로 활발한 금속으로 추정할 수 있고, 금속 B는 화학적으로 덜 활발한 금속으로 추정할 수 있다. 금속 C는 두 용액 모두에 반응하여 가스를 발생시켰기 때문에, 금속 C는 화학적으로 중간 정도의 활발성을 가진 금속으로 추정할 수 있다. 따라서, 보기에서 정답은 "ㄴ"이다.
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13. 그림은 커피에 포함된 카페릭산과 바닐라향의 원료인 바닐린의 구조식이다.

두 화합물의 공통 성질로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - "ㄱ" : 두 화합물 모두 알콜 기능기를 가지고 있음
    - "ㄴ" : 두 화합물 모두 산성 환경에서 안정적임
    - "ㄷ" : 두 화합물 모두 물에 잘 녹음
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14. 다음은 금속 A와 B에 대한 자료이다.

각 금속이 주성분인 합금을 <보기>에서 고른 것은? (단, A와 B는 임의의 원소 기호이다.) (순서대로 A, B)

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄱ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄷ, ㄱ
(정답률: 알수없음)
  • 주어진 자료에서 A와 B의 성질을 비교해보면, A는 전기저항이 크고 열전도율이 작은 반면 B는 전기저항이 작고 열전도율이 크다는 것을 알 수 있다. 이러한 성질 차이를 이용하여, 전기 저항이 크고 열전도율이 작은 A를 주성분으로 하는 합금은 전기 저항이 작고 열전도율이 큰 B를 주성분으로 하는 합금과 혼합하여 더 나은 전기 및 열의 특성을 가지는 합금을 만들 수 있다. 따라서 정답은 "ㄱ, ㄴ"이다.
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15. 그림은 에탄올(C2H5OH)을 서로 다른 조건에서 반응시켰을 때의 생성물을 나타낸 것이다.

이 반응에 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)
  • - 보기에서 "ㄴ"이 옳은 이유는, 에탄올을 산화시키면서 생성된 생성물 중에 산화작용의 결과물인 에탄알(에탄-1,2-다이올)이 포함되어 있기 때문이다.
    - 보기에서 "ㄷ"가 옳은 이유는, 에탄올을 산화시키면서 생성된 생성물 중에 산화작용의 결과물인 에탄알데하이드(아세트알데하이드)가 포함되어 있기 때문이다.
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16. 그림은 대기 오염 물질 중 하나인 물질 A의 반응을 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 물질 A가 자외선을 받아 화학 반응을 일으켜 오존을 생성하는 것을 나타낸다. 이는 대기 오염물질 중 하나인 오존이 생성되는 과정 중 하나이다. "ㄴ"은 이산화질소와 아황산가스가 혼합되어 교차 반응을 일으켜 산성비를 일으키는 것을 나타낸다. "ㄱ, ㄷ"는 물질 A와 이산화질소가 혼합되어 교차 반응을 일으켜 오존을 생성하고, 동시에 산성비를 일으키는 것을 나타낸다. "ㄴ, ㄷ"는 물질 A와 아황산가스가 혼합되어 교차 반응을 일으켜 산성비를 일으키고, 동시에 대기 중 미세먼지를 생성하는 것을 나타낸다. "ㄱ, ㄴ, ㄷ"는 물질 A와 이산화질소, 아황산가스가 모두 혼합되어 교차 반응을 일으켜 오존을 생성하고, 동시에 산성비와 미세먼지를 일으키는 것을 나타낸다.
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17. 다음은 헬륨의 압력과 부피에 관한 실험이다.

이 실험에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 대기압은 76cmHg이고, 온도 변화는 없다.)

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄱ"은 압력과 부피가 역으로 비례한다는 보이의 법칙에 따라, 압력이 증가하면 부피가 감소하기 때문에 옳은 설명이다. "ㄷ"는 가열에 의한 부피 증가와 압력 증가가 동시에 일어나기 때문에, 부피와 압력이 비례한다는 보이의 법칙이 적용되지 않는다는 것을 나타내는 옳은 설명이다. 따라서 정답은 "ㄱ, ㄷ"이다.
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18. 다음은 탄소화합물 (A)～(D)를 어떤 기준에 따라 구분한 것이다.

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

  1. ㄱ, ㄴ, ㄷ
  2. ㄱ, ㄷ, ㄴ
  3. ㄴ, ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ, ㄱ
  5. ㄷ, ㄱ, ㄴ
(정답률: 알수없음)
  • 주어진 구조식에서 가장 먼저 고려해야 할 것은 총 탄소 원자의 수이다. (A)부터 (D)까지 탄소 원자의 수가 차례로 3개, 4개, 5개, 6개로 증가하고 있으므로 이를 기준으로 구분하면 된다. 따라서 (가)는 탄소 원자의 수가 3개인 (A)와 (B)를 구분하고, (나)는 탄소 원자의 수가 4개인 (C)와 (D)를 구분하면 된다. 마지막으로 (다)는 (A)부터 (D)까지의 구조식을 알파벳 순서대로 나열한 것이다. 따라서 정답은 "ㄴ, ㄱ, ㄷ"이다.
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19. 그림은 옥살산나트륨(Na2C2O4) 수용액 20mL가 들어 있는 시험관에 염화칼슘(CaCl2) 수용액을 조금씩 첨가할 때, 혼합용 액에 존재하는 옥살산 이온()의 개수를 나타낸 것이다.

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

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

    - 옥살산나트륨과 염화칼슘은 각각 이온화되어 있으며, 혼합용액에서 반응하여 칼슘옥살산 침전물이 생성된다. 따라서 혼합용액에서 옥살산 이온의 농도는 점점 감소하게 된다.
    - 초기에는 옥살산 이온의 농도가 높아서, 염화칼슘을 첨가해도 옥살산 이온의 농도가 크게 감소하지 않는다. 따라서 그래프의 기울기가 처음에는 작다.
    - 하지만 염화칼슘을 첨가할수록 칼슘옥살산 침전물이 많이 생성되어 옥살산 이온의 농도가 급격하게 감소하게 된다. 따라서 그래프의 기울기가 점점 커진다.
    - 그래프에서 기울기가 가장 커지는 구간은 염화칼슘을 첨가한 후 옥살산 이온의 농도가 가장 빠르게 감소하는 구간이다. 이 구간에서는 옥살산 이온의 농도가 가장 많이 감소하므로, 이 구간에서 옥살산 이온의 개수가 가장 많이 감소하게 된다.
    - 따라서 정답은 "ㄴ, ㄷ"이다.
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20. 그림 (가)는 헬륨 기체 4g의 압력(P)에 따른 부피(V) 변화를, 그림 (나)는 헬륨 기체 8g의 온도(T)에 따른 밀도 변화를 나타낸 것이다.

이 자료에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, P1과 P2는 2배 차이이다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기 중 정답은 "ㄱ"이다. 그림 (가)에서 압력이 2배가 되면 부피도 2배 줄어들기 때문에, 부피와 압력은 역의 관계에 있다. 그리고 그림 (나)에서 온도가 증가하면 밀도가 감소하기 때문에, 온도와 밀도는 역의 관계에 있다. 이러한 이유로, 그림 (가)는 보일-샤를의 법칙을, 그림 (나)는 이상 기체의 상태 방정식을 나타내는 것이다.
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