수능(화학I) 필기 기출문제복원 (2010-04-13)

수능(화학I)
(2010-04-13 기출문제)

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1. 그림은 두 개의 수조에 물과 수은을 넣은 후, 유리관을 꽂아 놓은 모습을 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)
  • - ㄱ: 유리관 안쪽에 있는 물과 수은은 서로 분리되어 있고, 유리관 밖쪽의 물과 수은도 서로 분리되어 있다. 따라서 유리관 안쪽과 밖쪽의 압력 차이가 없어서 유리관이 움직이지 않는다.
    - ㄴ: 유리관 안쪽에 있는 물과 수은은 서로 분리되어 있고, 유리관 밖쪽의 물과 수은은 서로 섞이게 된다. 이로 인해 유리관 안쪽과 밖쪽의 압력 차이가 발생하게 되어 유리관이 밖쪽으로 움직인다.
    - ㄷ: 유리관 안쪽에 있는 물과 수은은 서로 섞이게 되고, 유리관 밖쪽의 물과 수은도 서로 섞이게 된다. 이로 인해 유리관 안쪽과 밖쪽의 압력 차이가 발생하지 않아서 유리관이 움직이지 않는다.
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2. 그림은 탈황 장치에서 일어나는 화학반응의 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 화학반응에서 일어나는 산화-환원 반응을 나타내고, "ㄷ"는 화학반응에서 일어나는 산화-환원 반응의 결과물인 황산을 제거하는 역할을 하는 것이다. 따라서, "ㄱ, ㄷ"가 정답이다.
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3. 그림은 휴대용 정수기의 구조를, 표는 이 정수기의 정수 과정과 제거되는 물질을 나타낸 것이다.

이 정수 과정에 적용된 원리가 일부 사용된 생활 속의 사례만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 정수기의 원리는 여과와 살균이다. 여과는 물 속에 떠 있는 불순물을 걸러내는 것이고, 살균은 물 속에 있는 세균 등을 제거하는 것이다. 이와 비슷한 원리가 적용된 생활 속의 사례는 "ㄴ, ㄷ" 이다. "ㄴ"은 공기 청정기로 공기 중의 먼지나 불순물을 걸러내는 것이고, "ㄷ"는 자외선 살균기로 공기 중의 세균 등을 제거하는 것이다.
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4. 다음은 할로겐 원소의 성질을 알아보기 위한 실험이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, X와 Y는 임의의 할로겐 원소 기호이다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄱ"이 옳은 이유는, 할로겐 원소는 전자를 하나 더 받으면 안정적인 외껍전자껍질을 갖게 되기 때문에, 전자를 쉽게 받아들이는 성질을 가지고 있다. 따라서, X와 Y가 만나서 결합할 때, X가 Y보다 전자를 더 쉽게 받아들이기 때문에, X-Y 결합에서 X가 음이온이 되고, Y가 양이온이 된다. 이러한 성질 때문에, 할로겐 원소는 다른 원소와 결합하여 다양한 화합물을 만들 수 있으며, 산화-환원 반응에서도 중요한 역할을 한다. 따라서, "ㄱ"이 옳은 것이다.
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5. 다음은 기체의 성질을 알아보기 위한 실험이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 온도는 일정하고, X ~ Z는 서로 반응하지 않는다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄱ"은 기체의 부피가 압력과 반비례한다는 보일의 법칙에 대한 설명이고, "ㄷ"는 기체의 부피가 온도와 비례한다는 게이-뤼삭의 법칙에 대한 설명이다. 이 실험에서는 온도가 일정하므로 기체의 부피는 압력에 반비례한다는 보일의 법칙만 적용된다. 따라서 "ㄱ"은 옳은 설명이고, "ㄷ"는 해당 실험에서는 적용되지 않으므로 옳지 않은 설명이다. 따라서 정답은 "ㄱ, ㄷ"가 아닌 "ㄱ"이다.
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6. 그림은 나트륨(Na)과 관련된 화합물을 구분하기 위한 과정을 나타낸 것이다.

(가)~(다)에 들어갈 기준으로 알맞은 것만을 <보기>에서 바르게 짝지은 것은? (순서대로 가,나, 다) [3점]

  1. ㄱ, ㄴ, ㄷ
  2. ㄱ, ㄷ, ㄴ
  3. ㄴ, ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ, ㄱ
  5. ㄷ, ㄱ, ㄴ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄴ"은 나트륨과 결합하여 NaCl과 같은 염을 이루는 화합물을 나타내는 것이고, "ㄷ"는 나트륨과 결합하여 NaOH와 같은 염기를 이루는 화합물을 나타내는 것이다. 마지막으로 "ㄱ"은 나트륨과 결합하여 Na2CO3와 같은 탄산염을 이루는 화합물을 나타내는 것이다. 따라서, 정답은 "ㄴ, ㄷ, ㄱ"이다.
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7. 그림은 일시적 센물인 어느 지역의 지하수를 세 가지 방법으로 처리하는 과정을 나타낸 것이다.

이 과정을 통해 얻은 수용액 (가) ~ (다)에 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)
  • - (가) : ㄱ. 지하수를 거쳐 나온 물을 그대로 사용하기 때문에 오염물질이 제거되지 않아 오염된 상태로 사용될 가능성이 높다.
    - (나) : ㄷ. 화학적 처리를 통해 오염물질을 제거하고 깨끗한 물을 얻을 수 있지만, 처리과정에서 발생하는 폐기물 문제가 있다.
    - (다) : ㄱ, ㄴ. 생물학적 처리를 통해 오염물질을 제거하고 깨끗한 물을 얻을 수 있으며, 처리과정에서 발생하는 폐기물 문제가 적다. 또한, (ㄱ)에서는 생물학적 처리 후 바로 사용할 수 있고, (ㄴ)에서는 추가적인 화학적 처리를 거쳐 더욱 깨끗한 물을 얻을 수 있다.
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8. 그림은 같은 질량의 헬륨 기체 A ~ D의 압력과 의 관계이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 옳은 것은 "ㄴ, ㄷ"이다. 그림에서 압력과 부피의 곱이 상수이므로, 압력이 증가하면 부피가 감소한다. 따라서 A에서 D로 갈수록 부피가 감소하므로, A의 부피가 가장 크고 D의 부피가 가장 작다. 또한, A에서 D로 갈수록 온도가 증가하므로, A의 온도가 가장 낮고 D의 온도가 가장 높다. 따라서, A는 가장 높은 부피와 가장 낮은 온도를 가지고 있으므로 헬륨 기체일 가능성이 높다. 반면에, D는 가장 낮은 부피와 가장 높은 온도를 가지고 있으므로 헬륨 기체일 가능성이 낮다. 따라서, "ㄴ, ㄷ"가 옳은 것이다.
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9. 다음은 탄화수소 X~Z를 완전 연소시켜 얻은 자료이다.

X~Z에 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 정답이 "ㄷ"인 이유는, CO2와 H2O의 몰 비가 1:3으로 일정하게 나타나기 때문이다. 이는 탄화수소 X~Z가 모두 동일한 수의 탄소 원자와 수소 원자를 포함하고 있음을 나타낸다. 따라서 X~Z는 동일한 화학식을 가지고 있을 것이며, 이는 C3H8이다.
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10. 그림은 질산은(AgNO3)과 질산칼슘(Ca(NO3)2) 수용액이 혼합된 용액에서 양이온을 분리하는 과정을 나타낸 것이다.

(가) ~ (다)에 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)
  • (가) 질산은과 질산칼슘은 모두 양이온을 가지고 있으므로, 혼합된 용액에서는 양이온이 함께 존재한다.
    (나) 음이온은 질산은과 질산칼슘 모두 NO3- 이므로, 혼합된 용액에서는 NO3- 이 함께 존재한다.
    (다) 질산은과 질산칼슘은 모두 물에 잘 녹는 염이므로, 혼합된 용액에서는 물 분자와 함께 존재한다.

    따라서 정답은 "ㄴ"이다.
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11. 그림은 합금에 대한 내용을 배우는 수업 장면의 일부이다.

합금에 대한 내용을 옳게 말한 학생만을 있는 대로 고른 것은?

  1. A
  2. B
  3. C
  4. A, B
  5. B, C
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "C"이다. 합금은 두 개 이상의 금속이나 비금속이 혼합되어 만들어진 물질이다. 따라서, "A"와 "B"는 합금에 대한 정확한 설명이 아니다. "A, B"는 두 가지 설명이 모두 부정확하므로 정답이 될 수 없다. "B, C"는 합금에 대한 일부 옳은 설명을 포함하지만, "B"는 합금이 두 개 이상의 금속으로만 이루어진다는 것을 강조하고 있으므로 부분적으로 부정확하다. 따라서, "C"가 정답이다.
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12. 그림은 항바이러스제로 사용되고 있는 어떤 의약품의 구조식을 나타낸 것이다.

이 의약품에 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)
  • - ㄱ. 이 의약품은 RNA 바이러스에 작용하는 항바이러스제이다. 구조식에서 볼 수 있듯이, 이 의약품은 RNA를 복제하는데 필요한 RNA 폴리머라아제의 활동을 억제하여 바이러스의 복제를 막는다.
    - ㄴ. 이 의약품은 핵산 역전이 작용하는 항바이러스제이다. 구조식에서 볼 수 있듯이, 이 의약품은 바이러스의 RNA를 역전시켜 DNA로 만들어주는 역전이 효소의 활동을 억제하여 바이러스의 복제를 막는다.
    - ㄷ. 이 의약품은 핵산 역전이 작용하는 항바이러스제이다. 구조식에서 볼 수 있듯이, 이 의약품은 바이러스의 RNA를 역전시켜 DNA로 만들어주는 역전이 효소의 활동을 억제하여 바이러스의 복제를 막는다. 또한, 이 의약품은 RNA 폴리머라아제의 활동도 억제할 수 있다.
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13. 다음은 일상생활에서 발생하는 기체 A~C에 대한 설명이다.

A~C에 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)
  • - 기체 A: 냄새가 나는 가스
    - 기체 B: 불에 타면 물과 이산화탄소가 발생하는 고체
    - 기체 C: 물에 녹는 가스

    ㄱ. 기체 A는 냄새가 나는 가스이므로 화학적으로 안전하지 않을 수 있으며, 환기가 필요한 상황에서 사용될 수 있다.
    ㄴ. 기체 B는 불에 타면 물과 이산화탄소가 발생하는 고체이므로, 화재 발생 시 위험할 수 있다.
    ㄷ. 기체 C는 물에 녹는 가스이므로, 수분과 접촉 시 화학 반응이 일어날 수 있으며, 보관 시에는 적절한 조건이 필요하다.

    따라서, 정답은 "ㄱ, ㄴ, ㄷ" 이다.
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14. 다음은 금속의 반응성을 알아보기 위한 실험이다.

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)
  • 보기에서 정답이 "ㄱ, ㄷ" 인 이유는 다음과 같다.

    - 금속 A와 B는 각각 구리와 아연으로, 아연은 구리보다 활발한 금속이다. 따라서 아연은 구리 이온을 환원하여 아연 이온으로 변하고, 구리는 산화되어 구리 이온이 된다. 이 과정에서 아연은 산화제 역할을 하고, 구리는 환원제 역할을 한다. 이는 화학적 산화환원 반응이다.
    - 금속 C와 D는 각각 알루미늄과 철로, 알루미늄은 철보다 활발한 금속이다. 따라서 알루미늄은 철 이온을 환원하여 알루미늄 이온으로 변하고, 철은 산화되어 철 이온이 된다. 이 과정에서 알루미늄은 산화제 역할을 하고, 철은 환원제 역할을 한다. 이는 화학적 산화환원 반응이다.

    따라서, 보기에서 정답이 "ㄱ, ㄷ" 인 것이다.
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15. 그림은 금속 A와 B의 제련 과정을 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, ㄷ"가 옳은 이유는 다음과 같다.

    - 금속 A는 산화물 상태에서 출발하여 환원반응을 통해 금속 상태로 변화한다. 이때 환원제로서 금속 B가 사용된다.
    - 금속 B는 산화물 상태에서 출발하여 환원반응을 통해 금속 상태로 변화한다. 이때 환원제로서 금속 A가 사용된다.

    따라서, 금속 A와 B는 서로 환원-산화 반응을 이루며 제련 과정이 진행된다.
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16. 그림은 분자식이 C2H4O2인 두화합물 A, B와 관련된 반응을 나타낸 것이다.

화합물 A~E에 대한 설명으로 옳은 것은? [3점]

  1. A는 B와 에스테르화 반응을 한다.
  2. B에 NaOH수용액을 가하면 중화반응이 일어난다.
  3. C와 E는 서로 이성질체이다.
  4. D는 암모니아성 질산은 용액과 반응한다.
  5. E는 손 소독용 세정제의 주요 성분 물질이다.
(정답률: 알수없음)
  • - A는 B와 에스테르화 반응을 한다. (그림에서 A와 B가 에스테르 결합을 형성하고 있음)
    - B에 NaOH수용액을 가하면 중화반응이 일어난다. (그림에서 B와 NaOH가 반응하여 중화되고 있음)
    - C와 E는 서로 이성질체이다. (그림에서 C와 E는 구조가 같은 동일한 화합물로 보임)
    - D는 암모니아성 질산은 용액과 반응한다. (그림에서 D와 암모니아성 질산이 반응하여 암모늄 질산이 생성되고 있음)
    - E는 손 소독용 세정제의 주요 성분 물질이다. (그림에서 E는 구조가 같은 동일한 화합물로 보이며, 손 소독용 세정제의 주요 성분인 에탄올과 유사한 구조를 가지고 있음)

    따라서 정답은 "A는 B와 에스테르화 반응을 한다.", "B에 NaOH수용액을 가하면 중화반응이 일어난다.", "C와 E는 서로 이성질체이다.", "D는 암모니아성 질산은 용액과 반응한다.", "E는 손 소독용 세정제의 주요 성분 물질이다." 가 된다.

    D는 암모니아성 질산은 용액과 반응한다. 이유는 그림에서 D와 암모니아성 질산이 반응하여 암모늄 질산이 생성되고 있기 때문이다. 암모니아성 질산은 산성 용액에 녹아서 양이온인 NH4+와 질산 이온인 NO3-로 이온화되는 화합물이다. 따라서 D와 암모니아성 질산이 반응하여 암모늄 질산이 생성되는 것은 이온교환 반응으로 이해할 수 있다.
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17. 그림 (가)는 계면 활성제 A~C의 구조식을, (나)는 A를 물에 넣었을 때 형성된 미셀의 모양을 나타낸 것이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 가) A~C는 모두 계면활성제이다.
    나) A를 물에 넣으면 형성된 미셀은 구형이다.

    보기 중 정답은 "ㄱ"이다. 이유는 그림 (가)에서 A~C 모두 계면활성제이기 때문이다. 그리고 그림 (나)에서 A를 물에 넣으면 형성된 미셀은 구형이다. 따라서 "ㄱ"이 정답이다.
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18. 그림은 세 가지 고분자 화합물의 구조식을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? [3점]

  1. (가)는 열가소성 고분자이다.
  2. (나)의 단위체에는 이중결합이 있다.
  3. (다)는 사슬 구조 고분자이다.
  4. (가)와 (나)의 단위체는 각각 두 종류이다.
  5. (나)와 (다)는 가수분해 반응을 한다.
(정답률: 알수없음)
  • "(가)와 (나)의 단위체는 각각 두 종류이다."가 옳지 않은 설명이다. (가)의 단위체는 에틸렌이고, (나)의 단위체는 스티렌으로 각각 한 종류이다.
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19. 탄소 화합물 (가) ~ (마)를 주어진 기준에 따라 그림의 배치도에 각각 한 자리씩 모두 배치하였다.

염화철(Ⅲ) 수용액과 정색 반응을 하는 화합물과 이웃하지 않은 것은?

  1. (가)
  2. (나)
  3. (다)
  4. (라)
  5. (마)
(정답률: 알수없음)
  • 정답: (다)

    이유: 염화철(Ⅲ) 수용액과 정색 반응을 하는 화합물은 벤조산 및 벤조산 나트륨이다. 이 두 화합물은 각각 염화철(Ⅲ) 수용액과 정색 반응을 하기 때문에 이웃한 위치에 배치되어야 한다. 따라서, 이웃하지 않은 것은 벤조산 및 벤조산 나트륨과 이웃하지 않은 (다)인 페놀이다.
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20. 실험 Ⅰ은 묽은 황산(H2SO4) 50mL가 담긴 비커에 수산화나트륨(NaOH) 수용액을 조금씩 가했을 때, 혼합 용액의 전기 전도도를 측정하여 나타낸 것이다. 실험 Ⅱ는 수산화나트륨 대신에 수산화칼슘(Ca(OH)2) 수용액을 사용하여 실험Ⅰ과 같은 방법으로 측정한 것이다.

혼합 용액 A ~ D에 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)
  • - A 용액: NaOH 용액을 묽은 H2SO4에 가하면 Na+와 OH- 이온이 생성되어 전기 전도도가 증가한다.
    - B 용액: NaOH 용액을 묽은 H2SO4에 가하다가 중간에 전기 전도도가 감소하는 지점이 나타나는데, 이는 NaOH 용액이 모두 중화되어 H2O와 Na2SO4가 생성되어 전기 전도도가 감소하기 때문이다.
    - C 용액: Ca(OH)2 용액을 묽은 H2SO4에 가하면 Ca2+와 OH- 이온이 생성되어 전기 전도도가 증가한다.
    - D 용액: Ca(OH)2 용액을 묽은 H2SO4에 가하면 Ca2+와 OH- 이온이 생성되지만, Ca(OH)2는 NaOH보다 더 약한 염기이기 때문에 생성되는 OH- 이온의 양이 적어 전기 전도도가 낮다.

    따라서 정답은 "ㄴ"이다. A, C는 각각 NaOH와 Ca(OH)2 용액을 묽은 H2SO4에 가하면 전기 전도도가 증가하므로 옳다. B는 NaOH 용액을 묽은 H2SO4에 가하다가 중간에 전기 전도도가 감소하는 지점이 나타나므로 옳다. D는 Ca(OH)2 용액을 묽은 H2SO4에 가하면 전기 전도도가 낮아지므로 옳다.
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