수능(화학I) 필기 기출문제복원 (2010-09-02)

수능(화학I)
(2010-09-02 기출문제)

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1. 그림은 어떤 금속 A가 공통적으로 함유된 예를 나타낸 것이다.

금속 A의 일반적인 성질로 옳지 않은 것은?

  1. 광택이 있다.
  2. 산화되기 쉽다.
  3. 얇게 펴기 쉽다.
  4. 가늘게 뽑기 쉽다.
  5. 전기 저항이 작다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답: "산화되기 쉽다."

    이유: 그림에서 보이는 금속 A는 광택이 있고, 얇게 펴기 쉽고, 가늘게 뽑기 쉽고, 전기 저항이 작은 성질을 가지고 있다. 하지만 산화되기 쉽다는 성질은 옳지 않다. 산화되기 쉽다는 것은 공기 중 산소와 반응하여 산화물을 생성하기 쉽다는 것을 의미하는데, 그림에서 보이는 금속 A는 공기 중 산소와 반응하여 산화물을 생성하기 어렵기 때문이다.
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2. 다음은 어떤 신재생 에너지 기술에 대한 설명이다.

이 글에서 소개하고 있는 기술에 해당하는 것은?

  1. 연료 전지
  2. 태양 전지
  3. 풍력 발전
  4. 조력 발전
  5. 바이오매스
(정답률: 알수없음)
  • 이 글에서 소개하고 있는 기술은 "연료 전지"이다. 이는 수소와 산소를 이용하여 전기를 생산하는 기술로, 대기오염을 줄이고 효율적인 에너지 생산이 가능하다.
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3. 그림은 대기 중에서 광화학 스모그와 관련된 반응 과정의 일부를 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: 이산화질소와 탄화수소가 광화학 반응을 일으켜 질산과 알데하이드를 생성하기 때문이다.
    - ㄴ: 이산화질소와 오존이 광화학 반응을 일으켜 질산과 산화 수소를 생성하기 때문이다.
    - ㄷ: 이산화질소와 오존, 탄화수소가 광화학 반응을 일으켜 질산, 산화 수소, 알데하이드를 생성하기 때문이다.
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4. 그림 (가)는 겨울철에 표면이 언 호수의 모습을, (나)는 온도에 따른 물 1g의 부피를 나타낸 것이다.

이에 대해 옳게 설명한 학생만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 호숫물은 순수한 물이라고 가정한다.) [3점]

  1. 철수
  2. 민수
  3. 철수, 영희
  4. 민수, 영희
  5. 철수, 민수, 영희
(정답률: 알수없음)
  • (가) 그림은 언 얼음이 녹아서 만들어진 호수의 모습을 보여주고, (나) 그래프는 물의 밀도가 온도에 따라 변화하는 것을 보여준다. 따라서, 얼음이 녹아서 만들어진 호수의 물은 0℃에서 가장 밀도가 높아지기 때문에, (가) 그림에서는 얼음이 녹아서 만들어진 물이 가장 깊은 곳에 위치하게 된다. 이에 따라, 물의 온도가 0℃일 때 가장 밀도가 높아지기 때문에, (나) 그래프에서는 0℃에서 물의 부피가 가장 작아지게 된다. 따라서, 민수와 영희가 옳은 설명을 한 것이다. 정답은 "민수, 영희"이다.
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5. 그림 (가)는 휴대용 간이 정수기의 구조를, (나)는 수돗물의 정수 과정을 모식적으로 나타낸 것이다.

(가)의 살균 장치와 나노 구멍 필터의 용도와 관련이 깊은 것을 (나)의 A~D에서 각각 옳게 고른 것은? (순서대로 살균 장치, 나노 구멍 필터)

  1. B, A
  2. B, C
  3. C, B
  4. D, A
  5. D, C
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "D, C"이다.

    (A) 살균 장치는 UV LED로 이루어져 있으며, 수돗물의 세균과 바이러스를 제거하는 역할을 한다.

    (B) 나노 구멍 필터는 물 속의 불순물과 미세한 입자를 걸러내는 역할을 한다.

    (C) (A) 살균 장치와 (B) 나노 구멍 필터는 모두 물의 깨끗함을 유지하는 역할을 하며, 물의 품질을 개선시키는 데 기여한다.

    (D) (A) 살균 장치와 (B) 나노 구멍 필터는 모두 휴대용 간이 정수기에서 사용되는 필수적인 부품이다.

    따라서, (D, C)가 정답이다.
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6. 다음은 할로겐의 반응성을 알아보기 위한 실험이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, X는 할로겐 원소이다.) [3점]

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답이 "ㄷ"인 이유는, 할로겐 원소인 X와 금속 원소인 Y가 반응하여 생성된 화합물이 가장 많기 때문이다. 이는 할로겐 원소의 반응성이 높아서 금속과 반응하여 안정적인 화합물을 생성하기 쉽기 때문이다.
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7. 표는 중금속 A~C의 용도와 어느 지역에서 신생아와 산모의 혈액 중 중금속 농도의 평균값의 비를 나타낸 것이다. A~C는 각각 수은, 납, 카드뮴 중 하나이다.

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)
  • - 중금속 A는 수은이다.
    - 중금속 B는 납이다.
    - 중금속 C는 카드뮴이다.
    - 신생아의 혈액 중 중금속 농도의 평균값이 가장 높은 지역은 중금속 B인 납이다.
    - 산모의 혈액 중 중금속 농도의 평균값이 가장 높은 지역은 중금속 A인 수은이다.
    - 따라서, 옳은 보기는 "ㄱ, ㄴ, ㄷ"이다.
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8. 그림은 칼슘카바이드(CaC2)와 물을 반응시켜 탄화수소 기체 X를 발생시키는 장치를 나타낸 것이다.

X에 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 "ㄱ"은 탄화수소 기체 X가 불에 타면 물과 이산화탄소로 분해되는 것을 설명하고 있고, "ㄴ"은 칼슘카바이드와 물 반응으로 발생하는 탄화아세틸렌 기체가 불에 타면 불꽃이 나는 것을 설명하고 있다. 따라서 "ㄱ, ㄴ"이 옳은 설명이다.
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9. 다음은 계면 활성제의 특성을 알아보기 위한 실험 과정이다.

이 실험에서 조작 변인과 종속 변인을 <보기>에서 각각 옳게 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ ㄴ
  2. ㄱ ㄷ
  3. ㄴ ㄱ
  4. ㄷ ㄱ
  5. ㄷ ㄴ
(정답률: 알수없음)
  • 조작 변인: 계면 활성제의 농도
    종속 변인: 표면장력

    정답: "ㄷ ㄱ"
    이유: 실험에서 계면 활성제의 농도를 조작하여 표면장력의 변화를 관찰하므로, 계면 활성제의 농도는 독립 변수(조작 변수)이고, 표면장력은 종속 변수이다.
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10. 다음은 철수가 공기 중 산소의 부피비를 알아보기 위하여 수행한 실험이다.

이 실험에 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, ㄷ"가 옳은 이유는 다음과 같다.

    ㄱ. 실험 전과 후에 물의 부피가 변하지 않았다.
    - 실험 전에는 물이 가득 찬 상태였고, 실험 후에도 물이 가득 찬 상태이므로 물의 부피 변화가 없다는 것을 의미한다.

    ㄷ. 실험 전과 후에 상자 내부의 온도가 변하지 않았다.
    - 실험 전과 후에 온도계에 표시된 온도가 동일하므로 상자 내부의 온도가 변하지 않았다는 것을 의미한다.

    따라서, "ㄱ, ㄷ"가 옳은 보기이다.
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11. 그림은 에탄올과 관련된 여러 가지 반응을 나타낸 것이다.

A~C에 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 정답이 "ㄱ, ㄷ" 인 이유는 다음과 같다.

    ㄱ. 에탄올과 브롬화 수소산의 반응은 치환 반응이다. 이 반응에서 브롬화 수소산의 브롬 원자가 에탄올의 수소 원자와 치환되는데, 이때 생성된 브롬화 에틸은 물에 용해되지 않고 유기 용매에 용해되기 때문에, 반응 용액이 두 상으로 나뉘게 된다.

    ㄷ. 에탄올과 카르복실산의 반응은 에스테르화 반응이다. 이 반응에서 에탄올과 카르복실산이 에스테르 결합을 형성하는데, 이때 생성된 에스테르는 물에 용해되지 않고 유기 용매에 용해되기 때문에, 반응 용액이 두 상으로 나뉘게 된다.
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12. 그림은 두 가지 물질의 구조식을 나타낸 것이다.

두 물질의 공통점으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 두 물질 모두 탄소(C), 수소(H), 산소(O) 원자를 포함하고 있으며, 구조식에서 보이듯이 분자 내에서 원자들이 서로 공유결합을 이루고 있다. 따라서 "ㄱ, ㄴ"이 공통점으로 옳다.
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13. 그림은 탄화수소 A~C의 성질을 나타낸 것이다. A~C는 각각 CH4, C3H8, C4H10 중 하나이다.

A~C에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 밀도는 25℃, 1 기압에서 측정한 값이다.) [3점]

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답이 "ㄴ"인 이유는 A~C의 밀도가 모두 다르기 때문이다. A는 CH4로 가장 가벼우며, B는 C3H8로 A보다 높은 밀도를 가지고 있고, C는 C4H10으로 가장 높은 밀도를 가지고 있다. 따라서 A~C의 밀도는 모두 다르기 때문에 "ㄴ"이 정답이다.
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14. 다음은 앙금 생성에 관한 실험이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A는 임의의 금속 원소이다.)

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄱ"은 앙금 생성에 필요한 전기적인 에너지를 제공하는 전극이고, "ㄴ"은 앙금 생성에 필요한 이온을 제공하는 전해질이다. 따라서 "ㄱ, ㄴ"이 정답이다. "ㄷ"는 실험에서 사용되지 않았으며, "ㄱ, ㄷ"는 전해질을 제공하지 않으므로 앙금 생성에 실패할 것이다. "ㄱ, ㄴ, ㄷ"는 모든 요소가 포함되어 있지만, 실험에서는 "ㄷ"가 사용되지 않았으므로 정답이 될 수 없다.
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15. 다음은 기체의 성질을 알아보는 실험이다.

이 실험에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, T 는 절대 온도, 대기압은 760mmHg이고, 유리관의 부피와 피스톤의 질량 및 마찰은 무시한다.) [3점]

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

    ㄱ. 기체의 압력과 부피는 역의 관계에 있다.
    - 실험에서는 피스톤을 내려 압력을 증가시키면 부피가 감소하고, 피스톤을 올리면 압력이 감소하면서 부피가 증가하는 것을 관찰할 수 있다. 이는 기체의 압력과 부피가 역의 관계에 있음을 보여준다.

    ㄴ. 기체의 온도와 부피는 정의적 비례 관계에 있다.
    - 실험에서는 온도가 증가하면 부피도 증가하는 것을 관찰할 수 있다. 이는 기체의 온도와 부피가 정의적 비례 관계에 있음을 보여준다.
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16. 그림은 같은 질량의 고체 물질 A와 B를 단위 시간당 일정한 열량으로 가열하여 기체가 될 때 시간에 따른 온도를 나타낸 것이다.

이 자료에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - 보기 중에서 옳은 것은 "ㄱ, ㄷ"이다.
    - 그림에서 A와 B는 같은 질량이므로 열용량도 같다.
    - 따라서 A와 B가 같은 열량으로 가열될 때 온도 변화는 같아야 한다.
    - 그러나 그림에서는 A와 B의 온도 변화가 다르게 나타나므로, 그림이 잘못되었다.
    - 따라서 "ㄱ, ㄷ"가 옳은 것이다.
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17. 그림은 기체 A~D 의 절대온도, 압력, 밀도의 관계를 나타낸 것이다.

A~D에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 절대 온도 T2 는 T1 의 2 배이다.) [3점]

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

    ㄱ. 기체 A에서 기체 D로 이동할 때, 압력과 밀도가 감소하면서 온도가 상승한다. 이는 기체 D가 기체 A보다 높은 온도와 낮은 압력, 밀도를 가지기 때문이다.

    ㄴ. 기체 B에서 기체 C로 이동할 때, 압력과 밀도가 증가하면서 온도가 상승한다. 이는 기체 C가 기체 B보다 높은 온도와 높은 압력, 밀도를 가지기 때문이다.

    ㄷ. 절대 온도 T2 가 T1 의 2배이므로, 기체 A에서 기체 B로 이동할 때 온도가 2배 증가한다. 이에 따라 압력과 밀도가 감소하게 된다.
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18. 그림은 폴리에스테르의 단위체 A, B와 관련된 반응을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 단위체 A와 B가 반응하여 중간체 C가 생성되고, 이후 C가 다시 A와 반응하여 최종 생성물 D가 만들어진다. 이 과정에서 A와 B는 서로 다른 반응물이므로 "ㄱ"은 틀린 설명이다. 또한, C가 생성되는 과정에서 A와 B가 동시에 반응하므로 "ㄴ"은 틀린 설명이다. 따라서 정답은 "ㄷ"이다.
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19. 그림의 실험 I은 염산(HCl)과 수산화나트륨(NaOH) 수용액을 각각 여러 부피비로 혼합하였을 때 혼합 용액의 최고 온도를 나타낸 것이다. 실험 Ⅱ는 HCl 대신 묽은 황산(H2SO4)을 사용하여 실험 Ⅰ의 과정을 반복한 것이다.

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

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답은 "ㄷ, HCl과 H2SO4는 부피가 같을 때 H2SO4의 열반응 열량이 더 크기 때문에 실험 Ⅱ에서 최고 온도가 더 높게 나타난다." 이유는 H2SO4의 열반응 열량이 HCl의 열반응 열량보다 크기 때문에 같은 부피로 혼합할 때 더 많은 열이 방출되어 최고 온도가 더 높게 나타난다.
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20. 그림은 금속 A와 B가 염산(HCl)과 반응할 때, 반응하는 금속 원자수에 따라 생성되는 수소(H2)의 분자수를 나타낸 것이다.

A와 B로 만들어진 어떤 합금이 충분한 양의 HCl과 모두 반응할 때, A와 B가 산화되어 각각 발생한 수소 기체의 부피비는 3 : 1이다. 이 반응에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 원자 A와 B의 상대 질량비는 3 : 7이다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기 중 정답은 "ㄱ"이다. 이유는 A와 B가 산화되어 발생한 수소 기체의 부피비가 3:1이므로, A와 B가 반응할 때 생성되는 수소 분자수 비율도 3:1이다. 따라서, A와 B의 원자수 비율도 3:1이어야 한다. 상대 질량비가 3:7이므로, A와 B의 원자량 비율은 3:(7/3)이다. 이 비율을 간단하게 하면 9:7이 된다. 따라서, A와 B의 원자수 비율은 9:7이어야 하며, 이 비율에 따라 생성되는 수소 분자수 비율이 3:1이 되므로, A는 9개의 원자, B는 7개의 원자로 이루어져 있어야 한다. 이에 따라, A는 Cu, B는 Al로 추론할 수 있다.
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