수능(화학I) 필기 기출문제복원 (2010-10-12)

수능(화학I)
(2010-10-12 기출문제)

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1. 그림 가 ( )는 일정량의 얼음을 가열할 때 시간에 따른 온도를, (나)는 온도에 따른 얼음과 물의 부피를 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)
  • 보기에서 ㄱ은 얼음을 가열할 때 시간에 따른 온도를 나타내는 그래프이고, ㄷ는 온도에 따른 얼음과 물의 부피를 나타내는 그래프이다. 따라서 그림 가와 나는 얼음의 녹는 과정을 나타내는 것으로, 얼음이 녹을 때 시간에 따른 온도 변화와 함께 부피도 변화하기 때문에 ㄱ과 ㄷ이 옳은 것이다.
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2. 다음은 기체에 관한 실험이다.

방법 A로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 용기의 부피는 일정하다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄱ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 옳은 것은 "ㄴ"이다. 이유는 용기의 부피가 일정하므로 기체의 양이 변하지 않는다. 따라서 온도가 일정하면 압력과 부피는 반비례 관계에 있으므로, 압력이 증가하면 부피는 감소해야 한다. 방법 A에서는 압력이 증가하면 부피가 감소하므로, 온도가 일정한 상태에서 기체의 양을 일정하게 유지할 수 있다.
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3. 그림은 어느 지역의 생활하수 처리 과정을 나타낸 것이다.

과정 (가)~(다)에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - (가) : 생활하수를 받아서 먼저 고체분리기에서 고체물을 분리시킨다. → 옳음
    - (나) : 고체분리기에서 분리된 고체물은 쓰레기처리장으로 운반되어 처리된다. → 옳음
    - (다) : 생활하수는 생물학적 처리조에서 생물학적 처리를 거친 후 오존살균기에서 오존살균을 거쳐 배출된다. → 옳음

    따라서, 정답은 "ㄴ, ㄷ" 이다.
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4. 다음은 기체 A와 관련된 반응 (가)～(라)를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. (가)에서 에탄올이 생성된다.
  2. (나)는 관석의 생성과 관련이 있다.
  3. (다)에서 용액의 온도가 낮아진다.
  4. (라)에서 산소가 생성된다.
  5. A는 온실기체이다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "(다)에서 용액의 온도가 낮아진다." 이다. 이유는 반응식에서 "(다) 에너지"가 음수로 표시되어 있기 때문이다. 이는 반응이 진행됨에 따라 엔탈피가 감소하고, 따라서 시스템의 열이 감소하게 되어 온도가 낮아지는 것을 의미한다.

    "(가)에서 에탄올이 생성된다."는 반응식에서 에탄올이 생성되는 것을 나타내므로 옳은 설명이다.

    "(나)는 관석의 생성과 관련이 있다."는 반응식에서 관석이 생성되는 것을 나타내므로 옳은 설명이다.

    "(라)에서 산소가 생성된다."는 반응식에서 산소가 생성되는 것을 나타내므로 옳은 설명이다.

    "A는 온실기체이다."는 문제에서 주어진 정보에는 없는 내용이므로 옳지 않은 설명이다.
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5. 금속 나트륨 조각을 칼로 잘랐더니 단면에 물질 A가 생성되면서 은백색 광택이 사라졌다.

금속 나트륨과 물질 A의 공통점으로 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 금속 나트륨과 물질 A가 모두 금속이라는 공통점을 나타내고, "ㄷ"는 금속 나트륨과 물질 A가 모두 산화되는 반응을 일으켰기 때문에 은백색 광택이 사라졌다는 공통점을 나타내기 때문입니다. 따라서 정답은 "ㄱ, ㄷ"입니다.
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6. 그림 (가)는 공기를 분별 증류하는 과정의 모식도이고, (나)는 액체 A를 이용하여 공기를 액화시키는 장치이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A, B, C는 질소, 산소, 아르곤 중 하나이다.)

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 가) 그림은 공기를 분별 증류하는 과정을 보여주고 있다. 이 과정에서 공기는 냉각되어 액체 상태로 변하고, 이후에 증발과 응축을 반복하여 분리된다. 이때 각 성분의 끓는 점이 다르기 때문에 증발과 응축을 반복하면서 점차 순수한 성분으로 분리된다. 따라서 A, B, C 중 하나는 끓는 점이 가장 낮은 질소이고, 끓는 점이 중간인 산소는 중간에, 끓는 점이 가장 높은 아르곤은 가장 나중에 분리된다.

    나) 그림은 액체 A를 이용하여 공기를 액화시키는 장치를 보여준다. 이 과정에서는 공기를 냉각하여 액체 상태로 만든 후, 이를 다시 가열하여 기체 상태로 만든다. 이때 액체 A는 공기보다 높은 끓는 점을 가지고 있어서, 공기가 액체 상태로 변할 때 A는 기체 상태로 남아있게 된다. 따라서 액체 A를 이용하여 공기를 액화시키는 장치는 가능하다.
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7. 그림은 어느 대도시에서 대기 오염이 발생하는 과정의 일부이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - ㄱ: 자동차와 공장에서 발생하는 유해물질이 대기 중에 배출되어 대기 오염을 유발한다.
    - ㄴ: 대기 중에 있는 유해물질이 태양광과 반응하여 오존을 생성하는데, 이 과정에서 산화물질이 생성되어 대기 오염을 더욱 심화시킨다.
    - ㄷ: 대기 중에 있는 먼지와 유해물질이 비와 함께 지면으로 내려가게 되는데, 이를 산성비라고 한다. 산성비는 토양과 물을 오염시키며, 이로 인해 생태계에 영향을 미친다.
    따라서, ㄱ, ㄴ, ㄷ 모두 대기 오염을 유발하는 요인이며, 이들이 함께 작용하면 대기 오염이 더욱 심화될 수 있다.
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8. 다음은 고분자 화합물의 단위체를 나타낸 것이다.

고분자 화합물 (가)~(다)에 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)
  • - (가)는 폴리스티렌으로, 단위체가 벤젠 화합물이다.
    - (다)는 폴리에틸렌으로, 단위체가 에틸렌 화합물이다.
    - (ㄱ)은 폴리프로필렌으로, 단위체가 프로필렌 화합물이다. 따라서, 보기에서 정답은 "ㄱ"이다.
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9. 다음은 철의 부식과 관련된 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 "ㄱ"은 철이 산화되는 과정에서 일어나는 현상으로, 철이 산화되면서 철의 표면에 녹이 생기는 것을 의미한다. "ㄷ"는 철이 산화되는 속도를 빠르게 하는 요인으로, 염산이 철과 반응하여 철의 부식을 가속화시키는 것을 의미한다. 따라서, 이 실험에서는 염산이 철의 부식을 가속화시키는 것을 확인하기 위해 실험이 진행되었으며, "ㄱ, ㄷ"가 정답이 된다.
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10. 그림은 농도와 부피가 같은 묽은 황산(H2SO4)이 담긴 두 개의 비커에 수산화바륨(Ba(OH)2) 수용액과 수산화나트륨(NaOH) 수용액을 각각 넣었을 때 혼합 용액 속에 존재하는 양이온 수를 상대적으로 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 혼합 전 용액의 온도는 모두 같다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ,ㄴ,ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - 비커 A에 Ba(OH)2 수용액을 넣으면 Ba2+와 OH- 이온이 생성되어 혼합 용액에 존재하게 된다. Ba2+ 이온은 양이온이므로 "ㄱ"이 맞다.
    - 비커 B에 NaOH 수용액을 넣으면 Na+와 OH- 이온이 생성되어 혼합 용액에 존재하게 된다. Na+ 이온은 양이온이므로 "ㄷ"이 맞다.
    - Ba(OH)2와 NaOH는 모두 염기이므로 혼합 용액에는 OH- 이온이 존재한다. 따라서 "ㄱ,ㄴ"이 맞다.
    - 그림에서 보이는 것처럼 비커 A에는 Ba(OH)2 수용액이 더 많이 들어가 있으므로 Ba2+ 이온의 수가 더 많다. 따라서 "ㄱ"이 맞다.
    - 그림에서 보이는 것처럼 비커 B에는 NaOH 수용액이 더 많이 들어가 있으므로 Na+ 이온의 수가 더 많다. 따라서 "ㄴ"이 맞다.

    따라서 정답은 "ㄱ,ㄴ,ㄷ"이다.
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11. 다음 화학 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 정답이 "ㄴ, ㄷ"인 이유는 다음과 같다.

    - 물과 산화칼슘(CaO)이 반응하여 칼슘하이드록시드(Ca(OH)2)가 생성된다. 이는 화학식에서 Ca와 OH이 결합하여 생성되는 것으로, 이때 OH은 수산화물이다.
    - 이 반응은 중화반응이다. 산화칼슘은 알칼리성을 띠고 있으며, 물은 중성이다. 따라서 두 물질이 반응하면 중성화되어 중성물질인 칼슘하이드록시드가 생성된다.
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12. 그림은 알루미늄의 제련 과정을 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)
  • 알루미늄의 제련 과정은 전해질 전기 분해법을 사용한다. 이 과정에서는 알루미늄 산화물이 전해질 용액에서 전기 분해되어 알루미늄 금속과 산소가 분리된다. 이때, 양극에는 알루미늄 산화물이 있고 음극에는 탄소로 만든 전극이 있다. 전극과 전해질 용액 사이에 전류가 흐르면서 알루미늄 산화물이 전해질 용액에서 분리되어 양극에 적축된다. 이렇게 적축된 알루미늄은 주기적으로 수집되어 제련된다. 따라서, 정답은 "ㄱ"이다.
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13. 다음은 금속 마그네슘을 이용한 두 가지 실험이다.

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? [3점]

  1. 실험Ⅰ에서 수용액의 pH는 증가한다.
  2. 실험Ⅰ에서 기체가 발생하는 동안 는 감소한다.
  3. 실험Ⅱ에서 브롬은 환원된다.
  4. 반응이 끝난 실험 Ⅱ의 수용액에 Na2CO3 수용액을 넣으면 앙금이 생성된다.
  5. 반응이 끝난 실험Ⅰ과Ⅱ의 수용액을 혼합하면 브롬이 생성된다.
(정답률: 알수없음)
  • 실험Ⅰ에서 수용액의 pH는 증가한다는 설명은 옳은 설명이다. 실험Ⅰ에서는 마그네슘과 물이 반응하여 수소기체가 발생하고, 이로 인해 수용액의 pH가 증가한다. 실험Ⅰ에서 기체가 발생하는 동안 는 감소한다는 설명도 옳은 설명이다. 실험Ⅰ에서는 마그네슘과 물이 반응하여 수소기체가 발생하고, 이로 인해 수용액의 가 감소한다. 실험Ⅱ에서 브롬은 환원된다는 설명도 옳은 설명이다. 실험Ⅱ에서는 브롬과 마그네슘이 반응하여 마그네슘 브로마이드가 생성되고, 이 과정에서 브롬이 환원된다. 반응이 끝난 실험Ⅱ의 수용액에 Na2CO3 수용액을 넣으면 앙금이 생성된다는 설명도 옳은 설명이다. Na2CO3는 탄산염이므로, 마그네슘 이온과 반응하여 마그네슘 탄산염이 생성되고, 이 과정에서 앙금이 생성된다. 따라서 옳지 않은 설명은 "반응이 끝난 실험Ⅰ과Ⅱ의 수용액을 혼합하면 브롬이 생성된다." 인데, 이 설명은 실험Ⅰ과Ⅱ에서 생성된 브롬이 혼합되어서 생성되는 것이 아니라, 실험Ⅰ에서 생성된 브롬과 실험Ⅱ에서 생성된 마그네슘 브로마이드가 혼합되어서 생성되는 것이다.
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14. 다음은 일정한 온도에서 기체의 성질을 알아보기 위한 실험이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, X와 Y는 반응하지 않으며, 피스톤의 마찰은 무시한다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - 보기 "ㄱ":
    실험에서 가스의 압력과 부피를 측정하여 PV 값의 변화를 알아보았다. 이 때, PV 값이 일정하게 유지되는 것으로 나타났으므로, 가스의 상태방정식인 PV=nRT에 따라 온도가 일정하다는 것을 알 수 있다.

    - 보기 "ㄴ":
    실험에서 가스의 압력과 온도를 측정하여 PT 값의 변화를 알아보았다. 이 때, PT 값이 일정하게 유지되는 것으로 나타났으므로, 가스의 상태방정식인 PT=nR/V에 따라 부피가 일정하다는 것을 알 수 있다.

    - 보기 "ㄷ":
    실험에서 가스의 부피와 온도를 측정하여 VT 값의 변화를 알아보았다. 이 때, VT 값이 일정하게 유지되는 것으로 나타났으므로, 가스의 상태방정식인 VT=nR/P에 따라 압력이 일정하다는 것을 알 수 있다.

    따라서, 보기 "ㄱ, ㄴ, ㄷ"이 모두 옳은 설명이므로 정답은 "ㄱ, ㄴ, ㄷ"이다.
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15. 다음은 금속판 A, B, C를 이용한 실험이다.

이 실험에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A, B, C의 양이온은 +2가이다.)

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답이 "ㄱ, ㄷ"인 이유는 금속판 A와 B는 양이온이 모두 +2이므로 서로 교환할 수 없고, 금속판 C는 양이온이 -2이므로 양이온을 받아들일 수 없기 때문이다. 따라서 A와 B를 이용하여 전지를 만들어야 하며, 이 때 A는 양극, B는 음극이 되어야 한다.
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16. 그림은 질산납(Pb(NO3)2) 수용액 10mL에 요오드화칼륨(KI) 수용액 10mL를 혼합한 용액 A에 존재하는 이온을 모형으로 나타낸 것이다.

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

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - ㄴ. 용액 A에는 Pb2+ 이온과 I- 이온이 존재한다. 이는 각각 Pb(NO3)2와 KI의 이온들이 혼합되어 생성된 것이다.
    - ㄷ. 용액 A에는 PbI2 침전물이 생성된다. 이는 Pb2+ 이온과 I- 이온이 결합하여 생성된 것이다.
    - ㄱ, ㄴ. 용액 A에는 Pb(NO3)2와 KI의 이온들이 혼합되어 PbI2 침전물이 생성된다.
    - ㄴ, ㄷ. 용액 A에는 Pb2+ 이온과 I- 이온이 존재하며, 이들이 결합하여 PbI2 침전물이 생성된다.
    - ㄱ, ㄴ, ㄷ. 용액 A에는 Pb(NO3)2와 KI의 이온들이 혼합되어 Pb2+ 이온과 I- 이온이 생성되며, 이들이 결합하여 PbI2 침전물이 생성된다.
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17. 둥근바닥 플라스크 (가)~(다)의 온도를 각각 다르게 설정한 후 그림과 같이 탄화수소 A, B, C의 혼합 시료를 가열하였더니 (가)~(다)에서 A, B, C가 각각 액화되어 분리되었다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답이 "ㄴ"인 이유는 둥근바닥 플라스크 (가)의 온도가 A의 끓는점보다 낮고, (다)의 온도가 C의 끓는점보다 높기 때문이다. 따라서, A는 (가)에서 액화되어 분리되고, C는 (다)에서 액화되어 분리되며, B는 기체 상태로 남게 된다.
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18. 그림 (가)는 비누의 세척 과정을, (나)와 (다)는 각각 서로 다른 액체 A, B에서 비누 분자의 배열을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기 중 정답은 "ㄱ"이다. 그림 (가)에서는 비누 분자가 물 분자와 상호작용하여 물에 녹아들어가는 과정을 보여주고 있으며, 그림 (나)에서는 액체 A와 B에서 비누 분자의 배열이 다르게 나타나고 있다. 이를 종합해보면, 비누 분자는 수분과 상호작용하여 물에 녹아들어가는 성질을 가지고 있으므로, 그림 (가)와 같이 물로 세척하는 것이 효과적이다. 따라서, 보기 중 "ㄱ"이 옳은 것이다.
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19. 다음은 네 가지 탄소화합물과 이 화합물들을 분류하기 위한 반응 (가)~(다)를 나타낸 것이다.

(가)~(다)의 반응을 하는 화합물의 개수를 바르게 짝지은 것은? (순서대로 가, 나, 다) [3점]

  1. 2, 2, 1
  2. 2, 3, 2
  3. 3, 2, 1
  4. 3, 2, 2
  5. 3, 3, 1
(정답률: 알수없음)
  • (가)에서는 2개의 화합물이 반응하므로, 최소 2개의 화합물이 존재해야 한다. (나)에서는 3개의 화합물이 반응하므로, 최소 3개의 화합물이 존재해야 한다. (다)에서는 1개의 화합물만이 반응하므로, 최소 1개의 화합물이 존재해야 한다. 따라서 정답은 "3, 2, 1"이다.
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20. 다음은 탄화수소 A ~ D에 관한 자료이다.

탄화수소 A～D에 대한 설명으로 옳은 것은? [3점]

  1. 에탄올에 진한 황산을 넣고 가열하면 A를 얻을 수 있다.
  2. B는 탄소 원자 간 결합길이가 모두 같다.
  3. C에는 세 가지의 이성질체가 존재한다.
  4. D는 고리 모양 탄화수소이다.
  5. A와 B를 완전 연소시키면 한 분자당 생성되는 H2O 분자 수비는 1 : 2 이다.
(정답률: 알수없음)
  • A는 에테인, B는 에틸렌, C는 프로판의 이성질체, D는 시클로헥센이다. 따라서 B는 탄소 원자 간 결합길이가 모두 같다는 설명이 옳다. 이는 에틸렌이 sp2 하이브리드 오비탈을 사용하여 탄소 원자 간에 π결합을 형성하기 때문이다. 이 π결합은 결합길이가 동일하다.
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