수능(화학I) 필기 기출문제복원 (2010-11-18)

수능(화학I)
(2010-11-18 기출문제)

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1. 그림은 청동상, 동전, 관악기를 나타낸 것이다.

위 물체에 공통적으로 포함된 주요 성분 금속으로 옳은 것은?

  1. 카드뮴(Cd)
  2. 구리(Cu)
  3. 수은(Hg)
  4. 납(Pb)
  5. 백금(Pt)
(정답률: 알수없음)
  • 그림에서 나타난 청동상, 동전, 관악기는 모두 구리(Cu)를 주요 성분으로 포함하고 있다. 청동은 구리와 주석의 합금으로, 동전은 구리와 니켈의 합금으로, 관악기는 구리로 만들어진다. 따라서, 위 물체에 공통적으로 포함된 주요 성분 금속은 구리(Cu)이다.
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2. 그림은 생활 하수 처리 과정을 모식적으로 나타낸 것이다.

이에 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 정답이 "ㄴ"인 이유는 생활 하수 처리 과정에서 가장 중요한 과정인 생물학적 처리가 포함되어 있기 때문이다. 생물학적 처리는 미생물을 이용하여 유기물을 분해하고 오염물질을 제거하는 과정으로, 환경 보호와 수질 개선에 큰 역할을 한다. 따라서 생물학적 처리가 포함된 "ㄴ"이 정답이다.
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3. 그림은 -40˘C의 얼음을 단위 시간당 일정한 열량으로 가열 하였을 때, 시간에 따른 온도를 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)
  • 보기에서 "ㄱ"은 얼음이 녹는 초기에는 온도가 일정하게 유지되는 것을 나타내고, "ㄷ"는 얼음이 모두 녹은 후에는 열이 더 이상 온도 상승에 기여하지 않는 것을 나타낸다. 따라서 이 두 가지가 옳은 설명이다.
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4. 그림은 자동차의 엔진과 촉매 변환기에서 일어나는 반응의 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 산화물이 환원되는 과정, "ㄷ"는 산화물이 환원되는 과정에서 생성되는 물이 촉매 변환기에서 생성되는 수소와 반응하여 물증기와 열을 생성하는 과정을 나타내고 있기 때문에 정답은 "ㄱ, ㄷ"입니다.
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5. 그림은 어떤 물질의 온도에 따른 전기 저항을 나타낸 것이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄱ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - ㄱ: 이 물질은 온도가 낮을수록 전기 저항이 작아지는 반도체이다.
    - ㄷ: 이 물질은 일정한 온도 이상에서부터 전기 저항이 급격히 증가하는데, 이를 초과온도 현상이라고 한다.
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6. 다음은 어떤 신재생 에너지와 관련된 자료이다.

이 에너지에 해당되는 것은?

  1. 수소 에너지
  2. 조력 에너지
  3. 지열 에너지
  4. 태양 에너지
  5. 원자력 에너지
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "태양 에너지"이다. 그림에서 보이는 것은 태양광 발전 시스템으로, 태양 에너지를 이용하여 전기를 생산하는 방식이다. 태양광 발전 시스템은 태양광 전지를 이용하여 태양 에너지를 직접 전기로 변환하는 방식과, 태양열을 이용하여 수증기를 가동시켜 전기를 생산하는 방식이 있다.
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7. 표는 연료로 사용되는 압축 천연가스(CNG)와 경유의 상온에서의 몇 가지 성질을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, CNG의 밀도는 200기압 용기에서의 값이고, 경유의 밀도는 평균값이다.)

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - "ㄴ" : CNG는 경유에 비해 부피당 에너지가 적어서, 동일한 거리를 이동하기 위해서는 경유에 비해 더 많은 양의 연료가 필요하다.
    - "ㄷ" : CNG는 경유에 비해 연소온도가 낮아서, 동일한 출력을 내기 위해서는 경유에 비해 더 많은 양의 연료가 필요하다.
    - "ㄱ, ㄴ" : CNG는 경유에 비해 밀도가 낮아서, 동일한 부피의 연료를 저장하기 위해서는 CNG 용기의 크기가 경유 용기의 크기보다 크거나, 더 많은 수의 용기가 필요하다. 또한, CNG 용기는 경유 용기에 비해 더 높은 압력을 유지해야 하기 때문에, 보다 강력한 용기가 필요하다.
    - "ㄱ, ㄷ" : CNG는 경유에 비해 연소온도가 낮아서, 엔진의 효율이 떨어지고, 동일한 출력을 내기 위해서는 경유에 비해 더 많은 양의 연료가 필요하다. 따라서, CNG를 사용하는 차량은 경유를 사용하는 차량에 비해 연비가 떨어지고, 주행거리가 짧아진다.
    - "ㄱ, ㄴ, ㄷ" : CNG는 경유에 비해 부피당 에너지가 적고, 연소온도가 낮아서, 동일한 거리를 이동하거나 동일한 출력을 내기 위해서는 경유에 비해 더 많은 양의 연료가 필요하다. 또한, CNG 용기는 경유 용기에 비해 더 크고, 더 강력한 용기가 필요하다. 따라서, CNG를 사용하는 차량은 경유를 사용하는 차량에 비해 연비가 떨어지고, 주행거리가 짧아지며, 용기의 크기와 강도에 대한 추가적인 비용이 발생한다.
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8. 다음은 탄소 화합물 A, B, C가 섞여 있는 혼합물을 분리하기 <보기>위한 실험 과정이다.

(나)와 (다)에서 수용액층으로 분리하고자 하는 화합물로 옳은 것은? (순서대로 나, 다) [3점]

  1. A, B
  2. A, C
  3. B, A
  4. B, C
  5. C, B
(정답률: 알수없음)
  • 정답: A, B

    이유: 실험 과정에서 먼저 산성화된 수용액을 넣어줌으로써, A와 B 중에서는 산성성분인 B가 수용액층으로 분리된다. 그 후, 염기성 용액을 넣어줌으로써 C가 수용액층으로 분리된다. 따라서, A와 B를 분리하기 위해서는 산성화된 수용액층으로 분리해야 한다.
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9. 표는 건조 공기를 구성하는 주성분 기체의 부피와 질량을 질소를 기준으로 하여 상대값으로 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, A~C는 Ar, CO2, O2 중 하나이다.)

  1. A는 과자 봉지의 충전 기체로 사용된다.
  2. B는 공기의 성분 기체 중 반응성이 가장 큰 기체이다.
  3. C는 연료 전지에 사용된다.
  4. 분자 1개의 질량은 C가 A보다 크다.
  5. 건조 공기 1L에서 는 4보다 크다.
(정답률: 알수없음)
  • 표에서 Ar, CO2, O2는 주성분 기체로, 각각의 부피와 질량을 질소를 기준으로 상대값으로 나타낸 것이다. 따라서, 분자 1개의 질량은 질소를 기준으로 상대적으로 비교한 것이므로, A~C 중 어떤 기체가 무거운지를 나타내는 것이 아니다. 따라서, "분자 1개의 질량은 C가 A보다 크다."는 옳지 않은 설명이다.
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10. 다음은 할로겐의 반응성을 알아보는 실험이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, X~Z는 각각 Cl, Br, I 중 하나이다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄱ"이 정답인 이유는 할로겐의 반응성이 F < Cl < Br < I 순으로 감소하기 때문이다. 따라서, X가 Cl일 때 가장 많은 반응이 일어나고, I일 때는 가장 적은 반응이 일어난다. 이 실험에서는 X가 Cl일 때 가장 많은 반응이 일어나므로, "ㄱ"이 정답이 된다.
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11. 그림은 진통제로 사용되는 두 성분 물질을 각각 가수분해할 때 생성되는 화합물 A~C를 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"은 A와 B가 진통제의 성분 물질로 사용될 수 있음을 나타내고, "ㄴ"은 C가 부작용을 일으킬 가능성이 있음을 나타낸다. 이는 그림에서 A와 B가 각각 아세트아미노펜과 코드인으로 사용되는 것과 C가 아세트아미노펜과 코드인의 부작용인 아세트아미노펜-코드인 조합제로 사용되는 것과 일치한다. 따라서 정답은 "ㄱ, ㄴ"이다.
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12. 그림은 석회암 지대의 지하수를 사용하여 Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ 방법으로 각각 실험한 것을 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 "ㄴ, ㄷ" 인 이유는 다음과 같다.

    - Ⅰ 방법은 지하수를 직접 채취하여 실험하는 방법이다. 이 방법은 지하수의 실제 상태를 파악할 수 있지만, 채취한 지하수가 오랜 시간 동안 저장되어 있어서 지하수의 원래 상태와는 다를 수 있다는 단점이 있다. 따라서 이 방법으로 얻은 결과는 상대적인 값으로 해석해야 한다.
    - Ⅱ 방법은 지하수의 흐름을 측정하여 실험하는 방법이다. 이 방법은 지하수의 움직임을 직접 파악할 수 있어서 정확한 값을 얻을 수 있지만, 실험에 사용하는 장비의 정확도에 따라 결과가 달라질 수 있다는 단점이 있다.
    - Ⅲ 방법은 지하수의 화학적 성분을 분석하여 실험하는 방법이다. 이 방법은 지하수의 성질을 정확하게 파악할 수 있어서 매우 유용하지만, 분석에 사용하는 장비와 방법에 따라 결과가 달라질 수 있다는 단점이 있다.

    따라서, Ⅰ 방법은 상대적인 값으로 해석해야 하고, Ⅱ 방법은 장비의 정확도에 따라 결과가 달라질 수 있으며, Ⅲ 방법은 분석에 사용하는 장비와 방법에 따라 결과가 달라질 수 있다는 것이다. 이에 따라 "ㄴ, ㄷ" 가 정답이 된다.
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13. 다음은 계면 활성제로 사용되는 화합물 (가)~(다)의 구조식을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답이 "ㄴ"인 이유는 계면 활성제로 사용되는 화합물 중 유일하게 양성자를 가지고 있지 않기 때문이다. (가)와 (다)는 양성자를 가지고 있고, (ㄱ)과 (ㄱ, ㄷ)는 음성자를 가지고 있으므로 계면 활성제로 사용될 수 없다. 따라서, (ㄴ)이 정답이 된다.
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14. 다음은 어떤 고분자 화합물의 생성 과정이다.

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 "ㄴ"인 이유는, 이 화합물의 생성 과정에서 생성된 중간체가 곧바로 반응하여 최종 생성물로 이어지기 때문이다. 즉, 중간체가 불안정하게 존재하지 않고 바로 반응하여 생성물로 이어지므로, 중간체가 더 생성되는 경우가 없어서 "ㄴ"이라는 답이 나오게 된다.
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15. 그림은 기체 A는 실린더에, 기체 B와 C는 두 용기에 각각 들어 있는 상태를 나타낸 것이다. 실린더와 두 용기에 들어 있는 각 기체의 질량은 동일하고, 온도는 절대 온도이며 T2는 T1의 2배이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 대기압은 760mmHg이고, U자관의 부피와 피스톤의 마찰은 무시한다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기 중 "ㄱ"이 옳은 이유는 기체 A, B, C의 질량이 동일하고 온도가 T2가 T1의 2배이므로 기체 A, B, C의 분자 평균 운동 에너지는 모두 같다. 따라서 기체 A, B, C의 압력은 모두 같다. 그러므로 U자관의 높이 차이에 의해 기체 A가 용기 B와 C로 이동하면, 기체 A의 압력은 변하지 않고 용기 B와 C의 압력이 감소하게 된다. 이에 따라 피스톤이 내려가면서 용기 B와 C의 부피가 증가하고, 이로 인해 기체 B와 C의 압력이 더욱 감소하게 된다. 따라서 기체 A, B, C의 압력은 모두 같아지게 되고, 최종적으로는 기체 A, B, C의 온도와 압력이 모두 같아진다.
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16. 그림 (가)는 수산화바륨(Ba(OH)2) 수용액에 황산나트륨 (Na2SO4) 수용액과 염화마그네슘(MgCl2) 수용액을 차례대로 넣는 과정을, (나)는 각 용액 A~D의 전체 양이온수를 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)
  • 보기에서 정답은 "ㄱ, ㄴ"이다.

    - (가)에서는 Ba(OH)2와 Na2SO4를 차례대로 넣어 BaSO4 침전이 일어난 후, MgCl2를 넣어 Mg(OH)2 침전이 일어난다. 이때, BaSO4와 Mg(OH)2는 모두 침전이므로, 이 두 물질을 구분하기 위해 NH4Cl을 넣어 Mg(OH)2를 우선 용해시킨 후, Ba(OH)2와 반응시켜 BaCl2 침전을 일으킨다.
    - (나)에서는 각 용액 A~D의 전체 양이온수를 나타내고 있다. A는 Ba(OH)2의 양이온수, B는 SO42-의 양이온수, C는 Na+와 Cl-의 양이온수, D는 Mg2+와 Cl-의 양이온수를 나타낸다.
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17. 그림은 칼슘카바이드(CaC2)로부터 생성되는 탄소 화합물 A와 관련된 반응을 나타낸 것이다.

화합물 A~E에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. A는 C2H2이다.
  2. B는 폴리염화비닐(PVC)의 단위체이다.
  3. C는 브롬수 탈색 반응을 한다.
  4. D는 비누화 반응을 한다.
  5. E는 은거울 반응을 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 설명이 옳지 않은 것은 "D는 비누화 반응을 한다." 이다. 그림에서 화합물 D는 탄소화합물로 표시되어 있으며, 카본 블랙이라는 검은색 분말로 나타난다. 이러한 탄소화합물은 비누화 반응을 하지 않는다. 비누화 반응은 지방산과 알칼리 금속이나 알칼리 토금속의 염으로부터 생기는 지방산염을 생성하는 화학 반응을 말한다.
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18. 다음은 일정한 온도에서 기체의 성질을 알아보는 실험이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 연결관의 부피와 피스톤의 마찰은 무시하고 콕의 구멍 크기는 같다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - 보기 ㄱ: 기체의 압력과 부피는 역의 관계에 있으므로, 부피가 감소하면 압력이 증가한다. 따라서, 피스톤을 눌러서 기체의 부피를 감소시키면 압력이 증가한다.
    - 보기 ㄴ: 기체의 압력과 온도는 정비례 관계에 있으므로, 온도가 증가하면 압력도 증가한다. 따라서, 가열로를 이용하여 기체의 온도를 증가시키면 압력도 증가한다.
    - 보기 ㄷ: 보기 ㄱ과 ㄴ의 내용을 종합하면, 피스톤을 눌러서 기체의 부피를 감소시키고, 동시에 가열로를 이용하여 기체의 온도를 증가시키면 압력이 더욱 증가한다. 따라서, 보기 ㄱ과 ㄴ 모두 맞는 내용이므로 보기 ㄷ가 정답이다.
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19. 표는 수산화나트륨(NaOH) 수용액, 염산(HCl(aq)), 황산 (H2SO4) 수용액을 여러 부피비로 혼합한 용액 (가)~(라)를, 그림은 각 혼합 용액에서 중화 반응에 의해 생성된 물 분자수를 상대값으로 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, NaOH(aq), HCl(aq), H2SO4(aq)은 모두 묽은 수용액 이고, 처음 온도는 같다.)

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄱ"은 NaOH와 HCl을 혼합한 용액이 가장 많은 물 분자를 생성하였기 때문이다. NaOH와 HCl은 각각 강한 염기와 강한 산으로, 중화 반응시 많은 양의 물 분자가 생성된다. 따라서 두 용액을 혼합한 용액이 가장 많은 물 분자를 생성하였다.

    "ㄷ"는 NaOH와 H2SO4을 혼합한 용액이 가장 적은 물 분자를 생성하였기 때문이다. H2SO4은 강한 산이지만, NaOH는 강한 염기이므로 중화 반응시 생성되는 물 분자의 양이 적다. 따라서 두 용액을 혼합한 용액이 가장 적은 물 분자를 생성하였다.
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20. 그림 (가)는 금속 A, B, C의 양이온이 3N개씩 들어 있는 수용액에 금속 A, B를 각각 넣은 것을, (나)는 반응한 금속 A, B의 원자수에 따른 수용액에 있는 전체 양이온수를 각각 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)
  • 보기에서 정답은 "ㄴ, ㄷ"이다.

    - (ㄱ)은 옳지 않다. 그림 (가)에서는 금속 A, B, C의 양이온이 모두 3N개씩 들어있지만, 그림 (나)에서는 금속 A, B의 원자수에 따라 수용액에 있는 전체 양이온수가 다르게 나타나기 때문이다.
    - (ㄴ)은 옳다. 그림 (가)에서는 금속 A, B를 각각 넣었을 때, 금속 A는 모두 반응하고 금속 B는 일부만 반응하여 남은 양이온이 남아있다. 따라서 금속 A, B의 원자수에 따라 수용액에 있는 전체 양이온수가 다르게 나타난다.
    - (ㄷ)은 옳다. 그림 (가)에서는 금속 A, B, C의 양이온이 모두 3N개씩 들어있고, 금속 A, B를 각각 넣었을 때 금속 A는 모두 반응하고 금속 B는 일부만 반응하여 남은 양이온이 남아있다. 따라서 금속 A, B의 원자수에 따라 수용액에 있는 전체 양이온수가 다르게 나타나며, 이를 그림 (나)에서 나타내고 있다.
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