수능(화학I) 필기 기출문제복원 (2011-02-28)

수능(화학I)
(2011-02-28 기출문제)

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1. 그림은 얼음의 구조를 모형으로 나타낸 것이고, 표는 물과 메탄의 특성을 나타낸 것이다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "ㄴ"이다. 얼음은 물 분자들이 얼어서 만들어진 고체이며, 메탄은 분자 구조가 다른 화합물이다. 따라서 얼음과 메탄은 서로 다른 물질이므로, 그림과 표는 서로 관련이 없다.
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2. 그림은 알루미늄을 주재료로 사용하여 만들어진 세 가지 제품의 예를 나타낸 것이다.

알루미늄의 성질 중 위의 이용 사례들과 관련이 가장 적은 것은?

  1. 밀도가 작다.
  2. 반응성이 크다.
  3. 열전도성이 크다.
  4. 전기전도성이 크다.
  5. 연성과 전성이 크다.
(정답률: 알수없음)
  • 알루미늄은 반응성이 큰 금속으로서 공기 중에서도 산화되어 표면에 산화물 층을 형성한다. 따라서 알루미늄을 이용한 제품들은 부식에 강하고 내구성이 높은 장점이 있지만, 반응성이 크다는 성질 때문에 저장 및 관리에 주의가 필요하다. 따라서 정답은 "반응성이 크다." 이다.
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3. 그림 (가)와 (나)는 어떤 석회암 지대의 지하수를 처리하는 과정을 나타낸 것이고, (다)는 각 과정에서 지하수에 녹아 있는 총 이온수의 변화를 나타낸 것이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답이 "ㄱ"인 이유는, 그림 (가)에서는 지하수가 침투하여 칼석암과 만나면서 이산화탄소와 반응하여 탄산칼슘을 생성하고, 이로 인해 칼석암이 용해되어 지하수에 녹아있는 이온수가 증가하게 되고, 그림 (나)에서는 이러한 지하수를 처리하여 칼슘 이온을 제거하고, 이온수를 감소시키는 과정을 거치기 때문이다.
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4. 그림 (가)는 온도에 따른 물과 수은의 표면 장력을 나타낸 것이고, (나)는 유리관을 물에 넣었을 때의 모습을 나타낸 것이다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답이 "ㄴ"인 이유는 그림 (가)에서 물과 수은의 표면 장력이 온도에 따라 변화하는 것을 보여주고, 그림 (나)에서는 유리관 안에 물이 차오르는 것을 보여주기 때문이다. 이는 물과 수은의 표면 장력이 다르기 때문에 발생하는 현상이다. 따라서, "ㄴ"이 정답이다.
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5. 그림은 농도가 같은 탄산나트륨(NaCO3) 수용액에 묽은 염산(HCl)과 수산화칼슘(Ca(OH)2) 수용액을 각각 넣는 과정을 나타낸 것이다.

이에 대한 옳은 설명만을 <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 염산과 탄산나트륨이 반응하여 이산화탄소와 염화나트륨이 생성되는 것을 나타내고, "ㄷ"는 수산화칼슘과 탄산나트륨이 반응하여 탄산칼슘과 수산화나트륨이 생성되는 것을 나타낸다. 이 반응들은 각각 중화반응이며, 이러한 반응이 일어나면서 수용액의 pH가 중성으로 변화한다. 따라서 "ㄱ, ㄷ"가 정답이다.
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6. 그림은 네 가지 금속의 분류 과정을 나타낸 것이다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "ㄴ, ㄷ"이다. 그림에서는 금속을 분류하는 과정을 보여주고 있으며, 각 금속의 특징에 따라 분류되고 있다. "ㄴ"은 알루미늄과 마그네슘이 비슷한 특징을 가지고 있어서 함께 분류되는 것을 나타내고, "ㄷ"은 구리와 납이 비슷한 특징을 가지고 있어서 함께 분류되는 것을 나타낸다. 따라서 "ㄴ, ㄷ"가 정답이다.
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7. 그림은 세 가지 탄화수소 (가)~(다)의 구조식을 나타낸 것이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • (가)은 프로판, (나)는 부탄, (다)는 헥산의 구조식이다. 따라서 옳은 설명은 다음과 같다.
    - (가)는 세 개의 탄소 원자가 직선으로 연결된 구조를 가진 프로판의 구조식이다. (ㄱ)
    - (나)는 네 개의 탄소 원자가 직선으로 연결된 구조를 가진 부탄의 구조식이다. (ㄴ)
    - (다)는 여덟 개의 탄소 원자가 복잡하게 연결된 구조를 가진 헥산의 구조식이다. (ㄷ)
    따라서 정답은 "ㄴ"이다.
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8. 다음은 니트로글리세린(C3H5(NO3)3) 분해 반응과 이때 생성되는 기체 (가)~(다)의 성질을 나타낸 것이다. (단, (가)~(다)는 공기의 주성분 기체이다.)

기체 (가)~(다)에 대한 설명으로 옳은 것은? [3점]

  1. (가)는 비행선의 충전 기체로 사용한다.
  2. (나)는 산성비의 원인 물질이다.
  3. (다)는 가연성 기체로서 폭발하기 쉽다.
  4. (가) 는 (다) 와 상온에서 쉽게 반응한다
  5. (나)는 탄산칼슘, (다)는 염소산칼륨의 열분해로 얻을 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • - (가)는 질소 기체로서 비행선의 충전 기체로 사용된다.
    - (나)는 산성비의 원인 물질로서, 대기 중의 산화질소와 반응하여 산성 화합물을 생성한다.
    - (다)는 가연성 기체로서 폭발하기 쉽다. 따라서 안전에 주의해야 한다.
    - (가)는 (다)와 상온에서 쉽게 반응하여 질소 기체와 산화 탄소 기체를 생성한다.
    - (나)는 탄산칼슘(석회암)의 열분해로서, 염화수소와 이산화탄소를 생성한다. (다)는 염소산칼륨의 열분해로서, 염화수소와 산화칼륨을 생성한다.
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9. 그림은 주기율표의 일부를 나타낸 것이다.

원소 A~ F를 다음에 주어진 기준 (가)~(다)에 따라 분류할 때, 각 기준에 해당하는 원소수로 옳은 것은? (단, A ~ F는 임의의 원소 기호이다.) (순서대로 가, 나, 다)

  1. 3, 2, 2
  2. 3, 3, 3
  3. 4, 2, 2
  4. 4, 2, 3
  5. 4, 3, 4
(정답률: 알수없음)
  • 가) A, B, C, D, E, F를 알파벳 순서대로 나열하면서 주기율표에서 같은 성질을 가진 원소들끼리 같은 줄에 위치시킨다. 이 기준에 따라 A, B, F가 1주기에 위치하고, C, D, E가 2주기에 위치하므로 원소수는 3, 3이다.

    나) A, B, C, D, E, F를 주기율표에서 같은 성질을 가진 원소들끼리 같은 열에 위치시킨다. 이 기준에 따라 A, D, E가 1족에 위치하고, B, C, F가 2족에 위치하므로 원소수는 2, 2이다.

    다) A, B, C, D, E, F를 주기율표에서 같은 성질을 가진 원소들끼리 같은 블록에 위치시킨다. 이 기준에 따라 A, B, C, F가 s블록에 위치하고, D, E가 p블록에 위치하므로 원소수는 4, 3이다.

    따라서 정답은 "4, 2, 3"이다.
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10. 그림은 페놀의 반응 (가)~(마)를 나타낸 모식도이다.

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? [3점]

  1. (가)에서 수소 기체가 발생한다.
  2. (나)는 중화 반응이다.
  3. (다)에서 축합 중합체가 생성된다.
  4. (라)에서 용액은 노란색을 나타낸다.
  5. (마)의 생성물은 염화철(Ⅲ) 수용액과 정색 반응을 한다.
(정답률: 알수없음)
  • "(마)의 생성물은 염화철(Ⅲ) 수용액과 정색 반응을 한다."이 옳지 않은 설명이다. 실제로는 "(마)의 생성물은 염화철(Ⅲ) 수용액과 녹색 혹은 검은색 침전물을 생성한다."가 맞다. 이는 (마)에서 발생하는 축합 중합체가 염화철(Ⅲ) 이온과 결합하여 침전물을 생성하기 때문이다.
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11. 그림은 X2+, Y+이 들어 있는 수용액에 금속판 를 넣었을 때, 수용액의 이온수 변화와 금속판의 질량 변화를 나타낸 것이다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, X, Y는 금속 원소이고, Z의 양이온은 2가이다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답이 "ㄱ"인 이유는 금속판에 전자가 공급되어 금속판이 양이온화되고, 이 양이온이 수용액에 전해짐으로써 수용액의 이온수가 증가하고, 이에 따라 수용액의 질량이 감소하기 때문이다. 이는 전기화학적 셀의 작동 원리에 따른 것이다.
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12. 그림은 칼슘카바이드(CaC2)와 물을 반응시켰을 때 생성된 탄소 화합물 A와 관련된 일련의 반응을 나타낸 것이다.

탄소 화합물 A ~ E에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. A는 불포화 탄화수소이다.
  2. B는 폴리에틸렌의 단위체이다.
  3. C는 물에 잘 녹지 않는다.
  4. D는 은거울 반응을 한다.
  5. E는 C와 반응하여 에스테르를 생성한다.
(정답률: 알수없음)
  • 설명이 옳지 않은 것은 "C는 물에 잘 녹지 않는다."이다. 그림에서 볼 수 있듯이 CaC2와 물이 반응하여 생성된 A는 에틸렌이며, 에틸렌은 물에 잘 녹는 성질을 가지고 있다. 따라서 C는 옳지 않은 설명이다.

    C가 물에 잘 녹는 이유는 에틸렌 분자가 비극성 분자이기 때문이다. 에틸렌 분자는 두 개의 탄소 원자 사이에 결합된 더 강한 π-결합과 더 약한 σ-결합으로 이루어져 있다. 이러한 결합 구조로 인해 전자 밀도가 불균일하게 분포되어 있어서 분자 전체적으로 양성극성과 음성극성을 가지게 된다. 이러한 비극성 분자는 물 분자와 상호작용하여 물 분자와 결합하게 되어 물에 잘 녹는다.
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13. 그림은 요오드화칼륨(KI) 수용액에 브롬수(Br2)를 가했을 때, 브롬수의 부피에 따른 요오드화 이온(I-)의 수를 나타낸 것이다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "ㄷ"이다. 그림에서 보듯이 브롬수의 부피가 증가할수록 요오드화 이온의 수가 감소하는 것을 알 수 있다. 이는 브롬수가 증가함에 따라 요오드화 이온과 브롬화 이온이 반응하여 브로미드 이온(Br-)과 요오드화 이온(I-)이 생성되기 때문이다. 따라서 브롬수의 부피가 증가하면 브로미드 이온의 수가 증가하고, 이에 따라 요오드화 이온의 수가 감소하는 것이다.
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14. 그림은 세 가지 탄소 화합물의 분류 과정을 나타낸 것이다.

이에 대한 옳은 설명만을 <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, ㄴ, ㄷ" 인 이유는 다음과 같다.
    - ㄱ: 세 가지 화합물 모두 탄소 원자의 개수에 따라 분류되기 때문이다.
    - ㄴ: 세 가지 화합물 모두 분자 내에 삼중결합을 가지고 있기 때문이다.
    - ㄷ: 세 가지 화합물 모두 분자 내에 고리 구조를 가지고 있기 때문이다.
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15. 그림은 세 가지 고분자 화합물의 구조식을 나타낸 것이다.

세 화합물의 공통점만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 세 화합물 모두 중합체이며, 단위 구조가 반복되어 있다는 공통점이 있다. 이에 따라 "ㄴ, ㄷ"가 정답이다. "ㄴ"은 모두 탄소원자가 2개씩 연결되어 있으며, "ㄷ"는 모두 카복실기(-CO-)를 가지고 있다.
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16. 그림 (가)는 고추의 매운 맛을 내는 캡사이신의 구조식이고, (나)는 여성 호르몬인 에스트로겐의 구조식이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄱ"은 캡사이신과 "ㄴ"은 에스트로겐의 구조식을 나타내고 있으며, 그림 (가)와 (나)는 각각 캡사이신과 에스트로겐의 구조식을 나타내고 있기 때문에 "ㄱ, ㄴ"이 정답이다.
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17. 그림은 수산화바륨(Ba(OH)2) 수용액 10mL에 묽은 염산(HCl)과 묽은 황산(H2SO4)을 각각 가했을 때, 각 혼합 용액의 음이온수 변화를 나타낸 것이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄱ"은 수산화바륨이 강염기이기 때문에 묽은 염산과 묽은 황산 모두 음이온을 받아서 수산화바륨 이온으로 변화시키기 때문에 음이온수가 감소한다는 것을 나타내고, "ㄴ"은 묽은 황산이 강산이기 때문에 음이온을 많이 받아서 음이온수가 크게 감소한다는 것을 나타낸다. 따라서 "ㄱ, ㄴ"이 정답이다.
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18. 다음은 기체의 성질을 알아보기 위한 실험이다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 대기압은 76cmHg이고, 연결관의 부피는 무시한다.) [3점]

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

    - 실험 전과 후에 대기압이 변하지 않았다는 것은, 두 컵 사이의 연결관이 완전히 밀폐되어 있었기 때문이다. 따라서, 두 컵 사이의 기체는 같은 압력을 가지게 된다.
    - 실험 전과 후에 물의 높이가 같아졌다는 것은, 두 컵 사이의 기체의 부피가 변하지 않았기 때문이다. 따라서, 두 컵 사이의 기체는 같은 부피를 가지게 된다.

    따라서, "ㄴ, ㄷ"가 옳은 것이다.
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19. 다음은 기체의 성질을 알아보기 위한 실험이다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 연결관의 부피와 피스톤의 마찰은 무시한다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄱ"은 기체의 압력과 부피가 반비례한다는 보이드의 법칙을 나타내고, "ㄴ"은 기체의 온도와 압력이 비례한다는 게이-뤼삭의 법칙을 나타낸다. 따라서 이 실험에서는 부피가 작아지면서 압력이 증가하고, 이에 따라 온도도 증가하는 것을 관찰할 수 있으며, 이는 보이드의 법칙과 게이-뤼삭의 법칙이 모두 적용되는 결과이므로 "ㄱ, ㄴ"이 정답이 된다.
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20. 표는 교토 의정서에서 규정한 지구 온난화의 원인 물질에 관한 자료이다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 각 물질의 온난화지수는 같은 질량일 때 A를 기준으로 지구 온난화에 기여하는 비율을 구한 값이다.)

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - "ㄱ" : 이산화탄소(CO2)가 가장 높은 온난화지수를 가지고 있기 때문에, 지구 온난화에 가장 큰 영향을 미친다.
    - "ㄴ" : 메탄(CH4)는 온난화지수가 높은 물질 중 하나이며, 수명이 짧아 대기 중 농도가 적지만, 이산화탄소보다 25배 이상 강한 온난화 효과를 가지고 있기 때문에 중요하다.
    - "ㄷ" : 이산화질소(N2O)는 온난화지수가 높은 물질 중 하나이며, 대기 중 농도는 적지만, 이산화탄소보다 300배 이상 강한 온난화 효과를 가지고 있기 때문에 중요하다. 따라서, 이 물질들이 모두 지구 온난화에 기여하는 역할을 하기 때문에 "ㄱ, ㄴ, ㄷ"이 모두 정답이다.
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