수능(화학I) 필기 기출문제복원 (2011-04-12)

수능(화학I)
(2011-04-12 기출문제)

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1. 다음은 물의 오염과 정수에 관련된 문제와 그 문제에 철수가 답한 내용을 보여주는 장면이다.

철수가 옳게 답한 문제만을 있는 대로 고른 것은?

  1. 가
  2. 나
  3. 가, 나
  4. 가, 다
  5. 나, 다
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "나"이다.

    첫 번째 문제에서는 물의 오염원으로 인해 물이 오염되는 것을 막기 위해 물을 처리하는 과정을 무엇이라고 하는지 묻는다. 이에 철수는 "정수"라고 답했다. 이는 맞는 답이다.

    두 번째 문제에서는 정수 과정에서 사용되는 것으로, 물 속에 떠다니는 불순물을 걸러내는 기계를 무엇이라고 하는지 묻는다. 이에 철수는 "여과기"라고 답했다. 이 또한 맞는 답이다.

    세 번째 문제에서는 정수 과정에서 사용되는 것으로, 물 속에 녹아있는 불순물을 제거하기 위해 사용되는 기계를 무엇이라고 하는지 묻는다. 이에 철수는 "여과기"라고 답했다. 하지만 이는 틀린 답이다. 올바른 답은 "여과 산화제"이다.

    따라서 철수가 옳게 답한 문제는 첫 번째 문제와 두 번째 문제 두 개이다.
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2. 그래프 (가)는 온도에 따른 물질 의 고체와 액체 상태에서의 밀도를, (나)는 온도에 따른 얼음과 물의 밀도를 나타낸 것이다.

이에 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)
  • - (가) 그래프는 온도가 낮아질수록 고체와 액체의 밀도가 증가하는 것을 보여주고 있으며, 이는 일반적으로 물질이 고체에서 액체로 변화할 때 밀도가 증가하는 것과 일치한다. 따라서 (가)는 옳다.
    - (나) 그래프는 온도가 낮아질수록 얼음과 물의 밀도가 감소하는 것을 보여주고 있으며, 이는 물질이 얼음으로 변화할 때 밀도가 감소하는 것과 일치한다. 따라서 (나)도 옳다.
    - 따라서 정답은 "ㄱ, ㄷ" 이다.
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3. 다음은 수산화칼슘(Ca(OH)2) 수용액을 이용한 실험이다.

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)
  • 보기에서 "ㄱ"은 수산화칼슘 수용액이 약산성 용액에 더해지면 중화반응이 일어나서 pH가 중성으로 변화한다는 것을 나타내고, "ㄴ"은 수산화칼슘 수용액이 고체 칼슘염을 형성하여 용액이 탁하게 되는 것을 나타낸다. 따라서, 이 실험에서는 수산화칼슘 수용액이 약산성 용액에 더해져 중화반응이 일어나고, 이로 인해 고체 칼슘염이 생성되어 용액이 탁해지는 것을 관찰할 수 있다. 따라서 정답은 "ㄱ, ㄴ"이다.
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4. 다음은 철의 부식에 대해 알아보기 위한 실험이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄱ"은 철과 동이 만나면 철이 부식되는 것을 보여주고, "ㄷ"은 철과 구리가 만나면 구리가 부식되는 것을 보여준다. "ㄴ"은 철과 아연이 만나면 부식이 일어나지 않는 것을 보여준다. 따라서, 이 실험에서는 철과 동, 구리, 아연이 각각 부식에 어떤 영향을 미치는지를 알아보는 것이 목적이므로 "ㄱ, ㄴ, ㄷ"이 정답이 된다.
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5. 그림은 일정량의 헬륨 기체의 압력, 절대 온도, 밀도의 관계를 나타낸 것이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - 보기 중에서 옳은 것은 "ㄱ, ㄷ"이다.
    - 그림에서 압력과 절대 온도가 증가할수록 밀도가 감소하는 것을 알 수 있다. 이는 이상 기체 법칙에 따른 결과이다.
    - 이상 기체 법칙은 고체나 액체와 달리 기체 분자들이 서로 충돌하지 않고 자유롭게 움직인다는 가정을 기반으로 한다.
    - 이상 기체 법칙에서는 압력과 절대 온도가 증가할수록 기체 분자들의 운동 에너지가 증가하고, 이로 인해 분자들이 서로 멀어지게 되어 밀도가 감소한다.
    - 따라서, 보기 중에서 "ㄱ, ㄷ"가 옳은 것이다.
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6. 다음은 어떤 신재생 에너지가 이용되는 예이다.

이 신재생 에너지에 해당되는 것은?

  1. 지열 에너지
  2. 풍력 에너지
  3. 수력 에너지
  4. 수소 에너지
  5. 태양광 에너지
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "지열 에너지"이다. 이는 지하에서 나오는 열을 이용하여 발전하는 에너지이다. 위 그림에서는 지열 발전소의 모습이 나타나 있으며, 지하수나 지열열원에서 나오는 열을 이용하여 발전기를 작동시켜 전기를 생산한다.
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7. 다음은 철을 얻는 두 가지 방법이다.

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"은 철광석을 광산에서 캐서 가열로 처리하여 철을 추출하는 방법으로, 철광석이 많은 지역에서 유리하다.
    - "ㄴ"은 폐철을 재활용하여 철을 추출하는 방법으로, 자원 절약과 환경 보호에 유리하다.
    - "ㄷ"는 철광석을 광산에서 캐서 가열로 처리하여 추출한 철과 폐철을 재활용하여 추출한 철을 혼합하여 사용하는 방법으로, 자원 절약과 생산성 향상에 유리하다.
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8. 다음은 금속의 반응성을 알아보기 위한 실험이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A, B는 임의의 금속 원소이고, A이온과 B이온의 전하량은 같으며, 금속의 상대적 질량은 B < A < Ag이다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄱ, ㄷ"가 정답이다. 이는 실험 결과로 A 금속이 B 금속보다 활발하게 반응하고, Ag 금속은 더욱 덜 활발하게 반응하기 때문이다. 따라서, A 금속은 B 금속보다 활발한 금속이며, Ag 금속은 덜 활발한 금속이다.
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9. 그림 (가)는 요오드화칼륨(KI) 수용액에 질산납(Pb(NO3)2) 수용액과 질산은(AgNO3) 수용액을 차례로 넣은 것을, (나)는 혼합 용액 A와 B속에 존재하는 를 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)
  • ① 요오드화칼륨(KI) 수용액에 질산납(Pb(NO3)2) 수용액과 질산은(AgNO3) 수용액을 차례로 넣으면, Pb(NO3)2와 AgNO3가 반응하여 각각 침전물을 생성하고, KI는 이들 침전물의 용해도를 낮추어 침전을 촉진시킨다. 따라서, (가)에서는 KI 수용액이 침전반응을 촉진시키는 역할을 하고 있다.

    ② 혼합 용액 A와 B속에는 각각 Cl-와 NO3- 이온이 존재하고, 이들은 Ag+ 이온과 반응하여 AgCl과 AgNO3 침전물을 생성한다. 따라서, (나)에서는 Ag+ 이온의 존재를 나타내고 있다.

    따라서, 정답은 "ㄱ, ㄷ" 이다.
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10. 그림은 일정량의 묽은 염산(HCl)에 수산화나트륨(NaOH) 수용액의 부피를 달리하여 혼합하였을 때, 발생하는 열량을 상대값으로 나타낸 것이다.

혼합 용액 A~C에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, HCl(aq), NaOH(aq)의 처음 온도는 같다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄱ"은 혼합 용액의 온도가 모두 상승하는 것을 나타내고, "ㄴ"은 혼합 용액의 온도가 모두 하락하는 것을 나타낸다. 이는 열량이 발생하는 반응이 일어나기 때문인데, HCl과 NaOH가 반응하여 열이 발생하면서 혼합 용액의 온도가 변화하는 것이다. 따라서, HCl과 NaOH의 양이 일정하게 증가하면서 혼합 용액의 온도가 일정하게 상승하는 경우에는 "ㄱ"이 옳고, HCl과 NaOH의 양이 일정하게 증가하면서 혼합 용액의 온도가 일정하게 하락하는 경우에는 "ㄴ"이 옳다. 그러나, 혼합 용액의 온도가 먼저 상승하다가 어느 순간부터 하락하는 경우에는 "ㄱ, ㄴ"이 모두 옳다. 이는 HCl과 NaOH의 양이 일정하게 증가하다가 어느 순간부터는 반응이 포화되어 열이 발생하지 않고 오히려 흡열반응이 일어나서 온도가 하락하기 때문이다. 따라서, "ㄱ, ㄴ"이 정답이다.
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11. 그림은 진통제로 쓰이는 세 가지 화합물의 구조식을 나타낸 것이다.

이 화합물들의 공통점으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄱ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "ㄱ, ㄴ"이다. 이 화합물들은 모두 아세트아미노펜의 구조와 유사하며, 아세트아미노펜은 진통제로 널리 사용된다. 따라서 이 화합물들도 진통제로 사용될 수 있다는 공통점이 있다. "ㄴ"은 이 화합물들의 분자량이 모두 다르기 때문에 공통점이 아니다. "ㄷ"는 이 화합물들의 구조가 모두 다르기 때문에 공통점이 아니다. "ㄱ, ㄷ"는 이 화합물들의 카복실기와 아미노기가 모두 존재한다는 공통점이 있지만, 이것만으로는 진통제로 사용될 수 있다는 공통점을 나타내기에는 충분하지 않다.
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12. 다음은 어떤 중금속에 대한 설명이다.

이 중금속에 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 "ㄱ"은 이 중금속이 유독성이 있고, "ㄷ"는 이 중금속이 산화되면 유독성이 더욱 강화된다는 내용이 있기 때문에 정답이 "ㄱ, ㄷ"이다.
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13. 그림은 환경 문제와 원인 물질, 대책을 연결하여 나타낸 것이다.

(가)~(다)에 들어갈 내용으로 바르게 짝지어진 것은? (순서대로 가, 나, 다)

  1. 산성비, 황산화물, 촉매 변환기 설치
  2. 산성비, 프레온 가스, 삼림 면적 확대
  3. 지구 온난화, 황산화물, 탈황 장치 설치
  4. 지구 온난화, 프레온 가스, 촉매 변환기 설치
  5. 런던형 스모그, 프레온 가스, 삼림 면적 확대
(정답률: 알수없음)
  • - 가: 지구 온난화 → 지구 온난화는 대기 중 이산화탄소 농도 증가로 인해 발생하는 문제이다.
    - 나: 프레온 가스 → 프레온 가스는 대기 중 이산화탄소 농도를 증가시키는 가스 중 하나이다.
    - 다: 촉매 변환기 설치 → 촉매 변환기는 자동차 등에서 발생하는 유해 물질을 처리하여 대기 오염을 줄이는 대책 중 하나이다.
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14. 다음의 성질을 모두 만족하는 고분자 화합물은?

(정답률: 알수없음)
  • 고분자 화합물의 성질은 다음과 같다.

    1. 분자량이 크다.
    2. 반응성이 낮다.
    3. 녹는점과 끓는점이 높다.
    4. 용해도가 낮다.
    5. 인장강도가 높다.

    주어진 구조식에서는 반복 단위가 존재하며, 이 반복 단위가 계속해서 반복되어 고분자 화합물을 형성한다. 따라서 분자량이 크고, 반응성이 낮으며, 녹는점과 끓는점이 높으며, 용해도가 낮고, 인장강도가 높은 고분자 화합물이다.

    보기 중에서는 ""가 이러한 고분자 화합물의 성질을 모두 만족하기 때문에 정답이 된다.
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15. 그림은 포름알데히드(HCHO)와 관련된 반응을 나타낸 것이다.

탄소 화합물 A∼D에 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)
  • - A: 메탄 (CH4)
    - B: 메탄올 (CH3OH)
    - C: 포름알데히드 (HCHO)
    - D: 에탄 (C2H6)

    ㄱ. A는 메탄으로, HCHO와는 직접적인 관련이 없다.
    ㄴ. B는 메탄올로, HCHO와는 간접적으로 관련이 있을 수 있지만, 반응식에서 직접적으로 언급되지 않았다.
    ㄷ. C는 포름알데히드로, 반응식에서 생성되는 물질이다. D는 에탄으로, HCHO와는 직접적인 관련이 없다. 따라서 "ㄷ"가 옳은 정답이다.
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16. 다음은 계면 활성제를 구분하기 위한 기준과 세 가지 계면 활성제의 구조식을 나타낸 것이다.

(가)∼(다)에 해당하는 계면 활성제의 수로 옳은 것은? (순서대로 가, 나, 다)

  1. 1, 2, 1
  2. 1, 2, 2
  3. 2, 1, 1
  4. 2, 1, 2
  5. 2, 2, 1
(정답률: 알수없음)
  • - (가)의 기준: 탄화수소 사슬의 길이
    - (나)의 기준: 수용액과의 상호작용 방식
    - (다)의 기준: 극성

    따라서,
    - (가)에 해당하는 계면 활성제의 수는 2개 (A, B)
    - (나)에 해당하는 계면 활성제의 수는 1개 (B)
    - (다)에 해당하는 계면 활성제의 수는 2개 (A, C)

    따라서 정답은 "1, 2, 2"이다.
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17. 그림은 원유의 정제를 통해 니트로벤젠을 얻는 과정을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄱ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답이 "ㄱ"인 이유는, 그림에서 보이는 원유 정제 과정 중에서도 니트로벤젠을 얻는 과정만을 나타내고 있기 때문이다. 즉, 다른 보기들은 원유 정제 과정 전체를 나타내는 것이라면, "ㄱ"은 그 중에서도 특정한 물질을 얻는 과정을 나타내고 있으므로 정답이 된다.
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18. 그림은 사슬 모양 탄화수소 A∼D의 탄소수와 각 탄화수소 한 분자가 완전 연소될 때 생성되는 H2O수를 나타낸 것이다.

탄화수소 A∼D에 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)
  • - 탄화수소 A는 분자당 탄소원자가 2개이므로 C2H2이다. 이 분자가 완전 연소될 때 생성되는 H2O 분자 수는 2개이다. 따라서 "ㄱ"이 옳다.
    - 탄화수소 B는 분자당 탄소원자가 3개이므로 C3H4이다. 이 분자가 완전 연소될 때 생성되는 H2O 분자 수는 3개이다. 그러나 그림에서는 2개만 나타나므로 "ㄷ"가 옳다.
    - 탄화수소 C는 분자당 탄소원자가 4개이므로 C4H6이다. 이 분자가 완전 연소될 때 생성되는 H2O 분자 수는 4개이다. 그림에서도 4개가 나타나므로 "ㄱ"이 옳다. 따라서 정답은 "ㄱ, ㄷ, ㄱ, ㄴ, ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㄱ, ㄴ, ㄷ" 중에서 "ㄱ, ㄴ, ㄷ"이다.
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19. 다음은 할로겐 원소의 반응성을 알아보기 위한 실험이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄱ"은 X와 Y가 모두 클로로포름과 반응하여 더 이상 반응이 일어나지 않는 것을 나타낸다. 이는 클로로포름이 할로겐 원소들과 반응하여 안정화되기 때문이다. "ㄷ"는 X와 Y가 모두 수소와 반응하여 더 이상 반응이 일어나지 않는 것을 나타낸다. 이는 수소가 할로겐 원소들과 반응하여 안정화되기 때문이다. "ㄴ"은 X와 Y 중 하나만 클로로포름과 반응하여 더 이상 반응이 일어나지 않는 것을 나타낸다. 이는 클로로포름이 할로겐 원소들과 반응하여 안정화되는 것이 아니라, X나 Y 중 하나만이 안정화되는 것을 의미한다. 따라서 "ㄱ, ㄴ, ㄷ"이 모두 옳은 설명이다.
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20. 다음은 일정한 온도에서 기체의 성질을 알아보기 위한 실험이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 대기압은 1기압이고, 연결관의 부피와 피스톤의 마찰은 무시하며, 콕의 구멍 크기는 같다.) [3점]

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

    ㄱ. 가열하면 부피가 증가한다.
    - 가열된 기체 분자는 운동 에너지가 증가하면서 서로 멀어지게 되므로 부피가 증가한다.

    ㄷ. 압력이 증가하면 온도가 상승한다.
    - 보일의 법칙에 따라 압력이 증가하면 온도도 증가하게 된다. 이는 기체 분자들이 충돌하면서 운동 에너지가 증가하기 때문이다.
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