수능(화학I) 필기 기출문제복원 (2011-06-02)

수능(화학I) 2011-06-02 필기 기출문제 해설

이 페이지는 수능(화학I) 2011-06-02 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

수능(화학I)
(2011-06-02 기출문제)

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1과목: 과목구분없음

1. 자료는 물과 관련된 현상이며 그림은 온도에 따른 물의 밀도 변화를 나타낸 것이다.

자료의 현상을 가장 잘 설명할 수 있는 구간을 그림에서 찾은 것은?

  1. A-B
  2. B-C
  3. C-D
  4. D-E
  5. E-F
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 자료의 수도관이 터지거나 암석이 쪼개지는 현상은 물이 얼어 부피가 증가하기 때문에 발생합니다. 물은 $4^{\circ}C$에서 밀도가 가장 크며, $4^{\circ}C$에서 $0^{\circ}C$로 온도가 낮아질 때 밀도가 감소하며 부피가 팽창하는 특이한 성질을 가집니다. 따라서 밀도가 감소하는 구간인 B-C가 정답입니다.
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2. 다음은 액체의 성질을 알아보기 위한 실험이다.

이 실험에서 사용한 3 가지 물질의 밀도를 옳게 비교한 것은? (단, 액체 X, Y의 증발은 무시한다.)

  1. X > Y > 물
  2. X > 물 > Y
  3. Y > X > 물
  4. 물 > Y > X
  5. 물 > X > Y
(정답률: 알수없음)
  • U자관에서 액체 기둥의 높이는 밀도에 반비례합니다.
    그림 (A)에서 물의 높이가 가장 낮고 $\text{X}$와 $\text{Y}$의 높이가 더 높으므로, 밀도는 물이 가장 큽니다.
    또한 $\text{X}$보다 $\text{Y}$의 높이가 더 높게 형성되었으므로 밀도는 $\text{X}$가 $\text{Y}$보다 큽니다.
    따라서 밀도 비교 결과는 $\text{물} > \text{X} > \text{Y}$ 입니다.
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3. 그림은 철, 알루미늄의 제련과 대기 중 반응의 일부를 나타낸 것이다.

과정 (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)
  • 철과 알루미늄의 제련 및 산화 과정을 분석한 문제입니다.
    과정 (가)는 코크스($C$)를 이용해 $\text{Fe}_{2}\text{O}_{3}$를 $\text{Fe}$로 환원시키는 과정으로 $\text{CO}_{2}$가 배출됩니다.
    과정 (나)는 $\text{Fe}$가 산소와 반응하여 $\text{Fe}_{2}\text{O}_{3}$가 되는 산화 반응이며, 이는 전체적으로 산화-환원 반응에 해당합니다.
    과정 (다)는 알루미늄 제련을 위해 빙정석을 넣어 녹인 후 전기 분해하는 용융 전기 분해 과정입니다.
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4. 표는 몇 가지 신재생 에너지 및 발전 방식에 관한 설명이다.

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)
  • 제시된 특징을 통해 에너지원을 분석하면 A는 연료 전지, B는 조력 발전, C는 태양광 발전입니다.
    A(연료 전지)는 수소와 산소의 화학 반응을 이용하며, B(조력 발전)는 조수 간만의 차가 큰 지역에서 효율적입니다.

    오답 노트
    C(태양광 발전): 빛 에너지를 이용하므로 계절, 날씨, 지역의 일사량에 따라 발전량이 크게 달라집니다.
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5. 다음은 물의 성질을 알아보기 위한 실험이다.

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)
  • 액체 방울이 더 둥글게 맺힐수록 표면 장력이 큼을 의미합니다.
    실험 I에서 $T_{1}$일 때의 방울이 $T_{2}$일 때보다 더 둥글므로, $T_{1}$일 때의 표면 장력이 더 큽니다.

    오답 노트
    실험 I: 일반적으로 온도가 낮을수록 표면 장력이 커지므로 $T_{1}$이 $T_{2}$보다 낮습니다.
    실험 II: 비누는 물의 표면 장력을 감소시키는 계면활성제로, 분자 간 인력을 약화시킵니다.
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6. 그림 (가)는 성층권에서 프레온(CFC) 가스가 오존층을 파괴하는 과정의 일부를 나타낸 것이고, (나)는 남반구 어떤 지역의 성층권 오존량의 변화를 나타낸 것이다.

이 자료에 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)
  • 프레온 가스($CFC$)에 의한 오존층 파괴 메커니즘과 오존량 변화 분석입니다.
    ㄱ. 그림 (가)에서 $CFC$가 자외선을 받아 $Cl$ 원자로 분해되는 것을 확인할 수 있습니다.
    ㄷ. 그림 (나)에서 1월에 오존량이 가장 낮으므로, 오존층이 자외선을 차단하지 못해 지표면에 도달하는 자외선량이 가장 많습니다.

    오답 노트
    CFC 한 분자에 대해서 (가)의 반응이 지속적으로 진행되면 일산화염소($ClO$)의 분자수는 증가한다: $Cl$ 원자가 촉매로 작용하여 재생되므로, $ClO$의 양은 일정하게 유지됩니다.
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7. 다음은 공기 중 산소의 부피비를 알아보기 위한 실험이다.

이 실험에 관해 옳은 의견을 제시한 학생만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. 철수
  2. 영희
  3. 영희, 순이
  4. 철수, 순이
  5. 철수, 영희, 순이
(정답률: 알수없음)
  • 공기 중 산소의 부피비를 측정하는 실험입니다.
    영희: 구리 코일과 산소가 반응하여 산화 구리($II$)가 되는데, 반응 효율을 높여 산소를 완전히 제거하기 위해 왕복 이동을 반복합니다.
    순이: 기체는 온도가 높으면 부피가 팽창하므로, 실온까지 식히지 않으면 측정된 부피가 $80\text{mL}$보다 크게 나타납니다.

    오답 노트
    철수: 탄소 가루를 사용하면 산소와 반응하여 이산화 탄소($CO_{2}$) 기체가 발생하므로, 최종 부피가 $80\text{mL}$가 되지 않아 동일한 결과를 얻을 수 없습니다.
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8. 다음은 금속 나트륨(Na)의 성질을 알아보기 위한 실험이다.

이 실험에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? [3점]

  1. Na은 물보다 밀도가 크다.
  2. Na은 공기 중에서 쉽게 반응한다.
  3. Na이 물과 반응하면 가연성 기체가 발생한다.
  4. Na이 물과 반응하여 생성된 수용액은 염기성이다.
  5. (라)에서 시험관의 용액에는 나트륨 이온(Na+)이 들어 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 나트륨($Na$)의 화학적 성질 실험에 대한 분석입니다.
    실험 (나)에서 나트륨 조각이 수면 위를 떠다니는 것은 나트륨의 밀도가 물보다 작기 때문입니다.

    오답 노트
    Na은 물보다 밀도가 크다: 수면 위를 떠다니므로 밀도가 물보다 작습니다.
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9. 그림은 원유로부터 몇 가지 화합물을 얻는 과정을 개략적으로 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)
  • 원유의 분별 증류와 나프타 분해 공정에 대한 문제입니다.
    과정 (가)는 끓는점 차이를 이용한 물리적 변화인 분별 증류입니다.
    과정 (나)는 나프타를 고온에서 분해하여 에틸렌, 프로필렌 등을 얻는 열분해 과정으로, 큰 분자가 작은 분자로 쪼개지므로 전체 분자 수는 증가합니다.
    분자들의 평균 탄소 수는 끓는점이 높을수록(아래로 갈수록) 많으므로 중유 > 등유 > 나프타 순입니다.

    오답 노트
    과정 (가)는 화학적 변화를 이용한 것이다: 끓는점 차이를 이용한 물리적 변화입니다.
    물질을 구성하는 분자들의 평균 탄소수는 나프타 > 등유 > 중유이다: 중유 > 등유 > 나프타 순으로 많습니다.
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10. 그림은 3 가지 중합체의 구조를 나타낸 것이다.

(가)~(다)에 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)
  • 구조 분석: (가)는 나일론(폴리아미드), (나)는 폴리부타디엔, (다)는 폴리비닐아세테이트입니다.
    ㄱ. (가), (나), (다) 모두 가지가 없는 선형의 사슬 구조입니다.
    ㄷ. (나)의 단위체인 1,3-부타디엔($\text{CH}_{2}=\text{CH}-\text{CH}=\text{CH}_{2}$)에는 이중 결합이 2개 존재합니다.

    오답 노트
    ㄴ. 축합 중합체는 (가) 나일론과 (다) 폴리비닐아세테이트가 아니라, (가) 나일론만 축합 중합체이며 (나)와 (다)는 부가 중합체입니다. (다)의 구조는 에스테르 결합을 포함하고 있으나 중합 과정은 부가 중합입니다.
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11. 그림은 금속 A~C의 밀도와 사용 기간을 상대값으로 나타낸 것이다.

A~C에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A~C는 철, 구리, 알루미늄 중 하나이고, ‘사용 기간’이란 인류가 과거부터 현재까지 사용한 기간을 의미한다.)

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 철, 구리, 알루미늄의 밀도는 구리 > 철 > 알루미늄 순이며, 사용 기간은 구리 $\approx$ 철 $\gg$ 알루미늄 순입니다. 그래프에서 밀도가 가장 낮고 사용 기간이 매우 짧은 C는 알루미늄, 밀도가 중간이고 사용 기간이 가장 긴 B는 철, 밀도가 가장 높고 사용 기간이 중간인 A는 구리입니다.
    ㄴ. 반응성은 알루미늄(C) > 철(B) > 구리(A) 순이므로, 제시된 금속 중 철(B)이 구리(A)보다는 반응성이 크지만, 보기의 맥락상 구리(A)가 가장 작아야 합니다. (단, 정답이 ㄴ, ㄷ이므로 B를 철, A를 구리로 보았을 때 반응성 서열을 다시 확인하면 구리가 가장 작습니다. 문제의 의도는 B가 철, A가 구리, C가 알루미늄임을 확정하는 것입니다.)
    ㄷ. 알루미늄(C)은 가볍고 강도가 높아 항공기 동체 재료인 두랄루민 합금의 주성분으로 사용됩니다.

    오답 노트
    ㄱ. 구리(A)와 철(B)을 접촉시키면 반응성이 더 큰 철(B)이 산화되어 부식이 촉진됩니다.
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12. 염화마그네슘(MgCl2) 수용액과 수산화바륨(Ba(OH)2) 수용액을 섞으면 앙금이 생성된다. 그림은 염화마그네슘 수용액 10mL에 수산화바륨 수용액을 조금씩 가할 때 용액 중에 존재하는 어떤 이온 (가), (나)의 수를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 수용액에서 염화마그네슘과 수산화바륨은 완전히 이온화된다.)

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄱ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 반응식: $\text{MgCl}_{2} + \text{Ba(OH)}_{2} \rightarrow \text{Mg(OH)}_{2}\downarrow + \text{BaCl}_{2}$
    그래프에서 (나)는 $\text{Ba(OH)}_{2}$를 넣어도 수가 변하지 않는 구경꾼 이온인 $\text{Cl}^{-}$이며, (가)는 넣는 족족 증가하는 $\text{Ba}^{2+}$입니다.
    ㄱ. (가)는 $\text{Ba}^{2+}$, (나)는 $\text{Cl}^{-}$가 맞습니다.
    ㄷ. $\text{MgCl}_{2}$ $10\text{mL}$ 속 이온수는 $\text{Mg}^{2+}(1) + \text{Cl}^{-}(2) = 3$단위, $\text{Ba(OH)}_{2}$ $10\text{mL}$ 속 이온수는 $\text{Ba}^{2+}(1) + \text{OH}^{-}(2) = 3$단위로 서로 같습니다.

    오답 노트
    ㄴ. 점 A는 $\text{Ba(OH)}_{2}$ $10\text{mL}$ 투입 시점이고, 점 B는 $20\text{mL}$ 투입 시점입니다. 앙금 $\text{Mg(OH)}_{2}$의 양은 한계 반응물인 $\text{MgCl}_{2}$의 양에 결정되는데, A 지점에서 이미 $\text{MgCl}_{2}$가 모두 반응하여 앙금이 최대치에 도달했으므로 B에서의 앙금 양은 A와 같습니다.
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13. 그림은 몇 가지 화합물의 반응 (가)~(라)를 나타낸 것이다.

이 자료에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? [3점]

  1. 석회수에 이산화탄소를 통과시키면 (가) 반응이 일어난다.
  2. 대리석에 염산을 떨어뜨리면 (나) 반응이 일어난다.
  3. 석회 동굴이 생성될 때 (다) 반응이 일어난다.
  4. 물에서 (다) 반응이 진행될수록 비누가 더 잘 풀린다.
  5. (라) 반응은 관석이 생성되는 반응 중 하나이다.
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 반응식은 석회석의 순환 과정입니다. (가)는 $\text{Ca(OH)}_{2} + \text{CO}_{2} \rightarrow \text{CaCO}_{3} + \text{H}_{2}\text{O}$, (나)는 $\text{CaCO}_{3} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{CaCl}_{2} + \text{H}_{2}\text{O} + \text{CO}_{2}$, (다)는 $\text{CaCO}_{3} + \text{H}_{2}\text{O} + \text{CO}_{2} \rightleftharpoons \text{Ca(HCO}_{3})_{2}$, (라)는 (다)의 역반응입니다.
    물에서 (다) 반응이 진행되어 $\text{Ca(HCO}_{3})_{2}$가 생성되면, 칼슘 이온($\text{Ca}^{2+}$)이 물에 녹아 있는 상태가 됩니다. 비누는 $\text{Ca}^{2+}$나 $\text{Mg}^{2+}$이온과 결합하여 앙금을 형성해 잘 풀리지 않게 되므로, (다) 반응이 진행될수록 비누는 더 잘 풀리지 않습니다.
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14. 표는 탄소수가 2개인 탄화수소 (가)~(다)의 한 분자당 수소수와 탄소간 결합 길이를 비교한 것이다.

(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)
  • 탄소수가 2개인 탄화수소는 에테인($C_{2}H_{6}$), 에텐($C_{2}H_{4}$), 에타인($C_{2}H_{2}$)이 있습니다. 수소수는 에테인 > 에텐 > 에타인 순이며, 탄소 간 결합 길이는 단일 결합 > 이중 결합 > 삼중 결합 순으로 짧아집니다. 표에서 수소수가 (가) < (나)이고, 결합 길이가 (나) < (다)이므로, (가)는 에타인($C_{2}H_{2}$), (나)는 에텐($C_{2}H_{4}$), (다)는 에테인($C_{2}H_{6}$)입니다.
    ㄴ. (나)인 에텐은 모든 원자가 동일 평면에 존재하는 평면 구조입니다.
    ㄷ. 완전 연소 시 생성되는 물 분자수는 수소 수에 비례하므로, 수소 수가 가장 많은 (다) 에테인이 가장 많습니다.

    오답 노트
    ㄱ. 탄소 간 결합 길이는 (가) 에타인(삼중 결합)이 가장 짧고 (다) 에테인(단일 결합)이 가장 길므로 (가) < (다)입니다.
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15. 다음은 방향족 탄소 화합물 (가)~(다)의 반응 과정이다.

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)
  • 반응식을 통해 화합물을 분석하면 (가)는 아닐린($\text{C}_{6}\text{H}_{5}\text{NH}_{2}$), (나)는 페놀($\text{C}_{6}\text{H}_{5}\text{OH}$), (다)는 벤조산($\text{C}_{6}\text{H}_{5}\text{COOH}$)입니다.
    ㄱ. 아닐린은 염기성 물질로 물보다 산성인 염산에 매우 잘 녹습니다.
    ㄴ. 페놀은 $\text{FeCl}_{3}$ 수용액과 반응하여 보라색으로 변하는 정색 반응을 합니다.
    ㄷ. 벤조산은 카복실기를 가진 산성 물질이므로 $\text{Na}$와 반응하여 수소 기체를 발생시킵니다.
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16. 표는 임의의 금속 원소 A~C의 반응성을 비교하기 위해 ‘수소 발생 여부’를 몇 가지 조건에서 나타낸 자료이다.

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)
  • 금속의 반응성(이온화 경향)은 차가운 물과 반응하는 $C >$ 묽은 염산과 반응하는 $A >$ 둘 다 반응하지 않는 $B$ 순입니다. 즉, 반응성은 $C > A > B$입니다.

    오답 노트
    반응성은 A가 C보다 크다: $C$가 더 반응성이 큽니다.
    B 이온 수용액에 A를 넣으면 B가 석출된다: $A$가 $B$보다 반응성이 크므로 $B$이온을 환원시켜 석출시킵니다.
    A를 황산구리($\text{CuSO}_{4}$) 수용액에 넣으면 구리가 석출된다: $A$는 묽은 염산과 반응할 정도의 반응성을 가지므로, 반응성이 매우 낮은 $\text{Cu}$보다 커서 구리를 석출시킵니다.
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17. 그림 (가)와 (나)는 대기압이 1기압일 때, 0℃에서 같은 분자수의 아르곤(Ar)과 헬륨(He)이 실린더 속에 각각 들어 있는 것을 나타낸 것이다. (가)와 (나)의 부피는 각각 V 와 V/2이고, 분자의 상대적 질량은 Ar > He이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 온도 변화는 없고, 피스톤의 무게와 마찰은 무시한다.)

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 기체 분자의 평균 운동 에너지는 오직 온도에만 비례합니다. (가)와 (나)의 온도가 동일하므로 평균 운동 에너지는 같습니다.

    오답 노트
    (나)에서 추에 의해 가해지는 압력은 1기압이다: (나)의 내부 압력은 대기압(1기압) + 추가 가하는 압력입니다. 분자수와 온도가 같을 때 부피가 $V$에서 $V/2$로 줄었으므로 내부 압력은 2기압이 됩니다. 따라서 추가 가하는 압력은 $2 - 1 = 1\text{기압}$입니다. (정답 ㄱ이 옳은 이유)
    단위 면적당 분자의 충돌 횟수는 (나)가 (가)의 2배이다: 충돌 횟수는 $\frac{n}{V}$에 비례합니다. 부피가 $1/2$이 되었으므로 충돌 횟수는 2배가 됩니다. (단, 이 문제의 정답 설정상 ㄱ만 정답으로 처리됨)
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18. 다음은 기체의 성질을 알아보는 실험이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 온도 변화는 없고, 피스톤의 무게와 마찰은 무시한다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 기체의 부피는 온도와 압력이 일정할 때 몰수에 비례합니다. (나)에서 $X$의 부피가 $V\text{mL}$이고 $Y$의 부피가 더 작으므로, 같은 질량일 때 $X$의 몰수가 $Y$보다 많습니다. 즉, 분자량은 $X < Y$입니다.

    오답 노트
    분자의 상대적 질량은 X > Y이다: 위 분석대로 분자량은 $X < Y$입니다.
    X를 처음 질량의 2배로 넣는다면 (나)에서 X의 부피는 2VmL가 된다: $X$의 양이 2배가 되면 전체 몰수가 변하여 $Ar$을 포함한 각 기체의 분압 평형 지점이 달라지므로 단순히 2배가 되지 않습니다.
    (가)에서 X의 압력은 1기압보다 크다: (나)에서 $X$의 부피가 $V\text{mL}$로 늘어난 상태에서 압력이 1기압이므로, 부피가 더 작았던 (가) 상태에서는 압력이 1기압보다 큽니다.
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19. 그림은 NaX와 NaY가 녹아 있는 혼합 수용액에 시간 t1 까지는 Z2를, t1 이후에는 Y2 를 넣을 때, 용액 속에 존재하는 X- 와 Z- 의 이온수를 나타낸 것이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 할로젠화 이온의 산화 반응성은 $I^{-} > Br^{-} > Cl^{-}$ 순입니다. $Z_{2}$를 넣었을 때 $X^{-}$가 감소하고 $Z^{-}$가 증가하므로, $Z_{2}$가 $X^{-}$를 산화시킨 것입니다. 이후 $Y_{2}$를 넣었을 때 $Z^{-}$가 감소하고 $X^{-}$는 계속 감소하므로, $Y_{2}$는 $Z^{-}$를 산화시킵니다. 따라서 산화되기 쉬운 순서는 $X^{-} > Z^{-} > Y^{-}$이며, 이는 $X^{-} = I^{-}$, $Z^{-} = Br^{-}$, $Y^{-} = Cl^{-}$임을 의미합니다.

    오답 노트
    Y-의 수는 t2까지 일정하다: $Y_{2}$를 넣으면 $Z^{-}$와 반응하여 $Y^{-}$가 생성되므로 수가 증가합니다.
    t2부터 Z-는 X2에 의해 산화된다: $t_{2}$이후 $Z^{-}$가 감소하는 이유는 계속 투입되는 $Y_{2}$에 의해 산화되기 때문입니다.
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20. 그림은 묽은 황산(H2SO4) 수용액 20mL에 염기 수용액 A, B를 각각 10mL씩 순서대로 넣었을 때, 수용액 속에 존재하는 이온의 종류와 수를 모형으로 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A, B는 수산화나트륨(NaOH)과 수산화바륨(Ba(OH)2) 수용액 중 하나이며, 사용한 산과 염기는 수용액에서 완전히 이온화된다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 이온 수 변화를 통해 염기 A, B를 판별하면 A는 $\text{NaOH}$, B는 $\text{Ba(OH)}_{2}$입니다.
    과정 (가)에서 $\text{H}_{2}\text{SO}_{4}$ $20\text{mL}$($\text{H}^{+}$ $40\text{mmol}$)에 $\text{NaOH}$ $10\text{mL}$($\text{OH}^{-}$ $10\text{mmol}$)를 넣으면 $\text{H}^{+}$ $30\text{mmol}$, $\text{Na}^{+}$ $10\text{mmol}$, $\text{SO}_{4}^{2-}$ $20\text{mmol}$이 남습니다.
    과정 (나)에서 $\text{Ba(OH)}_{2}$ $10\text{mL}$($\text{OH}^{-}$ $20\text{mmol}$)를 넣으면 $\text{H}^{+}$ $10\text{mmol}$이 남고, $\text{Ba}^{2+}$와 $\text{SO}_{4}^{2-}$가 반응하여 $\text{BaSO}_{4}$ 앙금이 생성됩니다.
    따라서 $\square$는 반응에 참여하지 않은 구경꾼 이온인 $\text{Na}^{+}$가 아니라 $\text{H}^{+}$이며, $\text{BaSO}_{4}$ 앙금 형성으로 인해 $\text{SO}_{4}^{2-}$가 사라집니다.
    과정 (가)에서 생성된 물은 $10\text{mmol}$, 과정 (나)에서 생성된 물은 $20\text{mmol}$이므로 2배 차이가 납니다.
    $\text{H}_{2}\text{SO}_{4}$ $10\text{mL}$($\text{H}^{+}$ $20\text{mmol}$)와 $\text{Ba(OH)}_{2}$ $10\text{mL}$($\text{OH}^{-}$ $20\text{mmol}$)를 섞으면 완전히 중화되어 중성이 됩니다.
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