수능(화학I) 필기 기출문제복원 (2011-06-02)

수능(화학I)
(2011-06-02 기출문제)

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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)
  • 정답은 "B-C"이다. 그림에서 온도가 4℃에서 0℃으로 내려가는 구간인 B-C에서 물의 밀도가 가장 크기 때문이다. 이는 물이 얼어서 고체가 되기 전에 가장 밀도가 높아지는 지점이기도 하다. 따라서 물이 얼어서 떠오르는 현상을 설명할 때 이 구간을 가장 잘 활용할 수 있다.
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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)
  • 정답은 "물 > X > Y"이다.

    이유는 밀도가 높은 물질이 밑으로 가고, 밀도가 낮은 물질이 위로 올라가기 때문이다. 따라서 실험 결과에서는 물이 가장 밑에 위치하고, X가 그 위에 위치하고, Y가 가장 위에 위치하였다. 따라서 물의 밀도가 가장 높고, X의 밀도가 물보다는 높지만 Y보다는 낮으며, Y의 밀도가 가장 낮다는 것을 알 수 있다.
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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)
  • - (가) : 철의 제련 과정이다. 용광로에서 철광석과 석탄을 이용하여 철을 추출하는 과정이다.
    - (나) : 알루미늄의 제련 과정이다. 보통은 베이어라이트(Bauxite)라는 광물에서 추출한다.
    - (다) : 대기 중 반응 과정이다. 이 과정에서는 질소와 산소가 반응하여 질소산화물과 이산화질소가 생성된다.

    따라서, 정답은 "ㄱ, ㄴ, ㄷ" 이다. 이유는 문제에서 주어진 그림에서 (가)는 철의 제련, (나)는 알루미늄의 제련, (다)는 대기 중 반응을 나타내고 있기 때문이다.
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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)
  • 신재생 에너지 중에서도 태양광, 풍력, 수력, 지열, 해양에너지는 모두 지속 가능한 자원으로서 환경 친화적이며, 발전 방식도 다양하게 존재한다. 이에 반해 생물질을 연소시켜 발전하는 바이오매스는 생산과 소비가 지속적으로 이루어져야 하기 때문에 지속 가능성이 낮다. 따라서 "ㄱ, ㄴ"이 정답이다.
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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)
  • 보기에서 정답이 "ㄱ"인 이유는, 실험 결과로 물이 유체이며, 투명하고 색이 없으며, 냄새가 없으며, 물체를 빠르게 흐르게 하고, 물체를 떠오르게 하며, 물체를 녹이지 않는 등의 성질을 가지고 있기 때문이다. 이러한 성질들은 모두 물의 특징이며, 이 실험을 통해 물의 성질을 알아볼 수 있다.
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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)
  • 보기에서 정답이 "ㄱ, ㄷ" 인 이유는 다음과 같다.

    ㄱ. 그림 가는 프레온(CFC) 가스가 오존층을 파괴하는 과정을 보여주고 있으며, 이는 실제로 일어나는 환경문제 중 하나이다.

    ㄷ. 그림 나는 남반구 어떤 지역의 성층권 오존량의 변화를 보여주고 있으며, 이는 프레온(CFC) 가스의 사용이 급증하면서 성층권 오존층이 파괴되어 발생하는 문제를 나타내고 있다.
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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)
  • 이 실험에서는 산소와 수소가 반응하여 물이 생성되는데, 이때 생성된 물의 부피가 산소의 부피와 같다는 것을 이용한다. 따라서 실험 전과 후에 물의 부피를 측정하여 산소의 부피를 구할 수 있다. 이 실험에서는 실험 전에는 물이 없으므로 산소와 수소의 부피의 합이 전체 부피이다. 따라서 실험 전과 후의 부피 차이를 구하여 산소의 부피를 구할 수 있다. 이에 따라 영희와 순이가 정답인 이유는, 실험 전과 후의 부피 차이를 구하는 과정에서 실험 전의 부피를 알아야 하는데, 이는 실험 전에 부피를 측정한 학생들의 데이터가 필요하기 때문이다. 따라서 실험 전에 부피를 측정한 학생들인 영희와 순이가 정답이 된다.
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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)
  • "(라)에서 시험관의 용액에는 나트륨 이온(Na+)이 들어 있다."는 실험 설명과 일치하므로 옳은 설명이다.

    "Na은 공기 중에서 쉽게 반응한다."는 실험 결과와 일치하지 않는 설명이다. 실험에서는 Na이 물과 반응하여 생성된 수용액을 이용하고 있으므로, Na이 공기 중에서 반응하는 것은 실험과 무관하다.

    "Na이 물과 반응하여 생성된 수용액은 염기성이다."는 실험 결과와 일치하는 설명이다.

    "Na이 물과 반응하면 가연성 기체가 발생한다."는 실험 결과와 일치하는 설명이다.

    따라서, 옳지 않은 설명은 "Na은 공기 중에서 쉽게 반응한다."이다.

    "Na은 물보다 밀도가 크다."는 Na의 원자량이 작고, 원자 반지름이 크기 때문에 Na 원자 하나의 부피가 크기 때문이다. 따라서, 같은 질량의 물질을 비교할 때 Na은 물보다 부피가 크므로 밀도가 높다.
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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)
  • 보기에서 정답이 "ㄴ"인 이유는 그림에서 보이는 과정 중에서 원유에서부터 최종적으로 얻어지는 화합물이 "에테르"이기 때문이다. 다른 보기들은 그림에서 보이는 과정 중에서 얻어지는 다른 화합물들도 포함하고 있어서 정답이 될 수 없다.
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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)
  • - (가) : 1차원 중합체로, 선 모양으로 이루어져 있다.
    - (나) : 2차원 중합체로, 면 모양으로 이루어져 있다.
    - (다) : 3차원 중합체로, 입체 모양으로 이루어져 있다.

    따라서, 보기에서 정답은 "ㄱ, ㄷ" 이다. 이유는 (가)와 (나)는 각각 1차원과 2차원 중합체이므로 입체적인 구조를 가지지 않는 반면, (다)는 3차원 중합체로 입체적인 구조를 가지기 때문이다.
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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)
  • 정답은 "ㄴ, ㄷ"이다.

    A는 철, B는 구리, C는 알루미늄이다. 그림에서 밀도가 높은 순서대로 A(철) → B(구리) → C(알루미늄)이다. 또한 사용 기간이 긴 순서대로 A(철) → B(구리) → C(알루미늄)이다. 이는 각 금속의 물리적 특성과 인류의 역사적인 발전과 관련이 있다.

    따라서, A는 철이고 밀도와 사용 기간이 모두 높기 때문에 구리와 알루미늄보다 더 오래 사용되었을 것이다. B는 구리이고 밀도와 사용 기간이 모두 중간 정도이므로 철보다는 덜 오래 사용되었을 것이고, 알루미늄보다는 더 오래 사용되었을 것이다. C는 알루미늄이고 밀도와 사용 기간이 모두 낮기 때문에 철과 구리보다는 덜 오래 사용되었을 것이다.
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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)
  • 보기에서 정답이 "ㄱ, ㄷ" 인 이유는 다음과 같다.

    - (가) 이온은 염화마그네슘(MgCl2) 수용액에서 나오는 이온이다. MgCl2는 Mg2+와 2Cl- 이온으로 이루어져 있으므로, 수용액에서는 Mg2+와 Cl- 이온이 존재한다. 따라서, (가) 이온은 Cl- 이온이다.
    - (나) 이온은 수산화바륨(Ba(OH)2) 수용액에서 나오는 이온이다. Ba(OH)2는 Ba2+와 2OH- 이온으로 이루어져 있으므로, 수용액에서는 Ba2+와 OH- 이온이 존재한다. 따라서, (나) 이온은 OH- 이온이다.

    따라서, 보기에서 정답이 "ㄱ, ㄷ" 인 것이다.
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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)
  • 석회수에 이산화탄소를 통과시키면 (가) 반응이 일어난다. -> 이산화탄소와 석회수가 반응하여 탄산칼슘과 물이 생성된다.
    대리석에 염산을 떨어뜨리면 (나) 반응이 일어난다. -> 대리석과 염산이 반응하여 이산화탄소, 물, 염화칼슘이 생성된다.
    석회 동굴이 생성될 때 (다) 반응이 일어난다. -> 이산화탄소와 물이 반응하여 탄산칼슘이 생성되고, 이 탄산칼슘이 석회암과 반응하여 석회 동굴이 생성된다.
    물에서 (다) 반응이 진행될수록 비누가 더 잘 풀린다. -> 물과 비누가 반응하여 지용성이 있는 마이셀이 생성되는데, 이 반응은 물과 비누의 농도와 온도에 따라 진행되며, 농도와 온도가 높아질수록 비누가 더 잘 풀린다.
    (라) 반응은 관석이 생성되는 반응 중 하나이다. -> (라) 반응은 이산화탄소와 물이 반응하여 탄산칼슘이 생성되고, 이 탄산칼슘이 암석과 반응하여 관석이 생성되는 반응이다.

    따라서, 옳지 않은 설명은 "물에서 (다) 반응이 진행될수록 비누가 더 잘 풀린다." 이다. 이 반응은 물과 비누의 농도와 온도에 따라 진행되며, 농도와 온도가 높아질수록 비누가 더 잘 풀리는 것이다.
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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)
  • 정답은 "ㄴ, ㄷ"입니다.

    (가) 에서 (다)로 갈수록 탄소수가 증가하면서 분자당 수소수가 감소하고, 탄소간 결합 길이가 증가합니다. 이는 탄소수가 증가함에 따라 탄소와 탄소간의 결합이 더 많아지고, 이에 따라 수소와 결합할 자리가 줄어들기 때문입니다.

    따라서, (ㄴ)과 (ㄷ)가 옳은 설명입니다.
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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)
  • - (가)는 브롬과 반응하여 브로모벤젠을 생성하는 반응이다. 이는 방향족 탄소 화합물의 일반적인 반응 중 하나이다. 따라서 "ㄱ"은 옳다.
    - (다)는 산화제인 크롬산과 반응하여 벤즈산을 생성하는 반응이다. 이 역시 방향족 탄소 화합물의 일반적인 반응 중 하나이다. 따라서 "ㄷ"은 옳다.
    - (나)는 브롬화 아세틸과 반응하여 페닐아세틸렌을 생성하는 반응이다. 이는 알킬화 반응 중 하나이며, 방향족 탄소 화합물에서도 일어날 수 있다. 따라서 "ㄴ"은 옳다.
    - (라)와 (마)는 해당 반응에서 일어나지 않는 반응이므로, "ㄱ, ㄴ, ㄷ"이 옳은 정답이다.
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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)
  • 보기에서 정답이 "ㄴ, ㄷ" 인 이유는, 수소 발생 여부를 비교하는 조건 중에서는 열 분해 반응에서만 A, B, C 중 하나의 원소가 수소를 발생시키지 않았기 때문이다. 따라서 A, B, C 중에서는 열 분해 반응에서만 수소 발생이 없는 원소가 있으며, 이는 A 원소이다. 이에 따라, A 원소는 가장 반응성이 낮은 원소로 판단할 수 있다.
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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)
  • 가스의 부피는 온도와 압력에 비례하므로, 대기압이 동일하고 온도가 동일하면 같은 분자수의 가스는 부피가 같다. 따라서 (가)와 (나)의 온도는 같다. (나)의 부피는 (가)의 부피의 절반인데, 같은 온도에서 같은 부피의 가스 중 분자량이 더 작은 He가 더 많은 분자수를 가지므로 (나) 속의 He 분자의 수는 (가) 속의 He 분자의 수보다 많다. 따라서 (나) 속의 총 분자수는 (가) 속의 총 분자수보다 많다. 이에 따라 (나) 속의 압력이 (가) 속의 압력보다 더 커진다. 따라서 정답은 "ㄱ"이다.
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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)
  • 보기에서 정답이 "ㄴ"인 이유는 기체의 부피가 압력과 반비례하기 때문이다. 즉, 피스톤을 눌러 기체의 압력을 증가시키면 기체의 부피는 감소하게 되고, 반대로 피스톤을 올리면 기체의 압력은 감소하고 부피는 증가하게 된다. 따라서, 그림에서와 같이 피스톤을 눌러 압력을 증가시키면 기체의 부피는 감소하고, 부피가 작아지면서 분자들 간의 충돌이 더 자주 일어나게 되어 온도가 상승하게 된다.
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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)
  • 보기 중 "ㄱ"은 NaX가 녹아 있는 혼합 수용액에 Z2를 넣은 후, 시간이 지나면 X- 이온의 농도가 감소하고 Z- 이온의 농도가 증가하는 것을 나타낸다. 이는 Z2가 NaX와 반응하여 Z- 이온을 생성하고, X- 이온과 결합하여 NaX의 농도를 감소시키기 때문이다. 따라서 "ㄱ"이 정답이다.
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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)
  • 보기에서 정답이 "ㄴ"인 이유는 모형에서 나타난 이온들 중 Ba2+와 SO42- 이온의 수가 같기 때문이다. 이는 Ba(OH)2 염기가 사용되어 Ba2+와 OH- 이온이 생성되어 BaSO4 침전이 일어나는 반응에서 나타난다. 따라서, 염기 B는 Ba(OH)2이다.
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