수능(화학I) 필기 기출문제복원 (2012-06-07)

수능(화학I)
(2012-06-07 기출문제)

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1. 다음은 공기의 성분 기체 A~D에 관한 설명이다. A~D는 각각 질소, 산소, 이산화탄소, 아르곤 중 하나이다.

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)
  • 보기에서 A와 B의 비율이 대략 4:1인 것을 보면, A는 대기의 약 78%를 차지하는 질소일 가능성이 높다. 마찬가지로, C와 D의 비율이 대략 1:1인 것을 보면, C는 대기의 약 0.04%를 차지하는 이산화탄소일 가능성이 높다. 따라서, 옳은 설명은 "ㄷ, 아르곤은 대기의 약 0.9%를 차지한다" 이다.
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2. 다음은 물과 액체 A의 성질을 알아보기 위한 3 가지 실험이다.

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)
  • - 실험 1: 물은 밀도가 높아서 밑으로 가라앉고, 액체 A는 밀도가 낮아서 위로 올라온다. 따라서 물과 액체 A는 서로 다른 밀도를 가진다.
    - 실험 2: 물은 냉각되면 얼어서 고체가 되지만, 액체 A는 냉각되어도 고체가 되지 않는다. 따라서 물과 액체 A는 서로 다른 녹는점을 가진다.
    - 실험 3: 물은 적당한 온도에서 증발하여 수증기에 응축되어 수직으로 내려온다. 하지만 액체 A는 증발하지 않고 그대로 남아있다. 따라서 물과 액체 A는 서로 다른 증발점을 가진다.
    따라서 정답은 "ㄱ, ㄴ, ㄷ" 이다.
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3. 그림은 금속 A~C의 3 가지 성질을 나타낸 것이다. A~C는 각각 철, 구리, 알루미늄 중 하나이다.

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 금속 A가 철인 경우이다. 그림에서 A는 자성을 가지고 있으며, 철은 자성을 가지고 있는 금속이기 때문에 이 성질이 일치한다. 따라서 "ㄱ"이 정답이다.
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4. 그림은 광화학 스모그 생성과 관련된 화학 반응을 모식적으로 나타낸 것이다.

(가)~(다)에 해당하는 것으로 가장 적절한 것은? (순서대로 가, 나, 다)

  1. NO2, 자외선, 이산화탄소
  2. NO2, 자외선, 탄화수소
  3. NO2, 적외선, 탄화수소
  4. N2O, 자외선, 탄화수소
  5. N2O, 적외선, 이산화탄소
(정답률: 알수없음)
  • 가) NO2 : 광화학 스모그 생성의 주요 원인 물질 중 하나인 이산화질소(NO2)가 포함되어 있기 때문이다.
    나) 자외선 : 광화학 스모그 생성은 자외선의 영향을 받아 일어나는데, 이는 자외선이 대기 중의 이산화질소와 반응하여 오존을 생성하고, 이 오존이 다시 탄화수소와 반응하여 광화학 스모그를 생성하기 때문이다.
    다) 탄화수소 : 광화학 스모그 생성의 주요 원인 물질 중 하나인 탄화수소가 포함되어 있기 때문이다.
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5. 다음은 화합물 A의 성질을 알아보기 위한 실험이다.

A로 사용될 수 있는 화합물만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 실험 결과, A는 물에 녹지 않고, 전기 전도도가 낮으며, 염기성 용액에 녹아서 전기 전도도가 높아진다는 것을 알 수 있다. 이에 따라, A는 이온화된 형태로 존재하는 염기성 화합물일 가능성이 높다. 따라서, 보기에서 염기성 화합물인 "ㄱ, ㄴ, ㄷ" 가 정답이다.
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6. 다음은 금속 나트륨(Na)의 보관 방법에 대한 설명이다.

이 자료에 제시된 방법을 이용하여 금속 Na을 보관하는 이유로 가장 적절한 것은?

  1. 전성이 크기 때문이다.
  2. 전기 전도성이 크기 때문이다.
  3. 산화물을 쉽게 형성하기 때문이다.
  4. 특유의 불꽃 반응 색을 가지기 때문이다.
  5. 다른 금속에 비해 매우 가볍기 때문이다.
(정답률: 알수없음)
  • 금속 나트륨은 공기 중에서 산화물을 쉽게 형성하기 때문에, 보관 시에는 공기와 접촉하지 않도록 신경써야 한다. 따라서 위 자료에서 제시된 방법은 산화물 형성을 방지하기 위한 것이다. 따라서 정답은 "산화물을 쉽게 형성하기 때문이다."이다.
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7. 그림은 공기의 성분 기체 A와 B를 발생시키는 실험을 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)
  • - 공기는 기체 A와 B로 이루어져 있다.
    - 실험에서는 기체 A와 B를 발생시켰다.
    - 그림에서는 기체 A와 B가 혼합되어 있으며, 서로 섞이지 않고 따로 존재한다.
    - 따라서, 기체 A와 B는 상이며, 이는 선택지 중 "ㄱ, ㄷ"에 해당한다.
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8. 다음은 물의 성질을 알아보기 위한 실험이다.

이 실험에 나타난 물의 성질로 설명할 수 있는 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - 보기 중 "ㄱ"은 물의 투과성과 관련된 성질을 나타낸다. 실험에서는 물이 종이를 통과하여 물 위에 그림자가 생기는 것을 관찰할 수 있었다. 이는 물이 투과성이 있기 때문에 가능한 일이다.
    - 보기 중 "ㄴ"은 물의 표면장력과 관련된 성질을 나타낸다. 실험에서는 물이 유리판 위에서 곡면을 이루며 표면이 평평하지 않은 것을 관찰할 수 있었다. 이는 물의 표면장력이 작용하기 때문에 가능한 일이다.
    - 보기 중 "ㄷ"는 물의 비중과 관련된 성질을 나타낸다. 실험에서는 물이 유리관에서 아래쪽으로 흐르는 것을 관찰할 수 있었다. 이는 물의 비중이 높기 때문에 가능한 일이다.
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9. 그림은 칼슘 이온(Ca2+)이 포함된 센물을 3 가지 방법을 사용하여 단물로 바꾼 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)
  • - 센물을 단물로 바꾸는 방법은 전기적 중성을 유지하는 것이다.
    - Ca2+ 이온은 2가 양이온이므로, 전기적 중성을 유지하기 위해서는 2개의 음이온(Cl-)과 결합하여 CaCl2 단물을 형성해야 한다.
    - 따라서, "ㄱ, ㄷ"가 정답이다.
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10. 그림 (가)는 철(Fe)의 부식 과정을 모식적으로 나타낸 것이며, (나)는 금속 M으로 도금한 철의 표면에 생긴 흠집에 물방울이 맺힌 모습을 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)
  • - (가) 그림에서는 철이 부식되는 과정을 보여주고 있으며, 이는 철이 산화되어 산화물이 생성되고 이 산화물이 물과 반응하여 수산화철이 생성되는 과정이다.
    - (나) 그림에서는 도금된 철의 표면에 생긴 흠집에 물방울이 맺히는 모습을 보여주고 있다. 이는 도금된 금속이 흠집이 생기면 그 아래에 있는 철이 노출되어 부식되고, 이 부식된 부분에 물이 모이는 것이다.
    - 따라서 정답은 "ㄱ, ㄴ, ㄷ" 이다.
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11. 그림은 4 가지 고분자 화합물의 구조식이다.

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

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄷ"이 정답인 이유는, 그림에 나타난 4 가지 고분자 화합물 중에서 "ㄷ"은 폴리에틸렌으로, 가장 간단한 구조를 가지고 있기 때문이다. 다른 고분자 화합물들은 다양한 기능성을 가지고 있으며, 구조도 복잡하다.
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12. 그림은 헥산(C6H14), 시클로헥산(C6H12), 시클로헥센(C6H10), 벤젠(C6H6)을 주어진 기준에 따라 분류한 것이다.

(가)~(라)에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 가) 헥산은 6개의 탄소 원자와 14개의 수소 원자로 이루어져 있으며, 모든 탄소 원자가 포화 결합을 이루고 있어 포화 탄화수소이다.
    나) 시클로헥산은 6개의 탄소 원자와 12개의 수소 원자로 이루어져 있으며, 모든 탄소 원자가 포화 결합을 이루고 있어 포화 환탄화수소이다.
    다) 시클로헥센은 6개의 탄소 원자와 10개의 수소 원자로 이루어져 있으며, 공개 결합을 가진 탄화수소 중 하나로 불포화 환탄화수소이다.
    라) 벤젠은 6개의 탄소 원자와 6개의 수소 원자로 이루어져 있으며, 공개 결합을 가진 탄화수소 중 하나로 불포화 환탄화수소이다.

    정답: ㄴ (시클로헥센과 벤젠은 불포화 환탄화수소로, 나머지 물질들은 포화 탄화수소 또는 포화 환탄화수소이다.)
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13. 둥근 바닥 플라스크에 에탄올 20mL를 넣고 그림과 같이 장치 한 후, 160~180℃로 가열하면서 발생하는 기체 A를 수상 치환으로 모았다. 기체 A는 브롬수 탈색 반응을 한다.

기체 A에 대한 설명으로 옳은 것은? [3점]

  1. 극성 기체이다.
  2. 성분 원소는 3 종류이다.
  3. 첨가 중합 반응을 통해 고분자를 만든다.
  4. 분자를 구성하는 원자 수 비는 C : H = 1 : 1 이다.
  5. 산 촉매 조건에서 물과 반응하면 아세트알데히드가 된다.
(정답률: 알수없음)
  • 기체 A는 브롬수 탈색 반응을 하므로 브롬을 함유하고 있을 가능성이 높다. 따라서 기체 A는 극성 기체이다. 또한, 브롬을 함유하고 있으므로 성분 원소는 4 종류이다. 따라서 "극성 기체이다.", "성분 원소는 4 종류이다."는 옳지 않다.

    분자를 구성하는 원자 수 비는 C : H = 1 : 1 이므로 기체 A는 메틸브롬이다. 메틸브롬은 첨가 중합 반응을 통해 고분자를 만들 수 있다. 따라서 "분자를 구성하는 원자 수 비는 C : H = 1 : 1 이다.", "첨가 중합 반응을 통해 고분자를 만든다."는 옳다.

    물과 반응하면 아세트알데히드가 된다는 것은 메틸브롬과는 관련이 없는 정보이므로 이 문제와는 무관하다. 따라서 정답은 "분자를 구성하는 원자 수 비는 C : H = 1 : 1 이다.", "첨가 중합 반응을 통해 고분자를 만든다."이다.
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14. 그림은 대표적 해열 진통제인 아스피린, 아세트아미노펜, 이부프로펜의 구조식이다.

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)
  • - 아스피린(Aspirin)은 살리실산과 아세트산으로 이루어져 있으며, 혈액을 얇게 만들어 혈전을 예방하고 염증을 줄이는 효과가 있다. 또한, 진통제와 해열제로 사용된다.
    - 아세트아미노펜(Acetaminophen)은 아세트산과 파라아미노펜속으로 이루어져 있으며, 진통제와 해열제로 사용된다. 하지만, 염증을 줄이는 효과는 없다.
    - 이부프로펜(Ibuprofen)은 프로페노산계열의 항염증제이며, 진통제와 해열제로 사용된다. 염증을 줄이는 효과가 있어 관절염, 류마티스 관절염 등의 염증성 질환에 사용된다.

    따라서, "ㄱ"은 아스피린과 이부프로펜이 염증을 줄이는 효과가 있기 때문에 맞는 설명이다. "ㄷ"은 아세트아미노펜은 염증을 줄이는 효과가 없기 때문에 틀린 설명이다. "ㄴ"은 모든 약물이 진통제와 해열제로 사용된다는 공통점이 있기 때문에 맞는 설명이다. 따라서, 정답은 "ㄱ, ㄴ"이다.
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15. 다음은 수용액 속에 포함된 양이온(A+, B+, C+, D2+)과 음이온 (E-, F-, G2-)의 앙금 생성에 관한 실험이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A~G 이온은 각각 Ag+, Na+, K+, Ca2+, , Cl-, 중 하나이다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답이 "ㄱ"인 이유는 Ag+와 Cl-이 각각 앙금 생성되기 때문이다. Ag+는 Cl-보다 전기음성도가 높기 때문에 Cl-와 결합하여 AgCl의 앙금이 생성된다. 다른 이온들은 앙금 생성에 관여하지 않는다.
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16. 그림 (가)는 금속 A 막대를 금속 B이온 수용액에, (나)는 금속 B 막대를 금속 C이온 수용액에 담근 것을 나타낸 것이다. 그림 (다)와 (라)는 용액의 전체 이온 수와 금속 A 막대의 질량을 시간에 따라 각각 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 용액의 음이온 수는 일정하다.) [3점]

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답은 "ㄱ, ㄴ"이다.

    그림 (가)에서는 금속 A 막대가 금속 B이온 수용액에 담겨 있으므로, 금속 A 막대는 금속 B이온으로 이루어진 산화물을 형성하고, 동시에 금속 B이온은 금속 A 막대에 전자를 전달하여 환원된다. 이 과정에서 용액의 전체 이온 수는 변하지 않는다.

    그림 (나)에서는 금속 B 막대가 금속 C이온 수용액에 담겨 있으므로, 금속 B 막대는 금속 C이온으로 이루어진 산화물을 형성하고, 동시에 금속 C이온은 금속 B 막대에 전자를 전달하여 환원된다. 이 과정에서 용액의 전체 이온 수는 변하지 않는다.

    따라서, 그림 (다)에서는 용액의 전체 이온 수가 일정하게 유지되며, 금속 A 막대의 질량은 시간에 따라 감소한다. 그림 (라)에서는 용액의 전체 이온 수가 일정하게 유지되며, 금속 B 막대의 질량은 시간에 따라 감소한다.

    따라서, 보기에서 "ㄱ, ㄴ"이 정답인 이유는 용액의 전체 이온 수는 변하지 않고, 금속 막대의 질량은 감소하기 때문이다.
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17. 그림은 1 기압에서 기체 X와 Y의 질량에 따른 부피를 나타낸 것이다. 기체 X와 Y의 온도는 각각 450K와 300K이다.

1 기압에서 기체 X의 온도를 변화시킬 때, 기체 X와 Y에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - 기체 X의 질량은 기체 Y의 질량보다 크다. (ㄱ)
    - 기체 X의 온도가 낮아지면 부피가 작아진다. (ㄷ)

    이유:
    - 그림에서 기체 X와 Y의 질량에 따른 부피를 비교하면, 기체 X의 질량이 더 크기 때문에 기체 X의 부피가 더 작다는 것을 알 수 있다. 따라서 기체 X의 질량은 기체 Y의 질량보다 크다. (ㄱ)
    - 그림에서 온도가 높을수록 부피가 커지는 것을 알 수 있다. 따라서 기체 X의 온도가 낮아지면 부피가 작아진다. (ㄷ)
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18. 다음은 할로겐의 반응성을 알아보는 실험이다. X~Z는 각각 Cl, Br, I 중 하나이다.

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 할로겐의 반응성이 F < Cl < Br < I 순으로 감소하기 때문이다. 따라서, X가 Cl보다 더 반응성이 높은 F일 경우, X와 Y의 반응이 더욱 치우쳐져서 YX보다 YF가 더욱 우선적으로 생성되기 때문에, 정답은 "ㄴ"이다.
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19. 다음은 일정한 온도에서 기체 X와 Y의 성질을 알아보기 위한 실험이다.

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

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

    - 기체 X와 Y의 분자량은 같다. (ㄱ)
    - 기체 X와 Y의 온도는 같다. (ㄴ)

    따라서, 이 실험에서는 기체 X와 Y의 성질을 비교하기 위해 동일한 조건에서 실험이 진행되었으며, 이를 통해 두 기체의 압력과 부피의 변화에 따른 상태 변화를 관찰하고 비교할 수 있었다.
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20. 염기 XOH 수용액과 Y(OH)2 수용액을 섞은 용액 20mL를 산 H2A 수용액 20mL에 첨가하여 혼합 용액을 만들었다. 그림은 사용한 두 염기 수용액의 부피에 따른 혼합 용액의 전체 양이온 수를 나타낸 것이다. 단위 부피당 양이온 수는 H2A(aq)와 XOH(aq)가 같다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 사용한 산과 염기는 완전히 이온화한다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답은 "ㄴ, ㄷ"이다.

    - "ㄱ" : 혼합 용액의 전체 양이온 수는 XOH와 Y(OH)2의 부피 비율에 따라 달라진다. 따라서, XOH와 Y(OH)2의 농도가 같은 것은 아니다.
    - "ㄷ" : 혼합 용액의 전체 양이온 수가 최소가 되는 지점은 XOH와 Y(OH)2의 부피가 같을 때이다. 이 때, XOH와 Y(OH)2의 농도가 같아지므로, 단위 부피당 양이온 수도 같아진다.
    - "ㄱ, ㄴ" : 혼합 용액의 전체 양이온 수가 최소가 되는 지점에서의 단위 부피당 양이온 수는 H2A(aq)와 XOH(aq)가 같다. 따라서, XOH와 Y(OH)2의 농도가 같은 것은 아니지만, 단위 부피당 양이온 수는 같다.
    - "ㄴ, ㄷ" : 혼합 용액의 전체 양이온 수가 최소가 되는 지점에서의 단위 부피당 양이온 수가 H2A(aq)와 XOH(aq)가 같으므로, XOH와 Y(OH)2의 농도가 같아진다. 따라서, 단위 부피당 양이온 수도 같아지므로, XOH와 Y(OH)2의 농도가 같다.
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