수능(화학I) 필기 기출문제복원 (2012-11-08)

수능(화학I)
(2012-11-08 기출문제)

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1. 그림은 어떤 의약품 상자에 표시된 성분과 함량을 나타낸 것이다.

이 의약품의 용도로 가장 적절한 것은?

  1. 해열제
  2. 항암제
  3. 항생제
  4. 제산제
  5. 각성제
(정답률: 알수없음)
  • 이 의약품 상자에는 "알루미늄 수산화물"이라는 성분과 함량이 표시되어 있으며, 이는 제산제의 주요 성분 중 하나이다. 따라서 이 의약품은 소화불량, 위산과다 등의 증상을 완화하기 위한 제산제로 사용될 수 있다. 따라서 정답은 "제산제"이다.
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2. 그림은 기체 A~C를 발생시키는 실험 장치를 각각 나타낸 것이다. A~C는 각각 산소, 아세틸렌, 이산화탄소 중 하나이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것은? [3점]

  1. A가 발생됨에 따라 이산화망간의 양은 감소한다.
  2. A는 형광등의 충전 기체로 사용된다.
  3. B는 물에 녹으면 염기성을 띤다.
  4. B는 연료 전지에 사용된다.
  5. C는 철의 용접에 사용된다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "C는 철의 용접에 사용된다." 이다.

    산소와 아세틸렌이 반응하여 발생하는 불꽃은 철강 등의 금속을 용접하는 데에 사용된다. 이러한 용접 과정에서 산소가 필요한 이유는 철과 산소가 반응하여 산화철을 생성하기 때문이다. 이산화탄소는 용접에 사용되지 않는다. 따라서 C가 이산화탄소라는 것을 고려하면, C는 철의 용접에 사용되지 않는다는 것을 알 수 있다.
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3. 다음은 어떤 금속 M의 성질을 알아보기 위한 실험이다.

금속 M의 성질에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 밀도는 석유보다 크다.
  2. 석유와 반응하지 않는다.
  3. 공기 중에서 산화물을 만든다.
  4. 물과 반응하여 전자를 잃는다.
  5. 물과 반응하여 생성된 수용액은 산성이다.
(정답률: 알수없음)
  • "물과 반응하여 생성된 수용액은 산성이다."가 옳지 않은 설명이다. 금속 M은 물과 반응하여 전자를 잃고 양이온이 되며, 이 때 생성된 수용액은 염기성이다.
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4. 표는 금속 A~C 에 대한 자료이다. A~C는 각각 철, 금, 알루미늄 중 하나이다.

A~C에 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)
  • 표에서 A는 철, B는 금, C는 알루미늄임을 알 수 있다. 따라서 보기에서 "ㄱ"은 틀린 설명이다. "ㄷ"는 표에서 제공되지 않는 정보이므로 틀린 설명이다. "ㄱ, ㄴ"은 표에서 철은 가장 높은 인장강도를 가지고 있고, 금은 가장 높은 전기전도도를 가지고 있음을 알 수 있다. 따라서 "ㄱ, ㄴ"은 옳은 설명이다. "ㄴ, ㄷ"는 표에서 제공되지 않는 정보이므로 틀린 설명이다. "ㄱ, ㄴ, ㄷ"는 틀린 설명이다.
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5. 그림은 철의 제련 과정을 나타낸 것이다.

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 철광석에서 철을 추출하는 과정으로, 철광석을 불에 태워서 산화물을 환원시켜 철을 얻는 과정이다.
    - "ㄷ"은 추출된 철을 정련하는 과정으로, 철에 함유된 불순물을 제거하여 순수한 철을 얻는 과정이다.
    - "ㄴ"은 정련된 철을 가공하는 과정으로, 철을 다양한 형태로 가공하여 사용할 수 있는 제품을 만드는 과정이다.
    - "ㄱ, ㄴ"은 철광석에서부터 가공된 제품까지 모든 과정을 포함하는 것이다.
    - "ㄴ, ㄷ"는 정련과 가공 과정만을 포함하는 것이다.

    따라서, 이 문제에서는 "ㄱ, ㄴ, ㄷ"가 정답이 된다.
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6. 그림 (가)는 일정량의 얼음에 가해준 열량에 따른 온도를, (나)는 온도에 따른 얼음과 물의 밀도를 나타낸 것이다.

이에 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 정답이 "ㄱ"인 이유는, 그림 (가)에서 얼음이 녹아 물이 되는 과정에서는 온도가 일정하게 유지되는 것을 알 수 있고, 그림 (나)에서도 얼음과 물의 밀도가 온도가 0℃일 때 가장 비슷하게 되는 것을 알 수 있기 때문이다. 따라서, 얼음이 녹아 물이 되는 과정에서는 열을 흡수하면서 온도가 일정하게 유지되며, 이때의 온도는 0℃이 된다는 것을 알 수 있다.
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7. 그림은 센물 (가)의 성질에 대한 실험을 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)
  • 센물의 농도가 높아질수록 용액의 밀도가 증가하므로, 그림에서 보이는 것처럼 농도가 높은 용액일수록 물체가 더 높이 떠오르게 된다. 따라서 정답은 "ㄷ"이다.
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8. 그림 (가)는 건조 공기의 성분 기체 A~C의 부피 조성비와 각 기체의 밀도, 끓는점을, (나)는 액화된 공기로부터 A~C를 분별 증류하는 장치를 나타낸 것이다. A~C는 각각 질소, 산소, 아르곤 중 하나이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 밀도는 0˘C, 1 기압에서의 값이다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 가) 그림에서 A~C의 부피 조성비는 78%, 21%, 1%로, A는 질소, B는 산소, C는 아르곤임을 알 수 있다. 또한, 각 기체의 밀도와 끓는점은 다음과 같다.
    - 질소(N2): 밀도 1.25 g/L, 끓는점 -196˚C
    - 산소(O2): 밀도 1.43 g/L, 끓는점 -183˚C
    - 아르곤(Ar): 밀도 1.78 g/L, 끓는점 -186˚C

    나) 액화된 공기로부터 A~C를 분별 증류하는 장치는 그림에서 보이는 것처럼, 증류탑을 이용한다. 증류탑은 각 기체의 끓는점이 다르기 때문에, 열을 가하여 기체를 증발시키고, 그 증발한 기체를 다시 액체로 만들어서 분리하는 과정을 거친다. 이렇게 분리된 각 기체는 각각의 용기에 담겨서 저장된다.

    따라서 정답은 "ㄱ"이다.
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9. 그림 (가)는 온도에 따른 액체의 표면 장력을, (나)는 20℃에서 폴리에틸렌 판 위에 있는 같은 부피의 액체 방울 A, B를 나타낸 것이다. A, B는 각각 물, 에탄올 방울 중 하나이다.

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 "ㄱ, ㄴ"이 옳은 이유는 다음과 같다.

    - (ㄱ) 그림 (가)에서 온도가 낮아질수록 액체의 표면 장력이 증가하는 것을 보여준다. 따라서 물과 에탄올의 경우 모두 온도가 낮아질수록 표면 장력이 증가하므로, 두 액체 모두 폴리에틸렌 판 위에서 구체적인 모양을 유지할 수 있다.
    - (ㄴ) 그림 (나)에서 물과 에탄올의 경우 표면 장력이 다르기 때문에 같은 부피의 방울이라도 모양이 다르다. 물은 더 뾰족한 모양을 가지고 있고, 에탄올은 더 둥근 모양을 가지고 있다. 이는 표면 장력이 물보다 에탄올에서 더 작기 때문이다.
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10. 그림은 화석 연료의 연소 시 생성되는 황 산화물과 그 처리 과정을 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)
  • - ㄱ: 화석 연료를 연소하면서 생성되는 황 산화물(SOx)을 석회암(CaCO3)과 반응시켜 황산염(CaSO4)으로 처리하는 것이 환경 보호에 이점이 있기 때문이다.
    - ㄴ: 황산염(CaSO4)은 건설자재로 활용될 수 있기 때문이다.
    - ㄷ: 황산염(CaSO4)을 처리하는 과정에서 생성되는 석회(CaO)는 다시 석회암(CaCO3)으로 회수하여 재활용할 수 있기 때문이다.
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11. 그림은 네 가지 탄화수소를 몇 가지 기준에 따라 분류한 것이다.

(가)~(다)에 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)
  • (가) 2족 원소와 결합한 탄화수소는 포화탄화수소이다.
    (나) 3족 원소와 결합한 탄화수소는 포화되지 않은 탄화수소이다.
    (다) 탄소 원자 수가 같은 탄화수소 중에서 수소 원자 수가 많은 것이 불포화탄화수소이다.

    정답은 "ㄴ, ㄷ" 이다.
    ㄴ은 3족 원소와 결합한 탄화수소는 포화되지 않은 탄화수소이기 때문에, C3H8은 포화탄화수소가 아니라 불포화탄화수소이다.
    ㄷ는 탄소 원자 수가 같은 탄화수소 중에서 수소 원자 수가 많은 것이 불포화탄화수소이기 때문에, C4H10보다 C3H8이 더 많은 수소 원자를 가지고 있으므로 불포화탄화수소이다.
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12. 다음은 할로겐 원소 X2, Y2, Z2 의 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 "ㄱ"인 이유는 X2, Y2, Z2 모두 물과 반응하여 산화제로 작용하기 때문이다. 이에 따라 X2, Y2, Z2 모두 물과 반응하여 산화제로 작용하는 것을 보여주는 실험 결과인 "ㄱ"이 옳은 것이다.
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13. 표는 액화 천연 가스(LNG)와 액화 석유 가스(LPG)의 주성분에 관한 자료이고, 그림은 여름과 겨울에 사용되는 차량용 LPG의 프로판 성분비를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답은 "ㄴ"이다. 이유는 표와 그림을 보면 LNG의 주성분은 메탄이고, LPG의 주성분은 프로판과 부탄이다. 따라서, 그림에서 나타낸 LPG의 프로판 성분비는 LNG과는 관련이 없다.
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14. 그림은 브롬화마그네슘(MgBr2) 수용액과 소량의 수산화칼륨 (KOH) 수용액을 반응시킨 후 생성된 앙금을 여과하고, 그 여과액에 질산은(AgNO3) 수용액을 넣어 앙금 A가 생성되는 것을 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)
  • 보기 중 "ㄱ"은 MgBr2와 KOH가 반응하여 Mg(OH)2와 KBr이 생성되고, 이후에 AgNO3를 첨가하여 AgBr이 생성되는 과정을 설명하고 있다. 이는 그림에서 보이는 반응 과정과 일치하므로 옳은 설명이다.
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15. 다음은 비닐아세테이트로부터 폴리비닐알코올(PVA)을 합성하는 2 가지 경로이다.

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. (가)에서 첨가 중합 반응이 일어난다.
  2. (나)에서 가수 분해 반응이 일어난다.
  3. (다)에서 비누화 반응이 일어난다.
  4. A는 CH3OH이다.
  5. PVA는 열가소성 고분자이다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "A는 CH3OH이다." 이다.

    설명:
    - (가)에서는 비닐아세테이트와 수산화나트륨이 반응하여 폴리비닐알코올이 합성된다. 이는 첨가 중합 반응이다.
    - (나)에서는 PVA가 가열되면 가수 분해 반응이 일어난다. 이는 PVA의 열가소성을 나타내는 반응이다.
    - (다)에서는 PVA가 강한 염기와 반응하여 비누화 반응이 일어난다. 이는 PVA가 수용액에서 용해되는 특성을 나타내는 반응이다.
    - A는 첫 번째 경로에서 사용되는 용매로, 메탄올(Methanol)이다. CH3OH는 메탄올의 화학식이다.
    - PVA는 열가소성 고분자로, 가열하면 가수 분해 반응이 일어난다.
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16. 다음은 살리실산으로부터 살리실산페닐을 합성하는 반응식이다.

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 "ㄱ, ㄷ" 인 이유는 다음과 같다.

    - 살리실산과 무수나트륨황산을 반응시켜 살리실산나트륨을 만든다. 이때, 무수나트륨황산은 살리실산의 수산기를 중화시키는 역할을 한다. (ㄱ)
    - 살리실산나트륨과 염화페닐을 반응시켜 살리실산페닐을 합성한다. 이때, 염화페닐은 살리실산나트륨의 수산기를 치환시키는 역할을 한다. (ㄷ)
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17. 일정한 질량의 기체 X가 A~C의 상태에 있을 때, 그림 (가)는 A, B의 부피와 을, (나)는 A, C의 밀도와 압력을 나타낸 것이다.

기체 X에 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 그림 (가)와 (나)를 보면 알 수 있다. (가)에서 A와 B의 부피가 같은데, (나)에서 A와 C의 밀도가 같다는 것은 X가 A와 B에서는 같은 질량을 가지고 부피가 다르지만, 밀도가 같은 상태에 있었다는 것을 의미한다. 따라서 X는 부피에 상관없이 일정한 질량을 유지하는 것으로 추측할 수 있으며, 이는 보기 중 "ㄴ"에 해당한다.
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18. 묽은 염산에 금속 A 원자를 N개 녹인 수용액에 금속 B를 넣고 반응시킬 때, 그림 (가)는 전체 금속 이온(Am+, Bn+) 수를, (나)는 발생한 기체 분자 수를 반응한 B 원자 수에 따라 각각 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, m+와 n+는 각각 A, B 이온의 전하이다.) [3점]

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답은 "ㄷ"이다. 이유는 그림 (가)에서 금속 A의 전하가 m+이므로, 금속 A의 이온 수는 Nm개이다. 그리고 그림 (나)에서 B 원자가 2개 반응할 때 발생하는 기체 분자 수가 가장 많으므로, 이 때 B 원자의 수는 2개이다. 따라서 전체 금속 이온 수는 Nm개, 발생한 기체 분자 수는 3개이다. 이에 대한 보기는 "ㄷ"이다.
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19. 표는 3 가지 수용액을 여러 부피로 혼합한 용액 (가)~(다)의 전체 음이온 수와 생성된 물 분자 수를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, Ba(OH)2(aq), HCl(aq), Na2SO4(aq)은 완전히 이온화한다.) [3점]

  1. ㉠+㉡=5N이다.
  2. (가)에서 Ba2+의 수는 0.5N이다.
  3. (나)에서 Na+의 수는 2N이다.
  4. (다)에서 전체 양이온 수는 4N이다.
  5. 생성된 앙금의 양은 (가)에서가 (나)에서의 1.5 배이다.
(정답률: 알수없음)
  • 표에서 (가)에서는 Ba(OH)2와 HCl이 반응하여 BaCl2와 2H2O가 생성되었으며, (나)에서는 NaOH와 HCl이 반응하여 NaCl와 H2O가 생성되었고, (다)에서는 NaOH와 Na2SO4가 반응하여 Na2SO4와 2H2O가 생성되었다.

    ㉠+㉡=5N이므로, (가)에서의 전체 음이온 수는 5N이다. Ba(OH)2는 완전히 이온화하므로 Ba2+의 수는 OH-의 수와 같다. OH-의 수는 2N이므로, Ba2+의 수는 0.5N이다. 따라서, (가)에서의 전체 양이온 수는 5N이고, 전체 음이온 수는 5N이므로, 전체 이온 수는 10N이다.

    (나)에서는 NaOH와 HCl이 반응하여 NaCl와 H2O가 생성되므로, 전체 이온 수는 변하지 않는다. NaOH는 완전히 이온화하므로 Na+의 수는 OH-의 수와 같다. OH-의 수는 2N이므로, Na+의 수는 2N이다.

    (다)에서는 NaOH와 Na2SO4가 반응하여 Na2SO4와 2H2O가 생성되므로, 전체 이온 수는 변하지 않는다. NaOH는 완전히 이온화하므로 Na+의 수는 OH-의 수와 같다. OH-의 수는 2N이므로, Na+의 수는 2N이다. Na2SO4는 완전히 이온화하므로 SO42-의 수는 2N이다.

    따라서, 전체 음이온 수는 (가)에서 5N, (나)에서 3N, (다)에서 4N이다. 생성된 물 분자 수는 (가)에서 2N, (나)에서 2N, (다)에서 2N이므로, 생성된 앙금의 양은 (가)에서가 (나)에서의 1.5 배이다.
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20. 다음은 일정한 온도에서 기체의 성질을 알아보는 실험이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답이 "ㄱ, ㄴ"인 이유는 다음과 같다.
    - 기체의 압력과 부피는 역의 관계에 있다. 따라서, 부피가 작아지면 압력이 증가하고, 부피가 커지면 압력이 감소한다. 이 실험에서는 피스톤을 눌러서 부피를 줄이면서 압력을 측정하였다.
    - 기체의 온도와 압력은 정비례 관계에 있다. 따라서, 온도가 증가하면 압력도 증가하고, 온도가 감소하면 압력도 감소한다. 이 실험에서는 온도를 일정하게 유지하고, 압력을 측정하였다.
    - 따라서, 실험에서 피스톤을 눌러 부피를 줄이면 압력이 증가하고, 이는 기체의 온도와도 관련이 있다. 따라서, 압력과 부피의 변화를 측정하여 기체의 상태방정식을 유도할 수 있다.
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