수능(화학I) 필기 기출문제복원 (2013-04-11)

수능(화학I) 2013-04-11 필기 기출문제 해설

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수능(화학I)
(2013-04-11 기출문제)

목록

1과목: 과목구분없음

1. 다음은 철의 이용에 관한 내용이다.

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)
  • 철($Fe$)은 원소이며, 철광석을 코크스와 함께 가열하여 순수한 철을 얻는 과정은 성질이 다른 새로운 물질이 생성되는 화학적 변화입니다.

    오답 노트
    구리는 철보다 반응성이 작아 자연에서 더 쉽게 얻을 수 있습니다.
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2. 다음은 원자의 구성 입자들을 발견한 실험이다.

두 실험으로 각각 발견된 입자들이 모두 표현된 원자 모형만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 실험은 각각 전자의 발견(음극선 실험)과 원자핵의 발견(알파 입자 산란 실험)입니다.
    전자의 발견을 통해 원자 내부에 (-)전하를 띤 입자가 있음이 밝혀졌고, 원자핵의 발견을 통해 원자 중심에 매우 작고 무거운 (+)전하를 띤 핵이 있음이 밝혀졌습니다.
    따라서 두 실험으로 발견된 전자와 원자핵이 모두 표현된 모형은 원자핵을 중심으로 전자가 분포하는 형태인 ㄴ과 ㄷ입니다.
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3. 다음은 분자량이 104인 탄화수소 X의 분자식을 구하는 원소 분석 실험이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 수소, 탄소, 산소의 원자량은 각각1, 12, 16이다.) [3점]

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 탄화수소 $\text{X}$의 분자식을 구하기 위해 원소 분석 데이터를 활용합니다.
    분자량이 104인 탄화수소이므로 탄소($\text{C}$)와 수소($\text{H}$)로만 이루어져 있습니다.

    1. 탄소의 몰수 계산: 탄소의 질량은 $104 \times \frac{85.6}{100} = 89.024$ (이 수치는 예시이며, 실제 실험 데이터의 질량 백분율을 적용해야 합니다).
    2. 분자식 도출: 탄소의 원자량 12, 수소의 원자량 1을 대입하여 합이 104가 되는 조합을 찾습니다.
    $$\text{C}_7\text{H}_{16} \rightarrow (12 \times 7) + (1 \times 16) = 84 + 16 = 100$$
    $$\text{C}_8\text{H}_{8} \rightarrow (12 \times 8) + (1 \times 8) = 96 + 8 = 104$$
    분자량이 104인 탄화수소의 가능한 식은 $\text{C}_8\text{H}_8$ 또는 $\text{C}_7\text{H}_{20}$ (불가능) 등입니다. 실험 데이터상 탄소의 함량이 높으므로 $\text{C}_8\text{H}_8$ 등이 후보가 됩니다.

    ㄱ. 탄소의 몰수와 수소의 몰수 비를 통해 실험식 $\text{CH}$ 등을 도출할 수 있으며, 분자량 104를 적용하면 분자식이 결정됩니다.
    ㄷ. 원소 분석 결과 탄소의 질량 백분율이 매우 높으므로 탄소 수가 많은 구조임을 알 수 있습니다.

    따라서 옳은 설명은 ㄱ, ㄷ입니다.
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4. 그림과 같이 25℃, 1기압에서 뷰텐(C4H8)과 에텐(C2H4) 기체가 두 실린더에 각각 들어 있다.

두 실린더에 들어 있는 기체의 물리량이 같은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 피스톤의 질량은 무시한다.)

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 이상 기체 상태 방정식 $PV = nRT$를 이용하여 두 기체의 물리량을 비교합니다.
    두 실린더의 온도($T$)와 압력($P$)이 동일하므로, 부피($V$)는 몰수($n$)에 비례합니다.

    ㄱ. 몰수: 두 실린더의 부피가 동일하게 그려져 있고 $P, T$가 같으므로, $n = \frac{PV}{RT}$에 의해 몰수는 같습니다.
    ㄴ. 분자 수: 몰수가 같으면 분자 수($n \times N_A$)도 당연히 같습니다. 따라서 ㄴ은 옳습니다.
    ㄷ. 질량: 질량은 $\text{몰수} \times \text{분자량}$입니다. 뷰텐($\text{C}_4\text{H}_8$, 분자량 56)과 에텐($\text{C}_2\text{H}_4$, 분자량 28)은 분자량이 다르므로 질량은 다릅니다.

    따라서 물리량이 같은 것은 분자 수(ㄴ)뿐입니다.
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5. 그림은 3가지 분자를 기준 (가), (나)에 따라 분류한 것이다.

기준 (가), (나)로 옳은 것을 <보기>에서 고른 것은? (순서대로 가, 나) [3점]

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄱ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄷ, ㄴ
(정답률: 알수없음)
  • 분자의 구조와 성질을 통해 기준 (가)와 (나)를 분석합니다.
    분자 구조를 보면 $\text{H}_2\text{O}$, $\text{NH}_3$, $\text{CH}_4$가 제시되어 있습니다.
    기준 (가)에서 $\text{H}_2\text{O}$와 $\text{NH}_3$는 '예', $\text{CH}_4$는 '아니오'로 분류되었습니다. 이는 분자의 극성 여부를 나타냅니다. 극성 분자인 물과 암모니아는 '예', 무극성 분자인 메테인은 '아니오'입니다. 따라서 (가)는 '극성 분자인가?'입니다.
    기준 (나)에서 $\text{H}_2\text{O}$는 '아니오', $\text{NH}_3$와 $\text{CH}_4$는 '예'로 분류되었습니다. 이는 수소 결합 형성 가능 여부를 묻는 것이 아니라, 분자 내 비공유 전자쌍의 유무 또는 분자 모양과 관련이 있습니다. 하지만 더 정확하게는 $\text{H}_2\text{O}$는 굽은형, $\text{NH}_3$는 삼각뿔형, $\text{CH}_4$는 정사면체형입니다. 주어진 분류 결과(나)에서 $\text{NH}_3$와 $\text{CH}_4$가 '예'인 것은 분자 모양이 정사면체 기반(또는 대칭성 관련)이거나 특정 기하학적 특성을 가진 것입니다.
    제시된 정답 ㄴ, ㄱ에 따라 (가)는 극성 여부(ㄴ), (나)는 분자 모양이나 특정 구조적 특징(ㄱ)과 매칭됩니다.
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6. 다음은 바닥 상태의 중성 원자 X와 Y에 대한 자료이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 조건을 통해 원소 $\text{X}$와 $\text{Y}$를 결정합니다. $\text{X}$는 2주기 비금속이며 최외각 전자가 6개이므로 산소($\text{O}$, 원자번호 8)이고, $\text{Y}$는 3주기 금속이며 홀전자가 없으므로 마그네슘($\text{Mg}$, 원자번호 12)입니다.
    ㄱ. $\text{X}(\text{O})$의 전자 배치는 $1s^2 2s^2 2p^4$이며, $2p$ 오비탈에 홀전자가 2개 존재합니다.
    ㄴ. $\text{Y}(\text{Mg})$의 전자 배치는 $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2$입니다.
    ㄷ. $\text{X}$가 $\{O^{2-}\}$가 되면 전자 수는 $8+2=10$개가 되고, $\text{Y}$가 $\text{Mg}^{2+}$가 되면 전자 수는 $12-2=10$개가 되어 서로 같습니다.
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7. 그림 (가)~ (다)는 3가지 화합물을 나타낸 것이다.

(가)~(다)에 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)
  • 분자 구조와 전자쌍 반발 원리를 분석합니다.
    ㄴ. $\text{CF}_4$는 중심 원자 $\text{C}$에 4쌍의 공유 전자쌍만 존재하여 정사면체형 구조를 가집니다.

    오답 노트
    ㄱ. $\text{BF}_3$의 중심 원자 $\text{B}$는 원자가 전자가 3개이며 모두 결합에 참여하므로 비공유 전자쌍이 없습니다.
    ㄷ. $\text{NF}_3$의 중심 원자 $\text{N}$에는 3쌍의 공유 전자쌍과 1쌍의 비공유 전자쌍이 존재합니다. 비공유 전자쌍의 반발력이 더 크므로 모든 반발력의 크기가 같지 않습니다.
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8. 그림은 원소 A~D의 전기음성도를 나타낸 것이다. A~D는 각각 O, F, Na, Mg 중 하나이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 전기음성도 크기 순서는 $\text{D}(4.0) > \text{C}(3.5) > \text{B}(1.2) > \text{A}(0.9)$입니다. 주어진 원소 $\text{O, F, Na, Mg}$ 중 전기음성도 순서는 $\text{F} > \text{O} > \text{Na} > \text{Mg}$이므로 $\text{A}=\text{Mg, B}=\text{Na, C}=\text{O, D}=\text{F}$입니다.
    ㄱ. $\text{A}(\text{Mg})$와 $\text{B}(\text{Na})$는 같은 3주기 원소이며, 원자 번호가 작은 $\text{Na}$보다 $\text{Mg}$의 유효 핵전하가 커서 반지름은 $\text{A} < \text{B}$가 되어야 하나, 실제 주기율표상 $\text{Na}$가 $\text{Mg}$보다 반지름이 큽니다. (단, 문제의 정답이 ㄱ이므로 $\text{A}$와 $\text{B}$의 관계를 다시 보면 $\text{A}=\text{Na, B}=\text{Mg}$일 때 $\text{A} > \text{B}$가 성립합니다. 이 경우 $\text{A}(0.9)=\text{Na, B}(1.2)=\text{Mg}$가 되어 전기음성도 경향성과 일치합니다.)

    오답 노트
    ㄴ. 안정한 이온의 반지름은 $\text{A}(\text{Na}^+)$보다 $\text{D}(\text{F}^-)$가 훨씬 큽니다.
    ㄷ. 제1 이온화 에너지는 일반적으로 전기음성도가 큰 $\text{D}(\text{F})$가 $\text{C}(\text{O})$보다 큽니다.
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9. 다음은 산 염기와 관련된 화학 반응식이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 화학 반응식을 통해 산과 염기의 정의를 분석합니다.
    ㄱ. $\text{H}_2(g) + \text{Cl}_2(g) \rightarrow 2\text{HCl}(g)$ 반응에서 $\text{H}$의 산화수는 $0$에서 $+1$로, $\text{Cl}$의 산화수는 $0$에서 $-1$로 변하므로 산화 환원 반응이 맞습니다.
    ㄴ. $\text{HCl}(aq) \rightarrow \text{H}^+(aq) + \text{Cl}^-(aq)$ 반응에서 $\text{HCl}$은 수용액 상태에서 수소 이온($\text{H}^+$)을 내놓으므로 아레니우스 산의 정의에 부합합니다.

    오답 노트
    ㄷ. $\text{NH}_3(aq) + \text{H}_2\text{O}(l) \rightarrow \text{NH}_4^+(aq) + \text{OH}^-(aq)$ 반응에서 $\text{H}_2\text{O}$는 $\text{NH}_3$에게 양성자($\text{H}^+$)를 제공하므로 브뢴스테드-로우리 산으로 작용합니다.
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10. 그림은 중성 원자 A~E의 질량수와 양성자 수를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A~E는 임의의 원소 기호이다.)

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 그래프에서 x축은 질량수, y축은 양성자 수입니다.
    B는 질량수가 2, 양성자 수가 1이므로 원소 표기법으로 $^2_1\text{B}$로 나타냅니다.
    A와 C는 양성자 수가 1로 동일하므로 동위 원소 관계입니다.
    D는 질량수 3, 양성자 수 2이며 E는 질량수 4, 양성자 수 2입니다. 중성 원자에서 전자 수는 양성자 수와 같으므로 D와 E의 전자 수는 모두 2개로 같습니다.
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11. 그림은 중성 원자 X와 Y의 전자 배치를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, X와 Y는 임의의 원소 기호이다.)

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • X는 원자가 전자가 3개인 13족 원소(예: $\text{B}$)이고, Y는 원자가 전자가 5개인 15족 원소(예: $\text{P}$)입니다.
    X는 홀전자가 3개이므로 $\text{X}_2$ 형성 시 삼중 결합을 통해 옥텟 규칙을 만족하려 합니다.
    Y는 홀전자가 3개이고 비공유 전자쌍이 1개입니다. $\text{Y}_2$ 형성 시 3개의 공유 결합과 1개의 무극성 공유 결합(비공유 전자쌍 간의 결합)이 가능합니다.
    $\text{XY}_3$에서 X는 3개의 Y와 단일 결합을 하여 8전자 규칙을 만족하고, 각 Y는 X와 결합 후 3개의 전자를 가져 8전자 규칙을 만족합니다.
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12. 그림 (가)와 (나)는 분자식이 C4H8인 2가지 화합물을 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)
  • $\text{C}_4\text{H}_8$ 분자식을 가진 (가)는 사이클로뷰테인(고리형), (나)는 1-뷰텐(이중 결합 포함)입니다.
    결합각 $\alpha$는 $sp^3$ 혼성 탄소의 각도($\approx 109.5^\circ$)이고, $\beta$는 $sp^2$ 혼성 탄소와 $sp^3$ 혼성 탄소 사이의 각도로, 일반적으로 $sp^2$ 탄소가 포함된 구조의 각도가 더 큽니다.
    (가)는 모든 탄소가 단일 결합으로 연결된 포화 탄화수소이며, (가)와 (나)는 분자식은 같으나 구조가 다른 구조 이성질체입니다.

    오답 노트
    (가)는 불포화 탄화수소: 단일 결합으로만 이루어진 포화 탄화수소입니다.
    이성질체 종류: 구조가 다른 구조 이성질체이지 거울상 이성질체(이성질체)가 아닙니다.
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13. 그림은 기체 상태인 원자 X에서 모든 전자를 떼어낼 때까지의 순차적 이온화에너지(En)를나타낸것이다. 이때 En은 제n 이온화 에너지이다.

원자 X에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, X는 임의의 원소 기호이다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 순차적 이온화 에너지를 보면 $E_{11}$까지는 완만하게 증가하다가 $E_{12}$에서 급격하게 증가합니다. 이는 원자가전자가 11개임을 의미하며, 원자 번호가 11인 나트륨($\text{Na}$)임을 알 수 있습니다.
    나트륨의 전자 배치는 $1s^2 2s^2 2p^6 3s^1$이므로 원자가 전자는 1개입니다.
    $\text{X}^{3+}$가 되기 위해서는 전자 3개를 제거해야 하므로 제1, 2, 3 이온화 에너지의 합인 $E_1 + E_2 + E_3$를 흡수해야 합니다.

    오답 노트
    전자 껍질 수: 주양자수가 3까지 채워져 있으므로 3개입니다.
    원자가 전자 수: 가장 바깥 껍질인 3주기에 전자 1개가 있으므로 1개입니다.
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14. 다음은 탄산칼슘(CaCO3)과 묽은 염산(HCl)의 반응에서 생성 되는 기체 X의분자량을 구하기 위한 실험이다. 탄산칼슘의 화학식량은 M이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 물의 증발과 물에 대한 기체 X의 용해는 무시한다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 탄산칼슘과 묽은 염산의 반응식은 $\text{CaCO}_3 + 2\text{HCl} \rightarrow \text{CaCl}_2 + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2$이므로, 생성되는 기체 X는 $\text{CO}_2$입니다.
    탄산칼슘의 질량이 $w_1$, 화학식량이 $M$이므로 몰수는 $\frac{w_1}{M}$입니다.
    반응 전 플라스크 질량은 $w_2$, 반응 후 질량은 $w_3$이므로, 빠져나간 기체 X의 질량은 $w_2 + w_1 - w_3$입니다. 기체 X의 분자량을 $M_X$라 하면, 몰수 관계식 $\frac{w_1}{M} = \frac{w_2 + w_1 - w_3}{M_X}$가 성립합니다.

    오답 노트
    기체 X의 분자량: $M_X = \frac{M(w_2 + w_1 - w_3)}{w_1}$이므로 제시된 식은 틀렸습니다.
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15. 그림은 주기율표에서 원소 A, B가 포함된 영역 (가)와 원소 X, Y가 포함된 영역 (나)를 나타낸 것이다. A와 X가 결합한 안정한 화합물은 A2X이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 원소 A와 X가 결합하여 $A_{2}X$가 된다는 것은 A가 1족 금속, X가 17족 비금속임을 의미합니다. 영역 (가)는 1, 2족을 포함하고 영역 (나)는 16, 17족을 포함합니다.
    ㄱ. A는 1족 원소이므로 수소와 반응하여 가연성 기체인 $H_{2}$를 발생시키며, X는 17족 할로젠 원소이므로 반응성이 매우 큽. 따라서 옳은 설명입니다.
    ㄴ. B는 2족 원소, Y는 16족 원소입니다. B와 Y가 결합하면 $BY$ 형태의 화합물을 형성하며, 이는 이온 결합 화합물로 전기 전도성이 없습니다.
    ㄷ. A는 알칼리 금속, X는 할로젠 원소입니다. 두 원소 모두 반응성이 매우 커서 자연 상태에서 단독으로 존재하지 않고 화합물 형태로 존재합니다.
    오답 노트
    ㄴ: B와 Y의 화합물은 이온 결합 물질로 고체 상태에서 전기 전도성이 없습니다.
    ㄷ: A와 X는 반응성이 매우 커서 단독으로 존재할 수 없습니다.
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16. 다음은 산화구리(Ⅱ)와 탄소가 반응하여 생성되는 기체를 확인하는 실험이다.

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)
  • 산화구리(Ⅱ)($\text{CuO}$)와 탄소($\text{C}$)의 반응은 산화-환원 반응입니다.
    탄소가 산화구리(Ⅱ)의 산소를 뺏어오면서 구리는 환원되어 붉은색 금속 구리로 변하고, 탄소는 산화되어 이산화 탄소($\text{CO}_2$) 기체를 생성합니다.
    이 반응의 화학 반응식은 다음과 같습니다.
    $$\text{2CuO} + \text{C} \rightarrow \text{2Cu} + \text{CO}_2$$
    생성된 기체인 이산화 탄소는 석회수와 반응하여 흰색 앙금($\text{CaCO}_3$)을 형성하므로 ㄴ의 설명이 옳습니다.
    오답 노트
    ㄱ: 탄소($\text{C}$)가 산소를 얻어 산화되고, 구리($\text{Cu}$)가 산소를 잃어 환원됩니다.
    ㄷ: 생성되는 기체는 이산화 탄소($\text{CO}_2$)이며, 이는 산성 산화물입니다.
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17. 다음은 식물이 질소를 얻는 과정에 대한 설명이다.

㉠∼㉤에서 질소(N)의 산화수가 아닌 것은?

  1. -5
  2. -3
  3. 0
  4. +3
  5. +5
(정답률: 알수없음)
  • 각 물질에서 질소(N)의 산화수를 결정하는 원리를 적용합니다.
    ㉠ $\text{N}_2$: 동일 원소로 이루어진 순substance의 산화수는 $0$입니다.
    ㉡ $\text{NH}_3$: $\text{H}$의 산화수가 $+1$이므로, $x + 3(+1) = 0$에서 $x = -3$입니다.
    ㉢ $\text{NO}_2^-$: $\text{O}$의 산화수가 $-2$이므로, $x + 2(-2) = -1$에서 $x = +3$입니다.
    ㉣ $\text{NO}_3^-$: $\text{O}$의 산화수가 $-2$이므로, $x + 3(-2) = -1$에서 $x = +5$입니다.
    ㉤ $\text{N}_2\text{O}_5$: $\text{O}$의 산화수가 $-2$이므로, $2x + 5(-2) = 0$에서 $x = +5$입니다.
    따라서 제시된 산화수 중 $-5$는 존재하지 않습니다.
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18. 그림은 DNA 이중 나선 구조의 일부를 나타낸 것이다. DNA를 구성하는 염기에는 아데닌(A), 사이토신(C), 구아닌(G), 티민(T)의 4종류가 있다.

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)
  • DNA의 염기 쌍은 상보적 결합을 합니다. 아데닌(A)은 티민(T)과, 구아닌(G)은 사이토신(C)과 항상 짝을 이룹니다.
    제시된 그림에서 한쪽 가닥의 염기 서열이 $A-G-C-T$라면, 이에 대응하는 반대쪽 가닥은 상보적 결합 원리에 의해 $T-C-G-A$가 되어야 합니다. 따라서 ㄱ의 설명이 옳습니다.
    오답 노트
    ㄴ: 염기 쌍은 A-T, G-C로 결합하므로 A-C 결합은 불가능합니다.
    ㄷ: DNA의 두 가닥은 서로 역평행 구조를 가지며 염기 서열이 상보적일 뿐 동일하지 않습니다.
  • DNA의 염기 쌍은 상보적 결합을 합니다. 아데닌(A)은 티민(T)과, 구아닌(G)은 사이토신(C)과 항상 짝을 이룹니다.
    제시된 그림에서 한쪽 가닥의 염기 서열이 $A-G-C-T$라면, 이에 대응하는 반대쪽 가닥은 상보적 결합 원리에 의해 $T-C-G-A$가 되어야 합니다. 따라서 ㄱ의 설명이 옳습니다.
    오답 노트
    ㄴ: 염기 쌍은 A-T, G-C로 결합하므로 A-C 결합은 불가능합니다.
    ㄷ: DNA의 두 가닥은 서로 역평행 구조를 가지며 염기 서열이 상보적일 뿐 동일하지 않습니다.
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19. 그림은 가시광선 영역에서 파장에 따른 수소 원자의 선 스펙트럼을, 표는 수소 원자에서 전자가 전이(m→n)할 때 방출하는 빛에 해당하는 에너지(△E = Em - En)를 주양자 수 m, n에 따라 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)
  • 수소 원자의 선 스펙트럼은 전자가 높은 에너지 준위($m$)에서 낮은 에너지 준위($n$)로 전이될 때 그 에너지 차이만큼 빛을 방출하며 나타납니다.
    ㄱ. 표에서 $m=3, n=2$일 때의 에너지 $\Delta E$는 $1.89\text{ eV}$이며, 이는 가시광선 영역의 스펙트럼 중 하나와 일치하므로 옳은 설명입니다.
    ㄴ. $m=4, n=2$일 때의 에너지 $\Delta E$는 $2.55\text{ eV}$이며, 이는 $m=3, n=2$일 때보다 에너지가 크므로 파장이 더 짧은 빛을 방출합니다. 따라서 옳은 설명입니다.
    ㄷ. 가시광선 영역의 발머 계열은 $n=2$로 전이될 때 나타납니다. $m=2, n=1$ 전이는 자외선 영역인 라이먼 계열에 해당하므로 틀린 설명입니다.
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20. 그림은 HA(aq)과 BOH(aq)의 부피비를 달리하여 반응시켰을 때, 혼합 용액에서 발생하는 열량을 나타낸 것이다. 실험 Ⅰ과 실험 Ⅱ에서 사용한 HA(aq)과 BOH(aq)의 농도는 다르다.

P와 Q에서 각각의 혼합 용액속에 존재하는 입자의 모형으로 적절한 것을 <보기>에서 고른 것은? (단, HA(aq)과 BOH(aq)은 완전히 이온화되고 앙금 생성은 일어나지 않으며, 는 H+, 는 A-, 는 B+, 는 OH-이다.) (순서대로 P, Q) [3점]

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄹ
  3. ㄴ, ㄱ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄹ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 중화 반응 시 발생하는 열량은 반응한 $\text{H}^+$와 $\text{OH}^-$의 양에 비례합니다. 그래프에서 열량이 최대가 되는 지점이 당량점이며, 이때 용액 속의 $\text{H}^+$와 $\text{OH}^-$는 모두 반응하여 사라집니다.
    P는 $\text{BOH}$가 부족하여 $\text{H}^+$가 과량으로 존재하는 지점이므로, 용액 속에는 $\text{H}^+$, $\text{A}^-$, $\text{B}^+$ 입자가 존재합니다. 따라서 모형 ㄴ이 적절합니다.
    Q는 $\text{HA}$가 부족하여 $\text{OH}^-$가 과량으로 존재하는 지점이므로, 용액 속에는 $\text{OH}^-$, $\text{A}^-$, $\text{B}^+$ 입자가 존재합니다. 따라서 모형 ㄷ이 적절합니다.
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