수능(화학I) 필기 기출문제복원 (2013-06-05)

수능(화학I)
(2013-06-05 기출문제)

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1. 그림은 일상생활과 관련된 물질 중 일부를 2 가지 기준에 따라 분류한 것이다.

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

  1. 석유, 포도당, 구리
  2. 석유, 구리, 포도당
  3. 포도당, 석유, 구리
  4. 포도당, 구리, 석유
  5. 구리, 포도당, 석유
(정답률: 알수없음)
  • 가) 불가연성과 액체 상태를 가지는 물질
    석유는 불가연성이며 액체 상태를 가지는 물질이다.

    나) 전기를 잘 전도하는 금속
    구리는 전기를 잘 전도하는 금속 중 하나이다.

    다) 당을 구성하는 원소
    포도당은 당을 구성하는 원소 중 하나인 글루코스의 형태이다.
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2. 그림 (가)~(다)는 탄소로만 구성된 물질의 구조를 모형으로 나타낸 것이다.

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)
  • - ㄴ: 그림 가는 탄소 원자 1개가 다른 탄소 원자와 3개의 산소 원자와 결합하여 이루어진 삼각피라미드 구조를 나타낸다.
    - ㄷ: 그림 나는 탄소 원자 4개가 서로 다른 탄소 원자와 결합하여 이루어진 육면체 구조를 나타낸다.
    - ㄱ: 그림 다는 탄소 원자 3개가 서로 다른 탄소 원자와 결합하여 이루어진 평면 삼각형 구조를 나타낸다. 이 구조는 그림 가에서 하나의 산소 원자가 더 결합한 형태로 볼 수 있다.
    따라서, 정답은 "ㄴ, ㄷ, ㄱ" 이다.
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3. 다음은 하버-보슈법에 의한 암모니아 합성의 화학 반응식을 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 "ㄱ, ㄷ" 인 이유는 다음과 같다.

    - 암모니아 합성 반응은 고온과 고압에서 진행된다. 이는 반응속도를 높이기 위한 것이다. 따라서 보기에서 "고온과 고압"이라는 조건이 포함된 "ㄱ"이 옳다.
    - 반응식에서는 질소와 수소가 암모니아로 합성되는 것을 보여준다. 이는 질소와 수소가 반응하여 암모니아를 생성하는 것이므로, 보기에서 "질소와 수소가 반응하여 암모니아가 생성된다"는 내용이 포함된 "ㄷ"가 옳다.
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4. 다음은 원소의 기원에 대한 빅뱅 이론의 일부이다.

원자에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 양성자는 원자핵의 구성 입자이다.
  2. 중수소와 삼중수소는 동위 원소이다.
  3. 질량수는 양성자수와 중성자수의 합이다.
  4. 원자핵 속의 중성자수를 원자 번호라고 한다.
  5. 양성자와 전자 사이에는 정전기적 인력이 작용한다.
(정답률: 알수없음)
  • "원자핵 속의 중성자수를 원자 번호라고 한다."는 옳지 않은 설명이다. 원자 번호는 원자핵 속의 양성자 수를 나타내는데, 이는 원소의 고유한 특성을 결정한다. 중성자는 원자핵 속의 중성자 수에 따라 동위 원소가 구분되지만, 원자 번호와는 직접적인 연관이 없다.
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5. 다음은 탄산 칼슘(CaCO3)과 묽은 염산(HCl)의 반응을 화학 반응식으로 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)
  • 보기에서 "ㄱ"은 반응이 일어나면서 탄산 칼슘이 염화 칼슘과 이산화탄소로 분해되는 것을 나타내고, "ㄴ"은 이산화탄소가 물과 반응하여 탄산을 생성하는 것을 나타낸다. 따라서 두 보기 모두 반응식에서 일어나는 반응과 관련된 내용이므로 "ㄱ, ㄴ"이 정답이 된다.
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6. 그림은 4 가지 탄화수소를 몇 가지 기준에 따라 분류하는 과정을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄱ"은 탄소 원자의 수에 따라 분류한 것이고, "ㄷ"는 분자 구조에 따라 분류한 것이다. 따라서 "ㄱ, ㄷ"를 선택하는 것이 가장 적절하다.
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7. 다음은 C, H, O로 구성된 물질 X의 실험식을 구하는 실험이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, C, H, O의 원자량은 각각 12, 1, 16 이다.) [3점]

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

    - "ㄱ" : 실험에서 구한 질량 비와 원자량 비를 비교하여, C3H8O2의 분자식을 구할 수 있다. C3H8O2의 분자량은 (3x12) + (8x1) + (2x16) = 60 이므로, 분자식은 C3H8O2이다.
    - "ㄴ" : C3H8O2의 분자식을 구하였으므로, 이를 단순화하여 최소비율로 나타내면 CH4O가 된다.
    - "ㄷ" : CH4O의 원자량은 (1x12) + (4x1) + (1x16) = 32 이므로, 실험에서 구한 질량 비와 원자량 비를 비교하여, 물질 X의 분자량을 구할 수 있다. 따라서, 물질 X의 분자량은 32의 배수인 64, 96, 128, ... 일 것이다. 하지만, 실험에서 구한 질량 비는 64보다 작으므로, 물질 X의 분자량은 64이다. 따라서, 물질 X의 분자식은 C2H6O이다.
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8. 그림 (가)는 수소 원자의 주양자수(n)에 따른 에너지 준위와 전자 전이 A와 B를 나타낸 것이다. 그림 (나)는 수소 원자의 2s 와 2px 오비탈을 모형으로 나타낸 것이다.

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 정답은 "ㄱ, ㄴ, ㄷ"이다.

    ㄱ. 수소 원자의 전자가 2s 오비탈에 있을 때, 전자 전이 A가 일어나면 2s 오비탈에서 1s 오비탈로 전자가 이동하면서 에너지가 방출된다. 이때 방출되는 에너지는 그림 (가)에서 n=2일 때의 에너지 차이와 일치한다.

    ㄴ. 수소 원자의 전자가 2px 오비탈에 있을 때, 전자 전이 B가 일어나면 2px 오비탈에서 1s 오비탈로 전자가 이동하면서 에너지가 방출된다. 이때 방출되는 에너지는 그림 (가)에서 n=2일 때의 에너지 차이와 일치한다.

    ㄷ. 그림 (나)에서 2s와 2px 오비탈은 서로 다른 에너지를 가지고 있으며, 2s 오비탈의 에너지가 더 낮다. 따라서 2s 오비탈에 전자가 채워져 있을 때는 2px 오비탈에 전자가 들어갈 수 없다.
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9. 그림 (가)와 (나)는 90℃, 1 기압에서 실험식이 같은 기체 상태의 탄화수소 A 와 B를 각각 13 g 씩 실린더에 넣은 것을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, C, H의 원자량은 각각 12, 1 이며, 90℃, 1 기압에서 기체 1 몰의 부피는 30 L 이다. 피스톤의 질량과 마찰은 무시한 다.) [3점]

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - (가)와 (나)의 실험식이 같다는 것은 A와 B의 몰 비율이 같다는 것을 의미한다.
    - A와 B의 몰 비율이 같으므로, A와 B의 질량 비율은 분자량 비율과 같다.
    - A와 B의 질량 비율을 계산하면, A:B = 1:2 이므로, A는 에테인(C2H4)이고, B는 프로펜(C3H6)이다.
    - (가)와 (나)의 부피가 같으므로, A와 B의 몰도 같다.
    - A와 B의 질량이 같으므로, A와 B의 몰 질량도 같다.
    - A와 B의 몰 질량이 같으므로, A와 B의 몰도 같다.
    - 따라서, A와 B의 몰 비율이 같으므로, A와 B의 질량 비율이 분자량 비율과 같으므로, A는 에테인(C2H4)이고, B는 프로펜(C3H6)이다. 따라서, 정답은 "ㄱ, ㄴ, ㄷ" 이다.
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10. 이온 A+과 B- 은 그림과 같이 동일한 전자 배치를 갖는다.

바닥 상태의 원자 A와 B에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A, B는 임의의 원소 기호이다.)

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄱ"은 A와 B가 전자 배치가 동일하다는 것을 설명하고 있고, "ㄴ"은 A와 B가 이온으로서 전하를 가지고 있다는 것을 설명하고 있다. 이는 그림에서 A와 B가 각각 전자를 잃거나 얻어 이온이 되었기 때문이다. 따라서 "ㄱ, ㄴ"이 정답이다.
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11. 그림에서 (가)~(다)는 몇 가지 원소의 원자 반지름, 원자가 전자의 유효 핵전하, Ne의 전자 배치를 갖는 이온의 반지름 중 하나를 각각 나타낸 것이다.

(가)~(다)에 해당하는 것으로 옳은 것은? (순서대로 가, 나, 다) [3점]

  1. 원자 반지름, 유효 핵전하, 이온 반지름
  2. 원자 반지름, 이온 반지름, 유효 핵전하
  3. 이온 반지름, 원자 반지름, 유효 핵전하
  4. 이온 반지름, 유효 핵전하, 원자 반지름
  5. 유효 핵전하, 원자 반지름, 이온 반지름
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "원자 반지름, 유효 핵전하, 이온 반지름"이다.

    (가)는 원자 반지름을 나타내는데, 원자 반지름은 원자의 크기를 나타내는 값으로, 원자 번지가 증가할수록 반지름이 커진다.

    (나)는 원자가 전자의 유효 핵전하를 나타내는데, 유효 핵전하란 원자핵에 의해 결합되는 전자의 수를 의미한다. 이 값이 클수록 이온은 전하를 더 잘 받아들일 수 있으므로 이온 반지름이 작아진다.

    (다)는 Ne의 전자 배치를 갖는 이온의 반지름을 나타내는데, Ne의 전자 배치는 2, 8, 8으로 이루어져 있으므로 이온이 전자를 받아들이면서 전자 궤도가 바뀌게 되고, 이에 따라 이온 반지름이 변화하게 된다. 이온이 양이온인 경우 전자를 잃어 이온 반지름이 작아지고, 음이온인 경우 전자를 얻어 이온 반지름이 커진다.
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12. 그림은 원소 A~D의 제1~제4 이온화 에너지를 각각의 제1 이온화 에너지에 대한 비()로 나타낸 것이다. A~D는 각각 Na, Mg, Al, K 중 하나이고, En은 제n 이온화 에너지이다.

이에 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)
  • 보기에서 "ㄴ"은 Na, "ㄷ"은 K를 나타낸다. 이는 그래프에서 Na와 K의 제1 이온화 에너지가 가장 낮기 때문이다. 또한, 그래프에서 A와 D의 비()가 가장 크므로, A와 D는 Mg와 Al보다 더 높은 전이금속이라고 추측할 수 있다. 따라서, A는 Mg이고 D는 Al이다. 이에 따라, Na-Mg-Al-K 순으로 제1 이온화 에너지가 낮아지는 것을 알 수 있다. 따라서, "ㄴ, ㄷ"가 정답이다.
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13. 표는 서로 다른 2 주기 원소의 수소 화합물 A~C에서 중심원자에 존재하는 전자쌍의 수를 나타낸 것이다.

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 "ㄱ"은 수소 화합물의 전자쌍 수가 적을수록 전하밀도가 높아져서 산성도가 높아지기 때문에, 주기가 작아질수록 전자쌍 수가 적어지는 경향이 있기 때문이다. 따라서 A와 B는 주기가 작아질수록 전자쌍 수가 감소하므로 산성도가 높아지고, C는 주기가 커질수록 전자쌍 수가 증가하므로 염기성이 강해진다.
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14. 그림은 임의의 원소 A~D의 전기 음성도를 상댓값으로 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. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄱ"인 "A는 O, B는 F, C는 Na, D는 Mg이다."가 옳다. 그림에서 전기 음성도가 가장 작은 것은 A이고, 이는 O의 전기 음성도가 가장 작기 때문이다. 또한, 전기 음성도가 큰 순서대로 F, Na, Mg이므로 B는 F, C는 Na, D는 Mg이다.
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15. 다음은 염기의 정의의 예와 몇 가지 화학 반응식을 나타낸 것이다.

(가)~(다)에 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)
  • - (가) 염기란 수소 이온을 받아들일 수 있는 화합물이다. : 맞는 설명이다.
    - (나) 염기란 수소 이온을 방출할 수 있는 화합물이다. : 염기는 수소 이온을 받아들일 수 있는 성질을 가지고 있기 때문에 틀린 설명이다.
    - (다) 염기란 산과 반응하여 염을 만들어내는 화합물이다. : 염기는 산과 염기가 반응하여 염과 물을 만들어내는 중화반응을 일으키기 때문에 맞는 설명이다.
    - (라) 염기란 전해질 용액에서 양이온을 생성하는 화합물이다. : 염기는 음이온을 생성하는 성질을 가지고 있기 때문에 틀린 설명이다.

    따라서 정답은 "ㄱ, ㄷ" 이다. 염기는 수소 이온을 받아들일 수 있는 성질을 가지고 있으며, 산과 반응하여 염과 물을 만들어내는 중화반응을 일으킨다.
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16. 그림 (가)와 (나)는 CO2와 BF3를 루이스 전자점식으로 나타낸 것이다.

(가)와 (나)의 공통점으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답이 "ㄱ, ㄷ" 인 이유는 CO2와 BF3 모두 전자 수가 부족하여 루이스 산으로 분류되며, 둘 다 중앙 원자 주위에 전자 쌍이 없는 선형 구조를 가지기 때문이다.
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17. 다음은 철못을 질산 은(AgNO3) 수용액에 넣었을 때의 반응 모형과 산화 환원 반응식을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 원자량은 Ag이 Fe 보다 크다.)

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답은 "ㄷ, Fe가 산화되어 Fe2+ 이온이 생성되고, Ag+ 이온이 환원되어 Ag(s)가 생성된다." 이다. 이유는 철못이 질산 은(AgNO3) 수용액에 넣었을 때, 철못의 표면에 있는 철이 질산 은(AgNO3) 수용액과 반응하여 Fe2+ 이온과 Ag(s)가 생성되는 산화 환원 반응이 일어나기 때문이다. 따라서 Fe가 산화되어 Fe2+ 이온이 생성되고, Ag+ 이온이 환원되어 Ag(s)가 생성된다.
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18. 다음은 이산화 황(SO2)과 관련된 반응의 화학 반응식이다.

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 이 반응식에서 SO2와 CaO가 반응하여 CaSO3을 생성하는 것이다. 이는 화학적으로 CaO가 SO2와 반응하여 CaSO3을 생성하는 것으로, 이 반응은 칼슘산화물과 이산화황 사이의 중요한 상호작용 중 하나이다.
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19. 그림 (가)와 (나)는 DNA 를 구성하는 염기인 구아닌과 사이토신의 구조식을 나타낸 것이다.

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 "ㄱ"은 구아닌과 "ㄴ"은 사이토신의 구조식을 올바르게 나타내었기 때문에 옳다.
    - "ㄷ"는 보기에 없는 내용이므로 선택할 수 없다.
    - 따라서 정답은 "ㄱ, ㄴ"이다.
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20. 표는 묽은 염산(HCl) xmL에 수산화 나트륨(NaOH) 수용액을 부피를 달리하여 혼합한 용액 (가)~(다)에 존재하는 이온 수의 비율을 이온의 종류에 관계없이 나타낸 것이다. 용액 (가)와 (나)의 액성은 염기성이다.

㉠에 해당하는 것으로 가장 적절한 것은? [3점]

(정답률: 알수없음)
  • ㉠에 해당하는 것은 (가)와 (나)의 이온 수 비율이 같으므로, 묽은 염산과 수산화 나트륨의 몰 비율이 1:1이다. 따라서, 묽은 염산의 몰 농도는 수산화 나트륨의 몰 농도와 같다. 이에 따라, (가)와 (나)의 액성이 염기성인 것으로 추론할 수 있다.

    정답: ""
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