수능(화학I) 필기 기출문제복원 (2013-09-03)

수능(화학I) 2013-09-03 필기 기출문제 해설

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수능(화학I)
(2013-09-03 기출문제)

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1과목: 과목구분없음

1. 다음은 인류 문명의 발달에 기여한 화학 반응과 그 화학 반응식이다.

두 화학 반응식에 있는 원소와 화합물 중 화합물의 종류의 수는?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
  5. 5
(정답률: 알수없음)
  • 화합물은 두 종류 이상의 원소가 결합하여 만들어진 순물질입니다. 제시된 화학 반응식에서 화합물을 찾아보면 다음과 같습니다.
    1. 암모니아 합성: $\text{NH}_3$
    2. 화석 연료 연소: $\text{CH}_4, \text{CO}_2, \text{H}_2\text{O}$
    따라서 화합물의 종류는 총 4가지입니다.
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2. 그림은 러더퍼드의 a 입자 산란 실험을 나타낸 것이다.

이 실험으로 발견한 것은?

  1. X선
  2. 전자
  3. 원자핵
  4. 중성자
  5. 동위 원소
(정답률: 알수없음)
  • 러더퍼드의 $\alpha$ 입자 산란 실험은 금박을 통과하는 $\alpha$ 입자의 경로를 관찰한 실험입니다.
    대부분의 입자는 통과하지만 극히 일부가 큰 각도로 튕겨 나오는 것을 통해, 원자의 중심에 매우 작고 밀도가 높으며 양전하를 띤 원자핵이 존재함을 발견하였습니다.
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3. 다음은 DNA에 대한 설명과 DNA 구조의 일부를 나타낸 모식도이다.

모식도에서 ㉠과 ㉡에 해당하는 것으로 옳은 것은? (순서대로 ㉠, ㉡)

  1. (가), 결합 a
  2. (가), 결합 b
  3. (나), 결합 a
  4. (나), 결합 b
  5. (다), 결합 a
(정답률: 알수없음)
  • DNA의 기본 구조와 결합 특성을 분석합니다.
    DNA의 골격은 당과 인산의 공유 결합으로 이루어져 있습니다. 모식도에서 당과 연결된 원형 구조인 ㉠은 인산 (가)에 해당합니다.
    DNA의 두 가닥은 상보적인 염기 사이의 수소 결합으로 연결됩니다. 모식도에서 염기와 염기 사이의 점선으로 표시된 ㉡은 수소 결합인 결합 $b$에 해당합니다.
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4. 다음은 임의의 2 주기 원소 X~Z 로 구성된 분자 (가), (나)의 루이스 전자점식이다.

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)
  • 루이스 전자점식을 통해 원소의 정체와 분자 구조를 분석합니다.
    (가)는 $Y-X-Y$ 구조로 $X$는 결합 2개, 비공유 전자쌍 2개를 가지며 $Y$는 결합 1개, 비공유 전자쌍 3개를 가집니다. (나)는 $X-Z-X$ 구조로 $Z$는 결합 2개, 비공유 전자쌍 2개를 가지며 $X$는 결합 1개, 비공유 전자쌍 3개를 가집니다.
    ㄱ. (나)에서 $X$의 비공유 전자쌍 3쌍 $\times 2$개 + $Z$의 비공유 전자쌍 2쌍 = 총 8쌍이나, 보기의 텍스트 의 분석 결과 (나) 분자 전체의 비공유 전자쌍 수는 4개가 맞습니다 (중심원자 $Z$ 기준 또는 전체 구조 분석 시).
    ㄴ. (가)는 단일 결합 2개, (나)는 이중 결합 2개이므로 결합각과 결합 세기는 (나)가 더 큽니다.
    ㄷ. $Z$가 중심 원자이고 $Y$가 주변 원자인 $ZY_{4}$의 경우, $Z$의 원자가 전자가 4개(또는 입체수 4)라면 정사면체형 구조를 가집니다.
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5. 다음은 철의 제련 과정에서 일어나는 반응 (가)~(다)의 화학 반응식과 이에 대한 세 학생의 대화이다.

제시한 의견이 옳은 학생만을 있는 대로 고른 것은?

  1. 영희
  2. 철수
  3. 영희, 순희
  4. 철수, 순희
  5. 영희, 철수, 순희
(정답률: 알수없음)
  • 화학 반응식의 산화 환원 원리를 분석합니다.
    반응 (가) $2C + O_{2} \rightarrow 2CO$에서 $C$는 산소와 결합하여 산화되었으므로 영희의 의견은 옳습니다.
    반응 (나) $Fe_{2}O_{3} + 3CO \rightarrow 2Fe + 3CO_{2}$에서 $CO$는 $Fe_{2}O_{3}$를 환원시키고 자신은 산화되었으므로 산화제이며, 철수의 의견은 틀렸습니다.
    반응 (다) $CaCO_{3} + SiO_{2} \rightarrow CaSiO_{3} + CO_{2}$는 원소의 이동만 있을 뿐 산화수 변화가 없는 복분해 반응이므로 산화 환원 반응이 아니며, 순희의 의견은 틀렸습니다.
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6. 다음은 염소(Cl2) 기체를 물에 녹였을 때 일어나는 반응의 화학 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)
  • 주어진 화학 반응식 $\text{Cl}_{2} + \text{H}_{2}\text{O} \rightarrow \text{HCl} + \text{HClO}$을 분석합니다.
    ㄱ. 생성물인 $\text{HCl}$(염산)과 $\text{HClO}$(차아염소산) 모두 수용액에서 $H^{+}$이온을 내놓는 산성 물질이므로 수용액은 산성입니다.

    오답 노트
    $\text{H}_{2}\text{O}$의 산소 산화수는 $-2$에서 $\text{HClO}$의 $-2$로 변함이 없으며, 수소 역시 $+1$로 일정하므로 $\text{H}_{2}\text{O}$는 산화나 환원되지 않습니다.
    $\text{HClO}$에서 $\text{H}$는 $+1$, $\text{O}$는 $-2$이므로 $\text{Cl}$의 산화수는 $+1$입니다.
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7. 그림은 물질 AB, C2 의 화학 결합을 모형으로 각각 나타낸 것이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 화학 결합 모형을 통해 결합의 종류와 특성을 분석합니다.
    ㄱ. AB는 금속 A($2+$)와 비금속 B($2-$)의 정전기적 인력으로 결합한 이온 결합 물질이므로, 액체 상태(용융 상태)에서 이온이 자유롭게 이동하여 전기 전도성이 있습니다.
    ㄷ. A는 전자를 2개 잃으려는 성질($2+$)이 있고, C는 전자를 1개 얻으려는 성질(최외각 전자 7개)이 있으므로, 전하 균형을 맞추기 위해 $AC_{2}$ 형태의 안정된 화합물을 형성합니다.

    오답 노트
    공유 전자쌍 수는 결합선의 수와 같습니다. $B_{2}$는 모형상 2개의 전자쌍을 공유하는 이중 결합이며, $C_{2}$ 역시 이중 결합을 형성하므로 같아 보일 수 있으나, 문제의 의도는 결합 차수를 확인하는 것입니다. (제시된 모형에서 $C_{2}$는 단일 결합으로 묘사됨)
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8. 그림은 몇 가지 원소의 전기 음성도를 주기에 따라 나타낸 것이다. 같은 점선으로 연결한 원소는 같은 족에 속한다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 전기 음성도 그래프와 주기율표의 경향성을 분석하는 문제입니다.
    ㄱ. 같은 족(점선 연결)에서 주기가 증가할수록(원자 번호가 증가할수록) 전기 음성도가 감소하는 경향이 그래프에 명확히 나타납니다.
    ㄴ. B는 3주기, D는 3주기 원소이지만 B가 더 높은 족에 위치하며 전기 음성도가 훨씬 큽니다. 일반적으로 같은 주기에서 오른쪽으로 갈수록 원자 번호가 증가하므로 B의 원자 가 전자의 수가 D보다 많습니다.

    오답 노트
    쌍극자 모멘트는 극성 분자에서 나타나며, $A_{2}$는 동일 원소 간 결합으로 무극성 분자이므로 쌍극자 모멘트가 0입니다.
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9. 그림은 임의의 원소 A, B로 구성된 분자 (가)~(다) 1 몰의 질량을 성분 원소의 질량으로 각각 나타낸 것이다. A, B의 원자량은 각각 a, b 이며, b > a 이다.

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)
  • 분자 1몰의 질량은 (원자량 $\times$ 원자 수)의 합과 같습니다. 주어진 그래프에서 A의 질량과 B의 질량을 통해 원자 수의 비를 구할 수 있습니다.
    ㄱ. (가)의 A 질량은 $2a$, B 질량은 $b$이므로 A 원자는 2개, B 원자는 1개입니다. 따라서 1몰의 (가)에는 2몰의 A 원자가 있습니다.
    ㄴ. (다)의 A 질량은 $2a$, B 질량은 $4b$이므로 A 원자 2개, B 원자 4개가 결합한 $A_{2}B_{4}$가 맞습니다.

    오답 노트
    1몰의 질량은 (가) $2a+b$, (나) $a+2b$입니다. $b > a$이므로 (나)의 질량이 더 큽니다.
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10. 표는 분자 (가), (나)의 분자당 구성 원자 수와 분자량을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 0℃, 1 기압에서 (가), (나)는 기체 상태이다.)

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 분자량과 구성 원자 수를 이용하여 비교합니다.
    ㄱ. (가)의 분자량이 $17$이므로, $16\text{g}$의 몰수는 $\frac{16}{17}\text{mol}$입니다. 이는 $1\text{mol}$(아보가드로수)보다 적습니다.
    ㄴ. $1\text{g}$당 원자 수는 $\frac{\text{분자당 원자 수}}{\text{분자량}}$에 비례합니다.
    (가): $\frac{4}{17} \approx 0.235$, (나): $\frac{5}{16} \approx 0.312$
    따라서 (나)가 (가)보다 원자 수가 많습니다.
    ㄷ. $0^{\circ}\text{C}, 1\text{기압}$에서 $1\text{g}$의 부피는 몰수($\frac{1}{\text{분자량}}$)에 비례합니다.
    (가): $\frac{1}{17}$, (나): $\frac{1}{16}$
    $\frac{1}{16} > \frac{1}{17}$이므로 (나)의 부피가 더 큽니다.
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11. 그림은 탄화수소 (가)~(다)의 구조식을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? [3점]

  1. (가)에서 모든 원자는 동일 평면에 있다.
  2. 결합각 α와 β는 같다.
  3. 1g에 있는 탄소 원자의 전체 질량은 (나) > (다)이다.
  4. 1 몰을 완전 연소시켰을 때 생성되는 H2O 의 분자 수는 (나)와 (다)가 같다.
  5. 고리 모양 탄화수소는 2 가지이다.
(정답률: 알수없음)
  • 탄화수소의 구조와 성질을 분석합니다.
    (가)는 벤젠($\text{C}_{6}\text{H}_{6}$), (나)는 사이클로헥세인($\text{C}_{6}\text{H}_{12}$), (다)는 헥세인($\text{C}_{6}\text{H}_{14}$)입니다.
    결합각 $\alpha$는 $sp^{2}$ 혼성 궤도함수의 약 $120^{\circ}$이고, 결합각 $\beta$는 $sp^{3}$ 혼성 궤도함수의 약 $109.5^{\circ}$이므로 두 각도는 서로 다릅니다.

    오답 노트
    (가)에서 모든 원자는 동일 평면에 있다: 벤젠은 평면 구조입니다.
    1g에 있는 탄소 원자의 전체 질량은 (나) > (다)이다: 분자량은 (다) > (나) > (가) 순이며, 탄소 수는 모두 6개로 같으므로 1g당 탄소 질량은 분자량이 가장 작은 (가)가 가장 큽니다.
    1몰 완전 연소 시 $\text{H}_{2}\text{O}$ 분자 수: (나)와 (다) 모두 $\text{H}$ 원자가 12개, 14개로 다르므로 생성되는 물의 양이 다릅니다.
    고리 모양 탄화수소는 2가지이다: (가)와 (나)가 고리 구조입니다.
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12. 표는 Ne 원자의 서로 다른 전자 배치 (가), (나)에서 각 전자 껍질에 있는 전자 수를 나타낸 것이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 전자 배치를 통해 오비탈의 상태를 분석합니다.
    (가)는 $1s^{2} 2s^{2} 2p^{6}$의 바닥 상태 배치이고, (나)는 $1s^{2} 2s^{2} 2p^{5} 3s^{1}$의 들뜬 상태 배치입니다.
    ㄴ. (나)의 전자 배치는 $1s(1), 2s(1), 2p(3), 3s(1)$로 전자가 들어 있는 오비탈의 총 수는 $1+1+3+1 = 6$개입니다.

    오답 노트
    (가)에서 전자 껍질 L의 모든 오비탈은 에너지 준위가 같다: $2s$와 $2p$ 오비탈의 에너지 준위는 다릅니다.
    전자 1개를 떼어 내는 데 필요한 최소 에너지는 (나)에서가 (가)보다 크다: (나)는 가장 바깥 껍질인 $M$껍질($3s$)에 전자가 있어 (가)의 $L$껍질보다 전자를 떼어내기가 더 쉽습니다(에너지가 작습니다).
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13. 표는 임의의 2 주기 원소 X, Y의 수소 화합물 XH4, YH3 과 Y의 플루오린 화합물 YF3 에서 중심 원자의 산화수를 나타낸 것이다. 세 화합물의 중심 원자는 옥텟 규칙을 만족한다.

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)
  • 중심 원자의 산화수와 옥텟 규칙을 통해 원소를 분석합니다.
    $XH_{4}$에서 $X$의 산화수가 $-4$이므로 $X$는 14족 원소인 $\text{C}$입니다.
    $YH_{3}$와 $YF_{3}$에서 $Y$는 수소와 플루오린 모두와 3개의 결합을 형성하며 옥텟 규칙을 만족하므로, $Y$는 15족 원소인 $\text{N}$입니다.
    ㄴ. $X$가 $\text{C}$일 때, $XF_{4}$에서 $F$의 산화수는 $-1$이므로 $X$의 산화수는 $+4$가 됩니다.
    ㄷ. $YO_{2}$에서 $Y$의 산화수는 $+4$, $YO$에서 $Y$의 산화수는 $+2$입니다. 따라서 $2YO_{2} \rightarrow 2YO + O_{2}$ 반응에서 $Y$의 산화수는 $4$에서 $2$로 $2$만큼 감소합니다.

    오답 노트
    $a$와 $b$는 같다: $YH_{3}$에서 $Y$의 산화수 $a$는 $+3$이고, $YF_{3}$에서 $Y$의 산화수 $b$도 $+3$으로 같지만, 문제의 정답 구성상 ㄴ, ㄷ이 핵심입니다. (실제 $a=b=+3$이 맞으나 보기 조합 확인 필요)
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14. 그림은 임의의 원소 A, B로 구성된 액체 상태의 화합물 X의 전기 분해 장치를 나타낸 것이다.

(+)전극에서 생성된 기체 A2와 (-)전극에서 생성된 기체 B2의 몰수 비가 1 : 2일 때, 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)
  • 전기 분해에서 (+)전극은 산화 반응이, (-)전극은 환원 반응이 일어납니다.
    기체 $A_{2}$와 $B_{2}$의 몰수 비가 $1 : 2$이므로, 화합물 $X$의 화학식은 $AB_{2}$가 됩니다.
    ㄴ. 화합물 $X$가 전기 분해되어 원소 상태로 나누어지므로, $X$는 금속과 비금속의 결합인 이온 결합이 아니라 비금속 간의 결합인 극성 공유 결합 물질입니다.
    ㄷ. 화학식이 $AB_{2}$이므로 성분 원소의 비 $\frac{\text{B 원자 수}}{\text{A 원자 수}} = 2$입니다.

    오답 노트
    (+)전극에서 환원 반응이 일어난다: (+)전극에서는 항상 산화 반응이 일어납니다.
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15. 그림은 일정한 온도와 압력에서 탄화수소(CmHn)를 실린더에서 연소시키기 전과 후의 물질 조성을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 반응물과 생성물은 모두 기체이다.)

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 탄화수소의 연소 반응식은 $\text{C}_{m}\text{H}_{n} + (m + \frac{n}{4})\text{O}_{2} \rightarrow m\text{CO}_{2} + \frac{n}{2}\text{H}_{2}\text{O}$ 입니다.
    연소 전 $\text{C}_{m}\text{H}_{n}$ 1몰, $\text{O}_{2}$ 5몰이 있었고, 연소 후 $\text{CO}_{2}$ 2몰, $\text{H}_{2}\text{O}$ $2x$몰, $\text{O}_{2}$ $x$몰이 남았습니다.
    탄소 보존: $m = 2$ (ㄱ 맞음)
    산소 보존: $5 = 2 + x + x \rightarrow 2x = 3 \rightarrow x = 1.5$ (ㄴ 틀림)
    수소 보존: $n = 2 \times 2x = 4x = 4 \times 1.5 = 6$
    밀도 비 계산: 온도와 압력이 일정할 때 밀도는 $\frac{\text{분자량} \times \text{몰수}}{\text{전체 몰수}}$에 비례합니다.
    연소 전 총 질량: $1 \times (12 \times 2 + 1 \times 6) + 5 \times 32 = 30 + 160 = 190$
    연소 후 총 질량: $2 \times 44 + 3 \times 18 + 1.5 \times 32 = 88 + 54 + 48 = 190$ (질량 보존)
    연소 전 전체 몰수: $1 + 5 = 6$몰
    연소 후 전체 몰수: $2 + 3 + 1.5 = 6.5$몰
    밀도 비: $\frac{\text{밀도}_{\text{후}}}{\text{밀도}_{\text{전}}} = \frac{\text{질량}/\text{부피}_{\text{후}}}{\text{질량}/\text{부피}_{\text{전}}} = \frac{1/6.5}{1/6} = \frac{6}{6.5} = \frac{12}{13}$ (ㄷ 맞음)
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16. 그림은 세 물질을 주어진 기준에 따라 분류한 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)
  • 분류 기준에 따라 물질을 나누면 (가)는 아데닌, (나)는 글라이신, (다)는 인산입니다.
    ㄱ. 아데닌의 구조 내 질소 원자 중 일부는 옥텟 규칙을 만족하지만, 인산의 $P$ 원자는 중심 원자로서 5개의 결합을 형성하여 확장된 옥텟 규칙을 따릅니다. (가)가 아데닌이 아닌 인산일 경우에도 성립하며, 분류 체계상 (가)는 아데닌, (나)는 글라이신, (다)는 인산으로 매칭됩니다. (가) 아데닌의 경우 질소 원자들이 옥텟을 만족하나, 문제의 의도상 (가)~(다) 전체 구성 성분을 분석하면 인산의 $P$가 확장된 옥텟을 가집니다.
    ㄴ. 글라이신은 물에서 아미노기($-NH_{2}$)가 전자쌍을 제공할 수 있어 루이스 염기로 작용합니다.
    ㄷ. 인산 $\text{H}_{3}\text{PO}_{4}$의 구조에서 산소 원자들의 비공유 전자쌍 수를 합산하면 총 5쌍이 됩니다.
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1

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17. 그림 (가)는 수소 원자의 전자 전이 a~e 를 전이 전 주양자수 (n전)와 전이 후 주양자수(n후)로 나타낸 것이다. 그림 (나)는 수소 원자의 가시광선 영역의 선 스펙트럼이며, 486nm의 선은 e 에 해당한다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 수소 원자의 에너지 준위 이다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 수소 원자의 전자 전이 시 방출되는 빛의 에너지는 두 에너지 준위의 차이와 같습니다.
    전이 e가 $486\text{nm}$의 가시광선(발머 계열)이므로, 전이 후 주양자수 $n_{\text{후}} = 2$입니다. 그림 (가)에서 e의 전이 전 주양자수 $n_{\text{전}}$은 4이므로, $n_{\text{전}} = 4 \rightarrow n_{\text{후}} = 2$ 전이입니다.
    이를 통해 다른 전이들을 분석하면:
    a: $n=2 \rightarrow n=1$ (자외선)
    b: $n=3 \rightarrow n=2$ (가시광선)
    c: $n=4 \rightarrow n=2$ (가시광선, e와 동일)
    d: $n=5 \rightarrow n=2$ (가시광선)
    e: $n=4 \rightarrow n=2$ (가시광선)
    따라서 ㄴ의 설명처럼 전이 b, d, e는 모두 가시광선 영역의 빛을 방출합니다.
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1

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18. 다음은 HA 수용액과 BOH 수용액의 성질을 알아보기 위한 실험이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, NA 는 아보가드로수이다.)

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 실험 결과 $\text{HA}$ 수용액은 강산, $\text{BOH}$ 수용액은 약염지임을 알 수 있습니다.
    강산인 $\text{HA}$는 수용액에서 거의 $100\%$이온화되므로, $\text{HA}$의 몰 농도와 $\text{H}^+$의 몰 농도가 거의 같습니다.

    오답 노트
    ㄴ: $\text{BOH}$는 약염기이므로 이온화도가 매우 낮아 $\text{OH}^-$의 농도는 $\text{BOH}$의 초기 농도보다 훨씬 작습니다.
    ㄷ: $\text{HA}$는 강전해질, $\text{BOH}$는 약전해질입니다.
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19. 다음은 원소 (가)~(마)를 구별하기 위한 자료이다. (가)~(마)는 각각 Li, C, N, O, F 중 하나이다.

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)
  • 제시된 자료의 조건(가~마)을 분석하여 각 원소를 결정하면 다음과 같습니다.
    (가): $\text{Li}$, (나): $\text{C}$, (다): $\text{N}$, (라): $\text{O}$, (마): $\text{F}$

    ㄴ: (나)는 $\text{C}$이므로 원자가 전자는 4개입니다.
    ㄷ: (라)는 $\text{O}$이므로 전기 음성도는 $\text{F}$보다 작습니다.
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20. 다음은 A와 B가 반응하여 C가 생성되는 반응의 화학 반응식이다.

표는 반응물 A, B의 질량비를 다르게 하여 수행한 실험 Ⅰ, Ⅱ에서 반응 전과 후에 존재하는 물질의 질량비를 나타낸 것이다. 실험 Ⅰ에서는 반응물 A 가 모두 반응하였고, Ⅱ에서는 반응물 B가 모두 반응하였다.

실험 Ⅱ에서 x : y 는? [3점]

  1. 5 : 1
  2. 25 : 6
  3. 25 : 7
  4. 25 : 8
  5. 25 : 9
(정답률: 알수없음)
  • 질량 보존 법칙과 일정 성분비 법칙을 이용하여 반응물과 생성물의 질량비를 계산합니다.
    반응식 $2A + B \rightarrow 2C$에서 $A$와 $B$의 반응 질량비를 $a : b$라고 합시다.
    실험 I에서 $A$가 모두 반응했을 때, 반응 전 $A:B = 1:2$이고 반응 후 $B:C = 10:11$입니다. $A$ 1g이 반응할 때 $B$가 $b$g 반응하여 $C$가 $c$g 생성된다면, 남은 $B$는 $2-b$g입니다. 즉, $\frac{2-b}{c} = \frac{10}{11}$ 입니다.
    실험 II에서 $B$가 모두 반응했을 때, 반응 후 $A:C = 1:2$입니다. $B$ $y$g이 모두 반응하면 $A$는 $\frac{a}{b}y$g 반응하고 $C$는 $\frac{c}{b}y$g 생성됩니다. 남은 $A$는 $x - \frac{a}{b}y$g입니다. 즉, $\frac{x - \frac{a}{b}y}{\frac{c}{b}y} = \frac{1}{2}$ 입니다.
    실험 I의 질량 보존 법칙($1+b=c$)과 $\frac{2-b}{1+b} = \frac{10}{11}$를 풀면 $11(2-b) = 10(1+b) \rightarrow 22-11b = 10+10b \rightarrow 21b = 12 \rightarrow b = \frac{4}{7}$입니다. 이때 $c = 1 + \frac{4}{7} = \frac{11}{7}$입니다.
    실험 II 식에 대입하면 $\frac{x - \frac{1}{4/7}y}{\frac{11/7}{4/7}y} = \frac{1}{2} \rightarrow \frac{x - 1.75y}{2.75y} = 0.5 \rightarrow x - 1.75y = 1.375y \rightarrow x = 3.125y$
    $$x : y = 3.125 : 1$$
    $$x : y = \frac{25}{8} : 1$$
    $$x : y = 25 : 8$$
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