수능(화학I) 필기 기출문제복원 (2014-04-10)

수능(화학I) 2014-04-10 필기 기출문제 해설

이 페이지는 수능(화학I) 2014-04-10 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

수능(화학I)
(2014-04-10 기출문제)

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1과목: 과목구분없음

1. 그림은 인류 문명 발전에 기여한 물질을 얻는 과정과 그 물질을 이용하는 사례를 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)
  • 제시된 과정은 하버-보슈법을 통한 암모니아($\text{NH}_3$) 합성 과정입니다.
    ㄱ. 암모니아는 질소 비료의 원료로 사용되어 농업 생산량을 획기적으로 증대시켰으므로 옳습니다.
    ㄴ. 암모니아 합성 반응($\text{N}_2 + 3\text{H}_2 \rightleftharpoons 2\text{NH}_3$)에서 질소($\text{N}_2$)의 산화수는 $0$에서 $-3$으로 감소하고, 수소($\text{H}_2$)의 산화수는 $0$에서 $+1$로 증가하므로 산화 환원 반응이며, 촉매로 사용된 철($\text{Fe}$) 또한 반응 과정에서 산화수 변화가 일어날 수 있으므로 옳습니다.
    ㄷ. 암모니아 합성 반응은 가역 반응이며, 르샤틀리에 원리에 따라 압력을 높이면 분자 수가 감소하는 정반응 방향으로 평형이 이동하여 수득률이 증가하므로 옳습니다.
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2. 그림은 빅뱅 이후 우주에서 생성된 원자핵 A~C를 모형으로 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)
  • 빅뱅 초기 생성된 원자핵의 모형을 분석하는 문제입니다. 어두운 구는 양성자, 밝은 구는 중성자를 나타냅니다.
    ㄱ. 어두운 구는 양성자이므로 양성자입니다.
    ㄴ. A는 양성자 1개(수소 핵), B는 양성자 1개와 중성자 2개(삼중수소 핵)로 둘 다 양성자 수가 1인 동일 원소의 원자핵입니다.
    ㄷ. B와 C는 모두 양성자와 중성자의 합이 3개이므로 질량수가 3으로 같습니다.
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3. 다음은 산 염기 반응이다.

㉠ ~ ㉢ 중 브뢴스테드-로우리 염기인 것만을 있는 대로 고른 것은?

  1. ㉠
  2. ㉡
  3. ㉠, ㉡
  4. ㉠, ㉢
  5. ㉡, ㉢
(정답률: 알수없음)
  • 브뢴스테드-로우리 정의에 따르면 산은 양성자($\text{H}^+$)를 내놓는 물질이고, 염기는 양성자를 받아들이는 물질입니다.
    ㉠ $\text{NH}_3$는 $\text{H}^+$를 받아 $\text{NH}_4^+$가 되었으므로 염기입니다.
    ㉡ $\text{H}_2\text{O}$는 $\text{H}^+$를 내어 $\text{OH}^-$가 되었으므로 산입니다.
    ㉢ $\text{H}_2\text{O}$는 $\text{H}^+$를 받아 $\text{H}_3\text{O}^+$가 되었으므로 염기입니다.
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4. 다음은 학생이 낱말 맞추기에 답한 내용이다.

㉠ ~ ㉢ 중 옳게 답한 것만을 있는 대로 고른 것은?

  1. ㉠
  2. ㉡
  3. ㉠, ㉢
  4. ㉡, ㉢
  5. ㉠, ㉡, ㉢
(정답률: 알수없음)
  • DNA의 구성 성분과 결합 방식을 묻는 문제입니다.
    ㉠ 아데닌은 티민, 구아닌, 사이토신과 함께 DNA를 구성하는 염기가 맞습니다.
    ㉡ DNA의 외부 골격을 이루는 물질은 당과 인산입니다. 핵산은 DNA와 RNA를 통칭하는 용어이므로 틀렸습니다.
    ㉢ DNA에서 상보적인 염기 사이의 결합은 수소 결합입니다. 공유 결합은 당-인산 골격을 형성하는 결합이므로 틀렸습니다.
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5. 그림은 Fe2O3, O2, Fe을 기준 (가)와 (나)로 분류하는 과정을 나타낸 것이다. X~Z는 각각 Fe2O3, O2, Fe 중 하나이며 기준 (가)와 (나)에 따라 달라질 수 있다.

기준 (가)와 (나)로 적절하지 않은 것은? (순서대로 가, 나) [3점]

  1. 분자인가?, 원소인가?
  2. 분자인가?, 화합물인가?
  3. 화합물인가?, 분자인가?
  4. 화합물인가?, 원소인가?
  5. 이온 결합 물질인가?, 분자인가?
(정답률: 알수없음)
  • 물질의 분류 기준을 분석하는 문제입니다. $\text{Fe}_2\text{O}_3$는 화합물, $\text{O}_2$는 원소이자 분자, $\text{Fe}$는 원소입니다.
    화합물인가? 라는 기준을 적용하면 '예'는 $\text{Fe}_2\text{O}_3$, '아니요'는 $\text{O}_2, \text{Fe}$가 됩니다. 이후 $\text{O}_2, \text{Fe}$를 구분하는 기준이 원소인가? 가 되면 둘 다 '예'가 되어 $Y$와 $Z$를 구분할 수 없게 됩니다. 따라서 화합물인가?, 원소인가? 조합은 적절하지 않습니다.
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6. 그림은 3가지 원자 모형을 주어진 기준에 따라 분류한 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)
  • 원자 모형의 발전 과정을 분류하는 문제입니다.
    원자핵이 표현되었고 정해진 궤도가 있는 (가)는 보어 모형, 원자핵은 있으나 궤도 대신 전자 구름으로 표현된 (나)는 현대 모형, 원자핵이 표현되지 않은 (다)는 톰슨의 푸딩 모형입니다.

    오답 노트
    (나)는 러더퍼드 모형이다: (나)는 전자 구름이 표현된 현대의 원자 모형임
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7. 그림은 원자 A～D의 바닥 상태 전자 배치를 기록한 노트의 일부가 물에 젖어 글씨가 번져 있는 모습을 나타낸 것이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 전자 배치를 통해 원소를 파악하는 문제입니다.
    A는 $K(1)$로 수소($H$), B는 $L(7)$이므로 $K(2)L(7)$인 플루오린($F$), C는 $M(1)$이므로 $K(2)L(8)M(1)$인 나트륨($Na$), D는 $M(3)$이므로 $K(2)L(8)M(3)$인 알루미늄($Al$)입니다.
    B($F$)는 전자 $1$개를 얻어 $Ne$의 전자 배치를 갖고, D($Al$)는 전자 $3$개를 잃어 $Ne$의 전자 배치를 가지므로 두 이온의 전자 배치는 같습니다.

    오답 노트
    A는 금속 원소이다: 수소($H$)는 비금속 원소임
    C의 원자 번호: 나트륨($Na$)의 원자 번호는 $11$임
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8. 표는 수소(H) 원자 수가 동일한 탄화수소 (가)와 (나)의 분자량과 구성 성분 원소의 질량비를 나타낸 것이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 탄화수소의 분자량과 질량비를 이용해 분자식을 결정하는 문제입니다.
    (가)의 분자량이 $42$이고 $C:H$ 질량비가 $6:1$이므로, $C$의 질량은 $36$($C$ 원자 $3$개), $H$의 질량은 $6$($H$ 원자 $6$개)가 되어 분자식은 $C_{3}H_{6}$입니다. (나)는 수소 원자 수가 (가)와 동일하게 $6$개이며 분자량이 $54$이므로, $C$의 질량은 $54 - 6 = 48$이 되어 $C$ 원자 수는 $4$개, 분자식은 $C_{4}H_{6}$입니다.
    ① [기본 공식] $\text{원자 수} = \frac{\text{성분 원소의 총 질량}}{\text{원자량}}$
    ② [숫자 대입] $(나)\text{의 } C \text{ 원자 수} = \frac{54 - (6 \times 1)}{12} = \frac{48}{12}$
    ③ [최종 결과] $\text{원자 수} = 4$
    또한 (나)의 질량비 $x:y$는 $48:6 = 8:1$입니다.

    오답 노트
    (가)의 $C$와 $H$ 몰수 비: $3:6 = 1:2$이므로 $1:3$은 틀림
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9. 그림은 같은 질량의 기체 A와 B가 실린더에 각각 들어 있는 것을 나타낸 것이다. A와 B는 각각 X2와 X3 중 하나이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, X는 임의의 원소 기호이며, 온도는 일정하다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 아보가드로 법칙에 따라 온도와 압력이 일정할 때, 기체의 부피는 몰수에 비례합니다.
    질량이 동일할 때 부피 비는 분자량의 역수 비와 같습니다. $A$와 $B$가 각각 $X_{2}$와 $X_{3}$ 중 하나이므로, 분자량 비는 $2:3$ 또는 $3:2$가 됩니다. 그림에서 $A$의 부피가 $B$보다 크므로 $A$의 분자량이 더 작아야 합니다. 즉, $A$는 $X_{2}$, $B$는 $X_{3}$입니다.
    ① [기본 공식] $\text{부피 비} = \text{몰수 비} = \frac{1}{\text{분자량 비}}$
    ② [숫자 대입] $\text{부피 비} (A:B) = \frac{1}{2} : \frac{1}{3} = 3:2$
    ③ [최종 결과] $\text{부피 비} = 3:2$

    오답 노트
    A는 $X_{2}$이다: $A$의 부피가 더 크므로 분자량이 작은 $X_{2}$여야 함
    단위 부피당 X 원자 수: $A$는 $\frac{2}{3}$배의 부피에 $2$개, $B$는 $1$배의 부피에 $3$개의 원자가 있어 단위 부피당 원자 수는 동일함 (단, 이 문제의 정답 설정상 ㄴ만 정답으로 처리됨)
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10. 표는 질소(N)를 포함한 분자나 이온에서 N의 산화수를 나타낸 것이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 산화수 계산 원리를 적용합니다.
    ㄱ. $NX_{2}$에서 $N$의 산화수 $a$를 구하면, $NX_{3}^{-}$에서 $N$이 $+5$이므로 $X$의 산화수는 $-2$입니다. 따라서 $a + 2(-2) = 0$에서 $a = +4$입니다.
    ㄴ. $NY_{4}^{+}$에서 $N$의 산화수가 $-3$이므로, $-3 + 4(Y) = +1$에서 $4Y = 4$, 즉 $Y$의 산화수는 $+1$입니다.

    오답 노트
    전기 음성도: $N$의 산화수가 $X$와 결합 시 양수($+4, +5$)이고 $Y$와 결합 시 음수($-3$)이므로, 전기 음성도는 $X < N < Y$ 순입니다. 따라서 $X$가 $Y$보다 작은 것이 맞으나, 정답 조합상 ㄴ만 옳은 설명으로 처리됩니다.
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11. 다음은 바닥 상태의 2주기 원자 X~Z에 대한 자료이다.

원자 X~Z로 옳은 것은? (순서대로 X, Y, Z) [3점]

  1. 탄소(C), 리튬(Li), 질소(N)
  2. 탄소(C), 베릴륨(Be), 붕소(B)
  3. 산소(O), 리튬(Li), 질소(N)
  4. 산소(O), 리튬(Li), 붕소(B)
  5. 산소(O), 베릴륨(Be), 질소(N)
(정답률: 알수없음)
  • 2주기 원소의 전자 배치를 분석합니다.
    X: $s$ 오비탈 전자 수($2$)와 $p$ 오비탈 전자 수($4$)가 같으려면 총 전자 수가 $6$개인 산소($O$)입니다.
    Y: 홀전자 수와 원자가 전자 수가 같으려면 $2s^{1}$인 리튬($Li$)입니다. (홀전자 $1$, 원자가 전자 $1$)
    Z: Y(리튬, 오비탈 $1$개)와 Z의 오비탈 수 합이 $5$이므로 Z는 오비탈 $4$개를 사용해야 합니다. $2s^{2} 2p^{1}$인 붕소($B$)가 이에 해당합니다.
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12. 다음은 탄소 수가 2인 탄화수소 (가) ~ (다)에 대한 자료이다.

(가) ~ (다)에 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)
  • 제시된 조건에 따라 탄소 수 2인 탄화수소를 분석하면 (가)는 에텐($C_{2}H_{4}$), (나)는 에탄($C_{2}H_{6}$), (다)는 에타인($C_{2}H_{2}$)입니다.
    ㄱ. 에텐($C_{2}H_{4}$)은 평면 구조의 분자로 모든 원자가 동일 평면에 존재합니다.
    ㄴ. 에타인($C_{2}H_{2}$)은 탄소 간 삼중 결합을 가지고 있습니다.

    오답 노트
    탄소 원자 수 비교: 분자량은 (나)에탄 $30$ < (다)에타인 $26$ 입니다. 동일 질량($1g$)당 몰수는 (다)가 더 많으므로 탄소 원자 수도 (다)가 더 많습니다.
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13. 그림은 원자 A~C의 전자 배치 모형이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 전자 배치 모형을 통해 원소를 분석하면 A는 베릴륨($Be$), B는 산소($O$), C는 마그네슘($Mg$)입니다.
    ㄱ. A와 C는 모두 최외각 전자가 $2$개인 2족 원소이므로 같은 족 원소입니다.

    오답 노트
    AB$_{2}$ 분자의 중심 원자: 베릴륨($Be$)은 최외각 전자가 $2$개뿐이라 결합 후에도 전자가 $4$개이므로 옥텟 규칙을 만족할 수 없습니다.
    CB$_{2}$: 금속인 마그네슘($Mg$)과 비금속인 산소($O$)의 결합이므로 공유 결합이 아닌 이온 결합 물질입니다.
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14. 다음은 기체 X와 관련된 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)
  • 화학 반응식을 통해 기체 X를 분석하면, 구리와 진한 황산의 반응으로 생성되는 기체 X는 이산화 황($SO_{2}$)입니다.
    ㄱ. 반응식 $2H_{2}SO_{4} + Cu \rightarrow CuSO_{4} + 2H_{2}O + SO_{2}$에서 X는 이산화 황($SO_{2}$)이 맞습니다.
    ㄴ. 구리($Cu$)는 산화수 $0$에서 $+2$로 증가하였으므로 산화되었습니다.
    ㄷ. (나) 반응에서 마그네슘($Mg$)은 산화수 $0$에서 $+2$로 증가하며 $SO_{2}$를 환원시켰으므로 환원제로 작용하였습니다.
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15. 그림 (가)는 수소 원자의 가시광선 영역 선 스펙트럼을, (나)는 발머 계열에 해당하는 전자 전이 A~C에서 각각 방출되는 에너지를 나타낸 것이다. 수소 원자의 주양자수 n에 따른 에너지 준위는 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)
  • 발머 계열은 전자가 $n \ge 3$에서 $n=2$로 전이될 때 방출되는 가시광선 영역의 스펙트럼입니다. 방출 에너지 $\Delta E$는 두 에너지 준위의 차이로 결정됩니다.
    ㄱ. 방출 에너지 $\Delta E = E_n - E_2 = -\frac{k}{n^2} - (-\frac{k}{2^2}) = k(\frac{1}{4} - \frac{1}{n^2})$ 입니다. $n=4$일 때 $\Delta E = k(\frac{1}{4} - \frac{1}{16}) = \frac{3}{16}k$이므로, 그래프 (나)의 B와 일치하여 옳은 설명입니다.
    ㄴ. A는 B보다 에너지가 작으므로 $n=3 \to n=2$ 전이입니다. $\Delta E = k(\frac{1}{4} - \frac{1}{3^2}) = k(\frac{1}{4} - \frac{1}{9}) = \frac{5}{36}k$이므로 $x = \frac{5}{36}k$가 되어 옳은 설명입니다.
    ㄷ. C는 A, B보다 에너지가 크므로 $n \ge 5$에서의 전이입니다. 에너지가 클수록 파장은 짧아지므로, (가)의 스펙트럼에서 가장 짧은 파장인 $434\text{nm}$는 $n=5$이상의 전이에서 나타납니다. 하지만 C의 에너지는 $\frac{1}{4}k$로, 이는 $n=\infty \to n=2$일 때의 최대 에너지($\frac{1}{4}k$)와 같습니다. $n=5 \to n=2$일 때의 에너지는 $k(\frac{1}{4} - \frac{1}{25}) = \frac{21}{100}k = 0.21k$이며, C의 에너지 $0.25k$와는 다릅니다. 따라서 C가 $434\text{nm}$라는 설명은 틀렸습니다.

    오답 노트
    C의 파장은 $434\text{nm}$보다 더 짧은 영역에 해당합니다.
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16. 다음은 철수가 형성 평가에 답한 내용이다.

철수가 옳게 답한 문항만을 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. 가
  2. 다
  3. 가, 나
  4. 나, 다
  5. 가, 나, 다
(정답률: 알수없음)
  • 주어진 원소 $\text{Li, N, O, Na}$의 주기적 성질을 분석합니다.
    가. 원자 반지름은 같은 족에서 아래로 갈수록, 같은 주기에서 왼쪽으로 갈수록 커집니다. 따라서 3주기 알칼리 금속인 $\text{Na}$가 가장 크므로 옳습니다.
    나. 안정한 이온의 반지름은 $\text{Li}^+, \text{N}^{3-}, \text{O}^{2-}, \text{Na}^+$ 중 전자 배치가 $1s^2$인 $\text{Li}^+$가 가장 작으므로 옳습니다.
    다. 제1 이온화 에너지는 일반적으로 오른쪽 위로 갈수록 커지지만, 2주기 원소 중 $\text{N}$($2p^3$ 반채워짐)이 $\text{O}$보다 큽니다. 따라서 $\text{N}$이 가장 크므로 옳습니다.
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17. 그림은 3가지 분자의 구조식을 나타낸 것이다.

3가지 분자의 공통점으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 세 분자는 $\text{CH}_4$, $\text{CH}_2\text{Cl}_2$, $\text{CCl}_4$입니다. 세 분자 모두 중심 원자인 C가 4개의 단일 결합을 가진 정사면체 구조를 가집니다.
    모두 3차원적인 정사면체 구조이므로 입체 구조라는 설명은 옳습니다.
    C-H 결합과 C-Cl 결합은 전기 음성도 차이가 존재하므로 극성 공유 결합이 존재한다는 설명은 옳습니다.

    오답 노트
    쌍극자 모멘트의 합: $\text{CH}_4$와 $\text{CCl}_4$는 대칭 구조라 0이지만, $\text{CH}_2\text{Cl}_2$는 비대칭 구조이므로 0이 아닙니다.
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18. 표는 옥텟 규칙을 만족하는 3원자 분자 (가), (나)를 구성하는 원자의 루이스 전자점식을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, X~Z는 2주기 임의의 원소 기호이다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄱ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 루이스 전자점식을 통해 원자가 전자를 확인하면 X는 4개, Y는 5개, Z는 6개입니다. 옥텟 규칙을 만족하는 3원자 분자 구조를 분석하면, (가)는 $\text{XY}_2$ 구조로 Y가 중심 원자일 때 $\text{X}$와 $\text{Y}$ 사이에 단일 결합이 2개 형성되어 $\text{Y}$의 비공유 전자쌍이 1쌍 남습니다. (나)는 $\text{YZ}_2$ 구조로 Y가 중심 원자일 때 $\text{Z}$와 $\text{Y}$ 사이에 단일 결합이 2개 형성되어 $\text{Y}$의 비공유 전자쌍이 1쌍 남습니다.
    한 분자를 구성하는 Y 원자의 수는 (가) $\text{XY}_2$에서 2개, (나) $\text{YZ}_2$에서 1개이므로 (가)가 더 많아 옳습니다.

    오답 노트
    비공유 전자쌍 수: (나) $\text{YZ}_2$에서 Y에 1쌍, Z 각각에 3쌍씩 총 7쌍이므로 틀렸습니다.
    결합각: (가)와 (나) 모두 중심 원자 Y에 전자 영역이 3개(결합 2, 비공유 1)이므로 굽은형 구조이며, 결합각은 유사하거나 (나)의 Z가 더 크므로 (가)가 더 작다고 단정할 수 없으나, 일반적인 옥텟 규칙 기반 비교 시 (가)가 더 크거나 비슷합니다.
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19. 그림은 A(g) + B(g) → C(g) 반응에서 같은 질량의 기체 A와 B를 실린더에 넣고 반응시켰을 때, 반응 전후의 모습을 나타낸 것이다. 반응 후 A는 완전히 소모되었고, 남은 B와 생성된 C의 질량비는 3 : 4이었다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 반응 전후 온도와 압력은 일정하며, 피스톤의 마찰과 질량은 무시한다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 반응 전 A와 B의 질량이 같고, 반응 후 A가 모두 소모되었으며 남은 B와 생성된 C의 질량비가 $
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20. 표는 수산화 나트륨(NaOH) 수용액과 묽은 염산(HCl)의 부피를 달리하여 혼합한 수용액 (가), (나)에 존재하는 전체 이온의 몰수를 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)
  • 중화 반응 시 전체 이온 수는 반응 전 $\text{NaOH}$와 $\text{HCl}$ 중 더 많은 쪽의 이온 수와 같습니다.
    $\text{NaOH}$의 몰농도를 $M$, $\text{HCl}$의 몰농도를 $m$이라 할 때, (가) $30M + 20m = n$ (단, $30M > 20m$가정 시 $60M = n$), (나) $10M + 40m = n$ (단, $40m > 10M$가정 시 $80m = n$)으로 분석됩니다.
    ㄱ. (가)는 $\text{NaOH}$가 과량인 상태이므로 $\text{pH} > 7$입니다.
    ㄴ. 생성된 물의 양은 적은 쪽의 몰수에 비례합니다. (가)는 $20m$, (나)는 $10M$이며, $60M = 80m$ 관계에서 $M = \frac{4}{3}m$이므로 물의 몰수 비는 $20m : 10(\frac{4}{3}m) = 20 : 13.33 = 3 : 2$가 성립합니다.
    ㄷ. (나)에 $\text{NaOH}$ $20\text{mL}$를 추가하면 $\text{NaOH}$ 총 $30\text{mL}$, $\text{HCl}$ 총 $40\text{mL}$가 됩니다. 이때 $\text{Na}^+$와 $\text{Cl}^-$의 몰수는 각각 투입한 양과 같으며, $30M$과 $40m$는 $30(\frac{4}{3}m) = 40m$로 동일해집니다.
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