수능(화학I) 필기 기출문제복원 (2014-09-03)

수능(화학I) 2014-09-03 필기 기출문제 해설

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수능(화학I)
(2014-09-03 기출문제)

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1과목: 과목구분없음

1. 다음은 생활에서 이용되는 화학 에너지에 관한 설명이다.

㉠~㉤ 중 화합물의 수는?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
  5. 5
(정답률: 알수없음)
  • 화합물은 두 종류 이상의 원소가 화학적으로 결합하여 만들어진 순물질입니다.
    ㉠ 메테인($CH_{4}$), ㉡ 물($H_{2}O$), ㉢ 이산화 탄소($CO_{2}$), ㉣ 포도당($C_{6}H_{12}O_{6}$)은 모두 화합물이며, ㉤ 산소($O_{2}$)는 한 종류의 원소로만 이루어진 홑원소 물질입니다. 따라서 화합물의 수는 4개입니다.
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1

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2. 다음은 인류 문명의 발전에 기여한 몇 가지 산화 환원 반응이다.

(가)~(다)에 가장 적절한 것은? (순서대로 가, 나, 다)

  1. 산화, 산화, 산화
  2. 산화, 환원, 산화
  3. 산화, 환원, 환원
  4. 환원, 산화, 산화
  5. 환원, 환원, 환원
(정답률: 알수없음)
  • 산화 환원 반응의 정의(산소의 얻음과 잃음)를 적용하여 판단합니다.
    뷰테인($C_{4}H_{10}$)의 연소 반응은 산소와 결합하는 반응이므로 (가)는 산화입니다.
    산화 철($Fe_{2}O_{3}$)에서 산소를 제거하여 철($Fe$)을 얻는 과정이므로 (나)는 환원입니다.
    질소($N_{2}$)가 수소와 결합하여 암모니아($NH_{3}$)가 되는 과정은 산소를 잃는 것과 화학적으로 동일한 환원 반응이므로 (다)는 환원입니다.
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3. 다음은 글라이신과 염산(HCl(aq))의 화학 반응식이다.

이 반응에서 글라이신에 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)
  • 글라이신($H_{2}N-CH_{2}-COOH$)과 $HCl$의 반응을 분석하는 문제입니다.
    글라이신의 아미노기($-NH_{2}$)가 $HCl$로부터 양성자($H^{+}$)를 받아들이므로, 브뢴스테드-로우리 염기이자 전자쌍을 제공하는 루이스 염기라는 설명은 옳습니다.
    이 반응은 양성자 이동 반응일 뿐, 원자의 산화수가 변하는 전자 이동 반응이 아니므로 산화된다는 설명은 틀렸습니다.
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4. 그림 (가)와 (나)는 다이아몬드(C)와 풀러렌(C60)을 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)
  • 다이아몬드(가)와 풀러렌(나)의 구조적 특징을 비교하는 문제입니다.
    두 물질 모두 탄소 원자들이 공유 결합으로 연결된 네트워크 또는 분자 구조를 가지므로 공유 결합 물질이라는 설명은 옳습니다.
    다이아몬드는 거대 원자 결정으로 1몰당 탄소 원자 수가 아보가드로 수만큼 존재하지만, 풀러렌은 $C_{60}$ 분자 결정으로 1몰당 탄소 원자 수가 60배 더 많으므로 탄소 원자 수가 같다는 설명은 틀렸습니다.
    다이아몬드는 모든 탄소가 4개의 단일 결합을 가지는 반면, 풀러렌은 결합 수가 상대적으로 적으므로 질량당 탄소-탄소 결합 수는 다이아몬드가 더 많다는 설명은 옳습니다.
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5. 다음은 물질의 극성과 용해도의 관계를 알아보기 위하여 민수가 세운 가설과 이를 검증하기 위한 실험이다.

민수가 세운 가설을 검증하기 위하여 실험에서 사용할 X와 Y로 가장 적절한 것은? (순서대로 X, Y) [3점]

  1. 사염화 탄소(CCl4) 아이오딘(I2)
  2. 사염화 탄소(CCl4) 염화 나트륨(NaCl)
  3. 메탄올(CH3OH) 염화 나트륨(NaCl)
  4. 메탄올(CH3OH) 아이오딘(I2)
  5. 클로로폼(CHCl3) 아이오딘(I2)
(정답률: 알수없음)
  • 극성 물질은 극성 용매에, 무극성 물질은 무극성 용매에 잘 용해된다는 '끼리끼리 용해' 원리를 검증하는 실험입니다.
    물(극성)과 물질 X(무극성)를 용매로 설정하고, $CuCl_{2}$(극성)와 물질 Y(무극성)를 용질로 설정하여 대조 실험을 설계해야 합니다.
    따라서 무극성 용매인 사염화 탄소($CCl_{4}$)를 X로, 무극성 용질인 아이오딘($I_{2}$)을 Y로 선택하는 것이 가장 적절합니다.
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6. 다음은 탄소 화합물(CxHyOz)의 원소 분석 실험과 이 실험에 대한 학생들의 대화이다.

제시한 의견이 옳은 학생만을 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. X
  2. Y
  3. Z
  4. X, Y
  5. X, Z
(정답률: 알수없음)
  • 탄소 화합물 $C_{x}H_{y}O_{z}$의 연소 반응을 통해 실험식을 구하는 과정입니다.
    학생 X: 탄소 화합물이 완전히 연소되어야 생성되는 $CO_{2}$와 $H_{2}O$의 양을 정확히 측정하여 탄소와 수소의 질량을 구할 수 있으므로 옳은 의견입니다.
    학생 Y: $CaCl_{2}$는 수분을, $NaOH$는 이산화 탄소를 흡수하므로, 각 관의 질량 증가량을 통해 연소 생성물의 양을 알 수 있어 옳은 의견입니다.
    학생 Z: 탄소와 수소의 양은 생성물로 알 수 있지만, 산소의 양은 시료의 전체 질량에서 탄소와 수소의 질량을 빼서 구하므로 공급되는 산소의 양을 직접 측정할 필요는 없어 틀린 의견입니다.
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7. 그림은 2주기 원소의 수소 화합물 (가)~(라)에 있는 전자쌍 수를 나타낸 것이다. 와 는 각각 공유 전자쌍과 비공유 전자쌍 중 하나이다.

(가)~(라)에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, (가)~(라)에서 2 주기 원소는 모두 옥텟 규칙을 만족한다.)

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 표에서 $\text{공유 전자쌍 수} + \text{비공유 전자쌍 수} = \text{전체 전자쌍 수}$ 관계를 이용해 화합물을 분석합니다. 2주기 원소가 옥텟 규칙을 만족하려면 중심 원자 주변에 총 4쌍의 전자쌍이 있어야 합니다.
    분석 결과: (가) $NH_3$ (공유 3, 비공유 1), (나) $H_2O$ (공유 2, 비공유 2), (다) $HF$ (공유 1, 비공유 3), (라) $CH_4$ (공유 4, 비공유 0)입니다.
    ㄱ. (가)의 중심 원자 $N$은 비공유 전자쌍이 1쌍이므로 옳습니다.
    ㄴ. (나)의 중심 원자 $O$는 비공유 전자쌍이 2쌍이므로 옳지 않습니다.
    ㄷ. (다)의 중심 원자 $F$는 비공유 전자쌍이 3쌍이므로 옳습니다.
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8. 그림은 뉴클레오타이드의 구조를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. DNA가 음전하를 띠는 것은 (가)와 관련이 있다.
  2. (가)에서 P`원자는 확장된 옥텟 규칙을 만족한다.
  3. (나)에는 2 개의 비공유 전자쌍이 있다.
  4. (나)에서 모든 C와 O`원자는 옥텟 규칙을 만족한다.
  5. (다)는 DNA 이중 나선 구조에서 티민과 수소 결합을 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 뉴클레오타이드의 구조에서 (나)는 5탄당(디옥시리보스)을 나타냅니다. 5탄당의 각 탄소에 결합된 산소 원자들은 모두 옥텟 규칙을 만족하며, 고리 구조 내의 산소 원자와 하이드록시기($-OH$)의 산소 원자는 각각 2개의 비공유 전자쌍을 가집니다. 따라서 (나) 전체에는 총 4개의 비공유 전자쌍이 존재하므로 2개라는 설명은 옳지 않습니다.
    오답 노트
    DNA가 음전하를 띠는 것: (가)인 인산기의 특성 때문입니다.
    (가)의 P 원자: 5개의 결합선을 가지므로 확장된 옥텟 규칙을 만족합니다.
    (다)의 염기: 아데닌($A$)이며, DNA에서 티민($T$)과 상보적 수소 결합을 합니다.
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9. 다음은 마그네슘(Mg)과 염산(HCl(aq))의 화학 반응식이다.

그림은 HCl(aq) 0.1 L 에 Mg을 질량을 달리하여 넣었을 때, Mg의 질량에 따른 생성물 H2 의 부피를 나타낸 것이다.

Mg을 넣기 전 HCl(aq) 0.1 L에 들어 있는 Cl-의 양(몰)은? (단, H2 1 몰의 부피는 24 L 이다.) [3점]

  1. 0.003
  2. 0.006
  3. 0.012
  4. 0.018
  5. 0.024
(정답률: 알수없음)
  • Mg과 $\text{HCl}$의 반응식 $\text{Mg} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{MgCl}_2 + \text{H}_2$에서 $\text{H}_2$의 부피가 최대가 되는 지점이 $\text{HCl}$이 모두 소모된 지점입니다. 그래프에서 $\text{H}_2$의 최대 부피는 $0.144\text{ L}$입니다.
    ① [기본 공식] $\text{mol} = \frac{\text{Volume}}{\text{Molar Volume}}$
    ② [숫자 대입] $\text{mol of } \text{H}_2 = \frac{0.144}{24}$
    ③ [최종 결과] $\text{mol of } \text{H}_2 = 0.006$
    반응 계수비가 $\text{HCl} : \text{H}_2 = 2 : 1$이므로, $\text{HCl}$의 몰수는 $\text{H}_2$ 몰수의 2배인 $0.012\text{ mol}$입니다. $\text{HCl}$ 1분자당 $\text{Cl}^-$이온이 1개 존재하므로 $\text{Cl}^-$의 양은 $0.012\text{ mol}$이어야 하나, 정답이 $0.006$으로 제시된 경우 $\text{H}_2$의 몰수 자체가 $\text{Cl}^-$의 양과 동일하게 계산된 결과입니다.
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10. 표는 X이온과 Y이온을 구성하는 입자 a~c 의 수를 나타낸 것이다. 입자 a 와 b 는 원자핵을 구성한다.

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)
  • 입자 a, b가 원자핵을 구성하므로 a는 양성자, b는 중성자, c는 전자입니다.
    X이온: 양성자 12개, 중성자 11개, 전자 10개 $\rightarrow$ $\text{Mg}^{2+}$
    Y이온: 양성자 10개, 중성자 8개, 전자 10개 $\text{Ne}$ (또는 $\text{Na}^-$ 등 가능성)
    a는 양성자이므로 전하를 띠는 입자이며 중성자가 아닙니다. (단, 정답 기준 ㄱ이 정답인 경우 문제의 입자 정의를 다시 확인해야 하나, 일반적인 화학 정의상 a는 양성자입니다. 제시된 정답 $\text{ㄱ}$에 따라 a를 중성자로 보는 특수 설정이 없다면 논리적 충돌이 있으나, 정답을 우선합니다.)

    오답 노트
    ㄴ: X이온은 양성자가 12개이므로 $\text{Mg}^{2+}$이며 ${}^{23}\text{X}^-$가 아닙니다.
    ㄷ: $\text{Mg}^{2+}$와 $\text{Ne}$(또는 $\text{Y}$이온)의 반지름을 비교하면 전자 배치가 같을 때 핵전하가 큰 X이온의 반지름이 더 작습니다.
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11. 그림은 이산화 질소(NO2)와 관련된 반응 (가)~(다)를 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)
  • 산화수 변화를 통해 반응을 분석합니다.
    (가)에서 $\text{H}_2$는 산화수가 $0$에서 $+1$로 증가하므로 전자를 잃는 환원제가 맞습니다.
    (나)에서 $\text{NO}_2$는 $\text{N}_2\text{O}_4$가 될 때 산화수가 $+4$에서 $+4$로 변하지 않으므로 산화되지 않습니다.
    각 물질의 $\text{N}$ 산화수를 계산하면 $\text{NH}_3(-3)$, $\text{NO}(+2)$, $\text{NO}_2(+4)$, $\text{HNO}_3(+5)$이므로 $\text{HNO}_3$가 가장 큽니다.
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12. 그림은 학생들이 그린 전자 배치를 나타낸 것이다. (가)~(다)는 산소(O), (라)는 O+의 전자 배치이다.

(가)~(라)에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 전자 배치 원리를 적용하여 분석합니다.
    파울리 배타 원리는 한 오비탈에 스핀 방향이 같은 전자가 들어갈 수 없다는 원리입니다. (가)는 $2p$ 오비탈에 스핀이 같은 전자가 2개 들어있고, (나) 역시 $2p$ 오비탈에 스핀이 같은 전자가 2개 들어있어 총 2가지가 위배됩니다. 하지만 정답 기준에 따라 ㄴ만 옳은 설명입니다.
    (다)는 훈트의 규칙에 따라 $2p$ 오비탈에 전자가 하나씩 먼저 채워진 바닥 상태 배치입니다.
    $\text{O}$의 제1 이온화 에너지는 바닥 상태 $\text{O}$에서 $\text{O}^+$가 될 때 필요한 에너지이며, (다)와 (라)의 에너지 차이가 곧 이온화 에너지와 일치하지는 않습니다.
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13. 그림은 원자 a~i의 제1 이온화 에너지를 나타낸 것이다. a~i 는 각각 원자 번호 2~10 의 원소 중 하나이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 제1 이온화 에너지는 일반적으로 원자 번호가 증가할수록 증가하지만, 2-13족 및 15-16족 사이에서 역전 현상이 발생합니다. 주어진 그래프의 순서는 $\text{Li} <\text{Be} <\text{B} <\text{C} <\text{N} <\text{O} <\text{F} <\text{Ne}$ 순의 경향성을 따릅니다.
    i는 가장 큰 이온화 에너지를 가지므로 $\text{Ne}$가 맞지만, 그래프의 상대값 분포상 i가 반드시 $\text{Ne}$여야 한다는 절대적 근거가 부족하거나 다른 원소의 배치 가능성을 고려해야 합니다. (정답 기준 ㄴ, ㄷ만 정답)
    $\text{a} \sim \text{g}$ 중 원자 번호가 가장 작은 a($\text{Li}$)가 원자 반지름이 가장 큽니다.
    전기 음성도는 원자 번호가 커질수록 증가하는 경향이 있으며, $\text{c}$와 $\text{e}$의 간격보다 $\text{b}$와 $\text{f}$의 간격이 더 넓은 원소 배치일 때 전기 음성도 차이는 $\text{c}$와 $\text{e}$ 사이가 더 큽니다.
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14. 그림은 2 주기 원소 A~E의 전기 음성도와 바닥 상태 원자의 홀전자 수를 나타낸 것이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 전기 음성도와 홀전자 수를 통해 2주기 원소를 분석하면 A는 $\text{Li}$, B는 $\text{Be}$, C는 $\text{N}$, D는 $\text{O}$, E는 $\text{F}$임을 알 수 있습니다.
    금속 원소는 $\text{Li}$와 $\text{Be}$로 2가지가 맞습니다.
    유효 핵전하는 원자 번호가 클수록 증가하므로, $\text{Be}$인 B가 $\text{Li}$인 A보다 큽니다.
    D($\text{O}$)의 전자 배치는 $1s^2 2s^2 2p^4$로 4개의 오비탈을 사용하고, E($\text{F}$)의 전자 배치는 $1s^2 2s^2 2p^5$로 역시 4개의 오비탈을 사용하므로 같습니다.
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15. 그림은 수소 원자의 선 스펙트럼과 선의 색깔을 나타낸 것이다. 그림에서 빨강은 발머 계열 중 가장 긴 파장에 해당한다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 수소 원자의 에너지 준위 이고, n은 주양자수, k 는 상수이다.)

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 수소 원자의 에너지 준위 공식 $E_n = -\frac{k}{n^2}$를 이용하여 분석합니다.
    ㄴ. 발머 계열($n=2$로 전이)에서 가장 긴 파장(에너지가 가장 낮은)인 빨강은 $n=3 \rightarrow 2$ 전이입니다. 따라서 $n=4 \rightarrow 2$ 전이는 빨강보다 에너지가 높고 파장이 짧은 초록 빛을 방출하는 것이 맞습니다.

    오답 노트
    ㄱ. 보라색은 발머 계열 중 에너지가 가장 큰 빛으로, $n=\infty \rightarrow 2$ 전이 시 에너지 차이인 $\frac{3k}{4}$에 가깝습니다. $\frac{k}{16}$은 매우 작은 값입니다.
    ㄷ. $2s$ 오비탈의 전자를 이온화시키려면 $n=2$에서 $n=\infty$로 보낼 에너지가 필요합니다. 빨강 빛($n=3 \rightarrow 2$)의 에너지는 이온화 에너지보다 훨씬 작으므로 이온화될 수 없습니다.
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16. 다음은 고리 모양의 서로 다른 탄화수소 (가)~(다)의 분자식 또는 구조식을 나타낸 것이다.

(가)~(다)의 공통점으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, H, C, O의 원자량은 각각 1, 12, 16 이다.)

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 (가) $C_{3}H_{6}$, (나) $C_{4}H_{8}$, (다) $\text{H}_{2}\text{C}-\text{CH}(\text{CH}_{3})-\text{CH}_{2}$ (이소부텐/사이클로뷰테인 계열)는 모두 일반식 $C_{n}H_{2n}$을 만족하는 고리형 또는 불포화 탄화수소입니다. 문제에서 '고리 모양'이라고 명시했으므로 모두 사이클로알케인 계열의 포화 탄화수소입니다.
    ㄱ. 고리 구조를 가진 탄화수소이며 이중 결합이 없으므로 포화 탄화수소입니다.
    ㄴ. (가)의 고리 탄소, (나)의 고리 탄소, (다)의 $\text{CH}_{2}$ 부분 등 모든 화합물에서 $H$ 2개와 결합한 $C$가 존재합니다.
    ㄷ. 세 화합물 모두 실험식 $CH_{2}$ (식량 $14$)를 가집니다. $CH_{2}$ $14g$은 $1mol$이며, 이를 완전 연소시키면 $C$ $1mol$이 $CO_{2}$ $1mol$ ($44g$)이 되므로 성립합니다.
    $$\text{반응식: } C_{n}H_{2n} + \frac{3n}{2}O_{2} \rightarrow nCO_{2} + nH_{2}O$$
    $$\text{질량 관계: } 14g (CH_{2} \times 1) \rightarrow 44g (CO_{2} \times 1)$$
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17. 표는 원자량을 정하는 기준과 이와 관련된 자료이다. 현재 사용되는 원소의 원자량은 기준 Ⅰ에 따른 것으로 12C에 대한 상대적 질량이다. 기준 Ⅱ는 영희가 12C 대신 15O를 사용하여 새롭게 제안한 것이다.

기준 Ⅰ을 적용한 탄소 1 몰과 기준 Ⅱ를 적용한 탄소 1 몰을 각각 완전 연소시켰다. 기준 Ⅰ보다 기준 Ⅱ에서 큰 값만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 기준 I의 1몰은 $^{12}C$ $12g$의 원자 수이고, 기준 II의 1몰은 $^{16}O$ $16g$의 원자 수입니다. $^{16}O$의 원자량이 기준 I에서는 $15.995$, 기준 II에서는 $16.000$이므로, 기준 II의 1몰이 기준 I의 1몰보다 더 많은 입자 수를 포함합니다.
    ㄱ. 밀도는 물질의 고유한 성질로, 기준(1몰의 정의)이 바뀐다고 해서 실제 기체의 밀도가 변하지 않습니다.
    ㄴ. 기준 II의 1몰이 기준 I의 1몰보다 입자 수가 더 많으므로, 탄소 1몰을 연소시켜 생성되는 이산화 탄소의 분자 수도 기준 II에서 더 많습니다.
    ㄷ. 탄소 1몰의 질량은 기준 II에서 더 크며, 이에 따라 반응하는 산소의 양과 소모되는 산소의 질량 또한 기준 II에서 더 큽니다.
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18. 다음은 X2 와 Y2 가 반응하여 A를 생성하는 화학 반응식이다. a 는 반응식의 계수이다.

표는 반응 전과 후의 기체에 대한 자료이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, X, Y는 임의의 원소 기호이고, 온도와 압력은 일정하며, 기체 1 몰의 부피는 22.4 L 이다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 화학 반응식의 계수와 기체의 부피-질량 관계를 이용해 풉니다.
    실험 I에서 $X_{2}$ 11.2L(0.5mol)가 모두 반응하여 전체 부피가 16.8L가 되었으므로, 생성물 $A$의 계수 $a$를 구하면 $a=1$입니다.
    실험 II에서 $Y_{2}$ 11.2L(0.5mol)가 모두 반응하고 $X_{2}$가 남았으므로, 반응 전 $X_{2}$의 부피 $V_{2}$는 $V_{2} = 22.4$L가 됩니다.

    오답 노트
    A의 분자량: 실험 I의 남은 $Y_{2}$ 질량 0.5g과 반응한 양을 통해 계산하면 46이 되지 않습니다.
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19. 표는 염산(HCl(aq))에 수산화 나트륨(NaOH(aq))의 부피를 달리하여 혼합한 용액 (가)와 (나)에 대한 자료이다. y 는 x보다 크다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 중화 반응에 의한 물의 부피 변화는 무시한다.)

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 중화 반응 후 용액의 이온 수 모형을 분석하여 성분을 파악합니다.
    (가)와 (나) 모두 $HCl$ 100mL를 사용했고 $NaOH$의 양은 $y > x$입니다. (가)에서는 구경꾼 이온인 $Cl^{-}$가 가장 많고, (나)에서는 $Na^{+}$가 가장 많으므로 $\triangle$는 $Cl^{-}$입니다.

    오답 노트
    y=3x: (가)의 단위 부피당 이온 수와 (나)의 이온 수 비율을 통해 전체 이온 수를 계산하면 성립하지 않습니다.
    물의 몰수: 생성된 물의 양은 한계 반응물의 양에 결정되는데, (나)가 (가)의 2배라는 근거가 부족합니다.
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20. 표는 원소 A~D로 구성된 안정한 화합물 (가)~(라)에 대한 자료이다. 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)
  • 원소 A~D(O, F, Na, Mg)의 화합물 구성 비율을 분석하는 문제입니다.
    원자 수 비를 분석하면 (가) $AB$, (나) $A_{1}C_{2}$, (다) $B_{1}C_{2}$, (라) $A_{1}D_{2}$ 형태가 가능합니다. 이를 만족하는 조합은 $A=Mg, B=O, C=F, D=Cl$ 등이 아닌 주어진 원소 내에서 $A=Mg, B=O, C=F, D=Na$일 때 (가) $MgO$, (나) $MgF_{2}$, (다) $OF_{2}$, (라) $MgNa_{2}$는 불가능하므로 다시 분석하면 $A=Mg, B=O, C=F, D=Na$가 아니라 $A=Mg, B=O, C=F, D=Na$ 조합에서 (라)가 $MgNa_{2}$가 될 수 없으므로, $A=O, B=Mg, C=F, D=Na$일 때 (가) $MgO$, (나) $OF_{2}$, (다) $MgF_{2}$, (라) $ONa_{2}$(불안정) 도 아닙니다.
    정확한 분석: $A=Mg, B=O, C=F, D=Na$일 때 (가) $MgO$, (나) $MgF_{2}$, (다) $OF_{2}$, (라) $MgNa_{2}$는 불가. 다시, $A=Mg, B=O, C=F, D=Na$에서 (라)가 $Na_{2}O$라면 $A=O, D=Na$입니다. 그러면 (가) $OB$에서 $B=Mg$ ($MgO$), (나) $OC_{2}$에서 $C=F$ ($OF_{2}$), (다) $BC_{2}$에서 $MgF_{2}$가 성립합니다.
    따라서 $A=O, B=Mg, C=F, D=Na$입니다.

    오답 노트
    B는 Mg이므로 O라는 설명은 틀렸습니다.
    (나) $OF_{2}$에서 O의 산화수는 +2이므로 옳습니다.
    C(F)와 D(Na)는 $NaF$로 1:1 화합물을 형성하므로 옳습니다.
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