수능(화학I) 필기 기출문제복원 (2015-10-13)

수능(화학I)
(2015-10-13 기출문제)

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1. 그림은 그래핀과 풀러렌을 모형으로 나타낸 것이다.

두 물질의 공통점만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 그래핀과 풀러렌의 공통점은 모두 탄소 원자로 이루어져 있다는 것입니다. 따라서 보기 중 "ㄱ"과 "ㄴ"이 공통점을 나타내는 올바른 선택지입니다.
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2. 다음은 암모니아(NH3)와 관련된 화학 반응식이다.

이에 대한 옳은 설명만을 <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, ㄴ, ㄷ" 인 이유는 다음과 같다.

    - NH3와 HCl이 반응하여 NH4Cl이 생성된다. 이는 산과 염기의 중화 반응이다.
    - NH3와 O2가 반응하여 NO와 H2O가 생성된다. 이는 산화-환원 반응이다.
    - NH3와 H2SO4이 반응하여 (NH4)2SO4가 생성된다. 이는 산과 염기의 중화 반응이다.
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3. 다음은 2가지 산화 환원 반응의 화학 반응식이다.

㉠ ~ ㉣의 산화수에 해당하지 않는 것은?

  1. -1
  2. 0
  3. +1
  4. +2
  5. +4
(정답률: 알수없음)
  • 정답: +4

    이유:
    - Mn의 산화수는 7에서 2로 감소하였으므로 5 감소, 산화환원 반응에서 환원되었으므로 산화수는 -2이다. (㉠)
    - Cl의 산화수는 0에서 -1로 감소하였으므로 1 감소, 산화환원 반응에서 산화되었으므로 산화수는 +1이다. (㉡)
    - Cr의 산화수는 3에서 6으로 증가하였으므로 3 증가, 산화환원 반응에서 산화되었으므로 산화수는 +6이다. (㉢)
    - S의 산화수는 0에서 +4로 증가하였으므로 4 증가, 산화환원 반응에서 산화되었으므로 산화수는 +4이다. (㉣)
    - Fe의 산화수는 2에서 3으로 증가하였으므로 1 증가, 산화환원 반응에서 산화되었으므로 산화수는 +3이다.

    따라서, 산화수 +4는 이 반응에서 존재하지 않는다.
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4. 다음은 2주기 원자 X ~ Z의 루이스 전자점식이다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, X ~ Z는 임의의 원소 기호이다.)

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄱ"은 X, Y, Z 모두가 8개의 전자를 가지고 있기 때문에 옳은 설명이다. 이는 루이스 전자점식에서 원소의 전자껍질이 가득 차면 안정적인 상태가 되기 때문이다. 따라서 X, Y, Z 모두가 8개의 전자를 가지고 있으면 이들은 안정적인 상태에 있을 수 있다.
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5. 그림은 빅뱅 이후 우주에서 원자핵 (가)~(다)가 생성되는 과정을 모형으로 나타낸 것이다. 과 은 각각 양성자, 중성자 중 하나이고, (나)와 (다)는 동위 원소의 원자핵이다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답이 "ㄷ"인 이유는 (가)에서 양성자와 중성자가 충돌하여 (나)와 (다)의 원자핵이 생성되는 과정에서 중성자가 (나)의 원자핵에 흡수되어 안정적인 동위 원소가 생성되기 때문이다. 이는 핵융합과는 다른 핵반응인 핵분열의 일종으로, 중성자가 원자핵에 충돌하여 분열되는 과정이 아닌, 흡수되어 안정적인 동위 원소가 생성되는 과정이다. 따라서 보기에서 정답은 "ㄷ"이다.
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6. 다음은 산 염기 반응의 화학 반응식이다.

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

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - 보기 "ㄴ"이 옳은 이유: 산 염기 반응에서는 산과 염기가 중화되어 염이와 물이 생성되는데, 이 반응에서는 수소 이온(H+)과 수산화물 이온(OH-)이 결합하여 물이 생성되므로 중화반응이 일어난다.
    - 보기 "ㄷ"가 옳은 이유: 반응식에서 보듯이, 산과 염기의 몰비는 1:1로 일치하므로, 산과 염기의 몰농도를 알면 중화점을 계산할 수 있다.
    - 보기 "ㄱ, ㄴ"이 옳은 이유: 산 염기 반응에서는 산과 염기의 종류와 양에 따라 중화점이 달라진다. 따라서, 산과 염기의 종류와 양을 알아야 중화점을 계산할 수 있다.
    - 보기 "ㄱ, ㄷ"가 옳은 이유: 산 염기 반응에서는 산과 염기의 몰농도와 종류에 따라 중화점이 달라진다. 따라서, 산과 염기의 몰농도와 종류를 알아야 중화점을 계산할 수 있다.
    - 보기 "ㄱ, ㄴ, ㄷ"가 옳은 이유: 산 염기 반응에서는 산과 염기의 종류, 양, 몰농도에 따라 중화점이 결정되므로, 산과 염기의 종류, 양, 몰농도를 모두 알아야 중화점을 계산할 수 있다.
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7. 그림은 3가지 물질을 주어진 기준에 따라 분류한 것이다.

(가)~(다)에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - (가) : A 물질은 고체, B 물질은 액체, C 물질은 기체이므로, 물질의 상태에 따라 분류한 것이다. 따라서 옳은 설명이다.
    - (나) : A 물질은 금속, B 물질은 비금속, C 물질은 중금속이므로, 물질의 성질에 따라 분류한 것이다. 따라서 옳은 설명이다.
    - (다) : A 물질은 산성, B 물질은 알칼리성, C 물질은 중성이므로, 물질의 pH에 따라 분류한 것이다. 따라서 옳은 설명이다.
    - (ㄱ) : 이 그림은 물질을 상태, 성질, pH에 따라 분류한 것이다. 따라서 모든 물질을 포함하고 있으므로 옳은 설명이다.
    - (ㄴ) : 이 그림은 물질을 상태와 성질에 따라 분류한 것이므로, pH에 따라 분류한 C 물질이 포함되지 않는다. 따라서 옳지 않은 설명이다.
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8. 다음은 C, H, O로 이루어진 물질 X에 대한 자료이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄱ, ㄴ"이 옳은 설명인 이유는 다음과 같다.

    - 물질 X의 분자량은 180이다. (12 × 6) + (1 × 14) + (16 × 2) = 180
    - 물질 X의 분자식은 C6H14O2이다. (6 × 12) + (14 × 1) + (2 × 16) = 86
    - 물질 X는 지방산 에스테르이다. (C6H14O2는 지방산 에스테르의 일반식이다.)
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9. 표는 2주기 원소의 바닥 상태 원자 (가)~(다)에 대한 자료이다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄱ"은 2주기 원소의 바닥 상태 원자의 전자 구성이 2s2 2p6인 것들을 모아놓은 것이다. 이는 2주기 원소의 전자 구성이 2s2 2p6인 것들이 모두 이에 해당하기 때문이다.
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10. 그림은 2, 3주기 원소 A ~ C의 이온 반지름을 나타낸 것이다. 이온의 전자 배치는 모두 네온(Ne)과 같고, A와 C로 이루어진 이온 결합 화합물은 A2C이다.

A ~ C에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A ~ C는 임의의 원소 기호이다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 옳은 설명은 "ㄴ, ㄷ"이다.

    ㄴ. 이온 반지름이 가장 큰 것은 C이다.
    - 그림에서 C의 이온 반지름이 가장 크게 나타나 있기 때문이다.

    ㄷ. A와 C로 이루어진 이온 결합 화합물은 A2C이다.
    - 문제에서 주어진 정보이다. A와 C가 이온 결합을 이루어 A2C를 형성한다는 것을 알 수 있다.
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11. 표는 X와 Y로 이루어진 3가지 화합물 (가)~(다)에 대한 자료의 일부이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - (가) 화합물은 X와 Y가 모두 1개씩 존재하는 이온으로 구성되어 있다.
    - 이온의 전하가 균형을 이루기 위해서는 X와 Y가 모두 1개씩 존재해야 한다.
    - (나) 화합물은 X와 Y가 모두 2개씩 존재하는 분자로 구성되어 있다.
    - 분자 구조에서 X와 Y가 모두 2개씩 존재하기 때문에 이온으로 존재할 수 없다.
    - (다) 화합물은 X와 Y가 모두 3개씩 존재하는 이온으로 구성되어 있다.
    - 이온의 전하가 균형을 이루기 위해서는 X와 Y가 모두 3개씩 존재해야 한다.
    - 따라서, (가)와 (다) 화합물만 X와 Y가 균형을 이루는 이온 구조로 구성되어 있으므로 정답은 "ㄱ, ㄷ"이다.
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12. 표는 2, 3주기 원소의 바닥 상태 원자 A ~ C의 전자 배치에 대한 자료이다.

A ~ C에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A ~ C는 임의의 원소 기호이다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • A는 2주기 원소이며 전자 구성이 2-8-1이므로 원소 기호는 Li이다. B는 3주기 원소이며 전자 구성이 2-7-1이므로 원소 기호는 Na이다. C는 2주기 원소이며 전자 구성이 2-8-6이므로 원소 기호는 Mg이다. 따라서, 옳은 설명은 "A는 리튬, B는 나트륨, C는 마그네슘의 전자 구성이다." 이다.

    정답이 "ㄴ"인 이유는 보기에서 "ㄴ"은 A와 C의 전자 구성이 모두 2-8-1인 경우로 나와있다. 하지만, A와 C는 각각 2주기와 3주기 원소이므로 전자 껍질의 구성이 다르다. 따라서, A와 C의 전자 구성이 모두 2-8-1인 경우는 존재하지 않는다.
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13. 다음은 2가지 탄화수소 (가)와 (나)의 화학식이다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, H, C의 원자량은 각각 1, 12이다.)

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답이 "ㄱ"인 이유는 (가)와 (나)의 분자량을 계산해보면, (가)의 분자량이 26이고 (나)의 분자량이 28이기 때문이다. 이는 (가)가 부피당 더 많은 탄소원자를 가지고 있기 때문으로 해석할 수 있다. 따라서, (가)는 분자량이 더 크기 때문에 (나)보다 더 큰 분자를 가지고 있을 가능성이 높다.
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14. 다음은 2, 3주기 원소 A ~ C의 원자의 전자 배치를 나타낸 것이다.

이에 대한 옳은 설명만을 <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)
  • 보기에서 "ㄴ, ㄷ"가 옳은 이유는 A와 B의 전자 구성이 2, 8, 1로 되어 있기 때문이다. 이는 2주기 원소인 마그네슘(Mg)와 비슷한 전자 구성을 가지고 있으며, 따라서 A와 B는 2주기 원소인 마그네슘과 비슷한 성질을 가질 것으로 예상할 수 있다. C의 전자 구성은 2, 8, 8로 되어 있으며, 이는 3주기 원소인 아르곤(Ar)와 비슷한 전자 구성을 가지고 있으므로 C는 3주기 원소인 아르곤과 비슷한 성질을 가질 것으로 예상할 수 있다. 따라서 "ㄴ, ㄷ"가 옳은 답이다.
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15. 다음은 A2와 B2가 반응하여 X를 생성하는 화학 반응식이다.

그림은 1 L의 A2(g)가 들어 있는 실린더에 B2(g)를 부피를 달리하여 넣고 반응시켰을 때, 넣어 준 B2의 부피에 따른 반응 후 전체 기체의 부피를 나타낸 것이다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A와 B는 임의의 원소 기호이고, 온도와 압력은 일정하다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄱ"은 B2의 부피가 증가함에 따라 전체 기체의 부피가 증가하는 것을 나타낸다. 이는 B2가 A2와 반응하여 X를 생성하는 반응식에서 생성된 X 기체의 부피가 B2의 부피에 비례하여 증가하기 때문이다.

    보기에서 "ㄷ"는 A2와 B2의 반응이 일어나면서 생성된 X 기체의 부피가 A2와 B2의 부피의 합보다 크다는 것을 나타낸다. 이는 반응식에서 생성된 X 기체가 A2와 B2의 분자들이 결합하여 생성된 분자보다 더 큰 크기를 가지기 때문이다.
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16. 표는 HCl(aq), NaOH(aq), KOH(aq)을 부피를 달리하여 혼합한 용액 (가), (나)에 대한 자료이다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 혼합 용액의 부피는 혼합 전 각 용액의 부피의 합과 같다.) [3점]

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - "ㄴ" : 용액 (가)와 (나)를 혼합한 용액의 pH는 7.0이다.
    - "ㄷ" : 용액 (가)와 (나)를 혼합한 용액은 염기성이다. (pH가 7.0보다 높기 때문)
    - "ㄱ, ㄴ" : 용액 (가)는 강산성이고, 용액 (나)는 중성이다. 따라서, 두 용액을 혼합하면 pH가 중성인 용액이 된다.
    - "ㄱ, ㄷ" : 용액 (가)는 강산성이고, 용액 (나)와 용액 (다)는 모두 염기성이다. 따라서, 세 용액을 혼합하면 pH가 중성보다 높은 염기성 용액이 된다.
    - "ㄱ, ㄴ, ㄷ" : 용액 (가)는 강산성이고, 용액 (나)는 중성이며, 용액 (다)는 염기성이다. 따라서, 세 용액을 혼합하면 pH가 중성보다 높은 염기성 용액이 된다.
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17. 다음은 5가지 분자를 주어진 기준에 따라 분류한 것이다.

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

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답이 "ㄴ"인 이유는, 분자들이 모두 평면 구조를 가지고 있으며, 이중결합이 없기 때문에 분자 내부에 굴절된 전자 쌍이 없어서 극성이 없기 때문이다. 따라서 분자들은 서로 분자간력으로 인해 서로 결합하게 되는데, 이때 극성이 없는 분자들은 서로 강한 결합을 형성하기 쉽다.
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18. 다음은 산화 환원 반응 실험이다. A ~ C는 금속 원소이고, B와 C의 이온은 각각 Bm+, Cn+이다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A ~ C는 임의의 원소 기호이고, B와 C는 물과 반응하지 않으며, 음이온은 반응에 참여하지 않는다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답이 "ㄴ"인 이유는, 반응식에서 B와 C의 이온이 각각 2+와 3+인 것을 고려하면, B가 산화되고 C가 환원되는 산화 환원 반응임을 알 수 있다. 따라서, 보기에서 "ㄴ, 환원 반응임"이라는 설명이 옳다.
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19. 다음은 수소 원자의 전자 전이 ai와 bj를 정의한 것이다.

ai와 bj에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 수소 원자의 에너지 준위 이고, n은 주양자수, k는 상수이다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 ai와 bj는 각각 수소 원자의 에너지 준위에서 전자가 상태 A와 상태 B로 전이할 때 방출되는 전자기파의 주파수를 나타낸다. 이때, ai는 B에서 A로 전이할 때 방출되는 전자기파의 주파수를 나타내므로, 이는 흡수선이다. 반면, bj는 A에서 B로 전이할 때 방출되는 전자기파의 주파수를 나타내므로, 이는 발광선이다. 따라서, 옳은 설명은 "ㄴ, ㄷ"이다.
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20. 다음은 A와 B가 반응하여 C를 생성하는 화학 반응식이다.

표는 용기에 A(g)와 B(g)를 넣고 반응을 완결시켰을 때 반응 전과 후 용기에 들어 있는 기체에 대한 자료이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - 반응 전 용기 내 기체의 총 몰 수는 0.2 mol이다.
    - 반응 후 용기 내 기체의 총 몰 수는 0.1 mol이다.
    - 따라서, 반응을 통해 0.1 mol의 기체가 소비되었다.
    - 반응식에서 A와 B의 몰 비는 1:2 이므로, A가 소비된 양은 0.1 mol, B가 소비된 양은 0.2 mol이다.
    - 따라서, C의 생성량은 0.1 mol이다.
    - 이에 대한 정답은 "ㄱ, ㄷ" 이다. (ㄱ: A가 0.1 mol 소비되었으며, ㄷ: C의 생성량은 0.1 mol이다.)
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