수능(화학II) 필기 기출문제복원 (2006-06-03)

수능(화학II) 2006-06-03 필기 기출문제 해설

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수능(화학II)
(2006-06-03 기출문제)

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1과목: 과목구분없음

1. (나)의 화합물에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점](1번 공통지문 문제)

  1. ㄴ
  2. ㄱ, ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 분자 구조와 결합각, 옥텟 규칙에 관한 문제입니다.
    ㄱ. 중심 원자의 비공유 전자쌍 수가 많을수록 결합각이 작아집니다. $\alpha$ (결합각이 가장 큰 구조) $> \beta > \gamma$ 순으로 작아집니다.
    ㄴ. 제시된 모든 중심 원자는 최외각 전자가 8개가 되는 옥텟 규칙을 만족합니다.
    ㄷ. $\text{NH}_3$ (삼각뿔형, 비공유 전자쌍 1개)가 $\text{NH}_4^+$ (정사면체형, 비공유 전자쌍 0개)가 되면, 전자쌍 반발력이 감소하여 $\text{H-N-H}$ 결합각이 $107^{\circ}$에서 $109.5^{\circ}$로 커집니다.
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2. 25℃에서 메탄(CH4)과 산소(O2)가 각각 10L와 20L의 강철 용기에 들어 있다.

그림에서 용기 안의 분자수가 같은 것과 압력이 같은 것을 바르게 짝지은 것은? (단, 두 기체는 이상 기체로 가정하며 수소, 탄소, 산소의 원자량은 1, 12, 16이다.) (순서대로 분자수, 압력) [3점]

  1. 가, 나
  2. 가, 다
  3. 나, 가
  4. 나, 다
  5. 다, 가
(정답률: 알수없음)
  • 이상 기체 상태 방정식 $PV = nRT$를 이용하여 분자수($n$)와 압력($P$)을 비교합니다.
    메탄($\text{CH}_4$) 분자량: $16$, 산소($\text{O}_2$) 분자량: $32$
    분자수 $n = \frac{\text{질량}}{\text{분자량}}$이며, 압력 $P = \frac{nRT}{V}$ 입니다.

    (가) 메탄 $0.5\text{mol}$, 산소 $1\text{mol}$ $\rightarrow$ 총 $1.5\text{mol}$ / 압력 $\propto \frac{1.5}{10+20} = 0.05$
    (나) 메탄 $1\text{mol}$, 산소 $1\text{mol}$ $\rightarrow$ 총 $2\text{mol}$ / 압력 $\propto \frac{2}{10+20} = 0.067$
    (다) 메탄 $2\text{mol}$, 산소 $1\text{mol}$ $\rightarrow$ 총 $3\text{mol}$ / 압력 $\propto \frac{3}{10+20} = 0.1$

    분자수가 같은 것은 (나)의 산소와 모든 용기의 산소($1\text{mol}$)가 같으나, 보기 구성상 (나)에서 메탄과 산소의 몰수가 각각 $1\text{mol}$로 동일함을 의미합니다. 압력은 (가)의 조건에서 계산된 값과 비교하여 판단합니다.
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3. 다음은 분자량이 비슷한 두 화합물의 분자 구조이다.

두 화합물에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄱ, ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 화합물 (가)는 뷰텐, (나)는 부텐아민 계열의 구조입니다.
    ㄱ. 탄소-탄소 이중 결합($d_1$)은 단일 결합($d_2$)보다 결합 차수가 커서 결합 길이가 더 짧습니다.
    ㄴ. (나)는 $\text{N-H}$ 결합을 가지고 있어 분자 간 수소 결합이 가능하므로, 분자량이 비슷한 (가)보다 끓는점이 훨씬 높습니다.
    ㄷ. (나)의 질소($\text{N}$) 원자에는 공유되지 않은 비공유 전자쌍이 존재합니다.

    오답 노트
    (가)의 끓는점은 (나)보다 낮음: 수소 결합 유무 차이
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4. 그림 (가)는 물질A, 그림 (나)는 물질 B의 상평형 그림이다.

물질 A와 B에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. A의 끓는점은 1기압에서 T2이다.
  2. A는 T1, P1 조건에서 승화가 일어난다.
  3. A와 B는 압력이 높아지면 녹는점이 높아진다.
  4. B는 1기압에서 어는점이 존재하지 않는다.
  5. B는 5.14기압, T3에서 고체, 액체, 기체가 함께 존재한다.
(정답률: 알수없음)
  • 상평형 그림을 통한 물질의 상태 변화 분석입니다.
    물질 A의 고체-액체 경계선(융해 곡선)과 물질 B의 융해 곡선이 모두 왼쪽으로 기울어져 있습니다. 이는 압력이 높아질수록 녹는점이 낮아짐을 의미하므로, 압력이 높아지면 녹는점이 높아진다는 설명은 틀렸습니다.

    오답 노트
    A의 1기압 끓는점은 액체-기체 경계선과 1기압이 만나는 $T_2$입니다.
    A의 $T_1, P_1$ 지점은 고체-기체 경계선(승화 곡선) 위에 있으므로 승화가 일어납니다.
    B의 1기압 지점은 액체 영역이 없으며 고체에서 바로 기체로 변하므로 어는점(녹는점)이 존재하지 않습니다.
    B의 삼중점은 $5.14\text{기압}, T_3$이며, 이 지점에서 세 상태가 공존합니다.
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5. 몇가 화합물에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. CS2의 분자 구조는 직선형이다.
  2. HCl의 끓는점은 HF보다 높다.
  3. SiO2와 CO2의 결정 구조는 같다.
  4. NaCl의 녹는점은 NaF보다 높다.
  5. NO2와 SO2의 수용액은 염기성이다.
(정답률: 알수없음)
  • 화합물의 구조와 성질에 대한 분석입니다.
    $\text{CS}_2$는 중심 원자인 $\text{S}$에 비공유 전자쌍이 없고 두 개의 이중 결합을 가진 구조이므로 직선형입니다.

    오답 노트
    $\text{HCl}$보다 수소 결합을 하는 $\text{HF}$의 끓는점이 훨씬 높습니다.
    $\text{SiO}_2$는 공유 결정(망상 구조)이고, $\text{CO}_2$는 분자 결정입니다.
    $\text{NaF}$가 $\text{NaCl}$보다 격자 에너지가 커서 녹는점이 더 높습니다.
    $\text{NO}_2$와 $\text{SO}_2$는 산성 산화물로 수용액에서 산성을 띱니다.
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6. 25℃에서 그림 (가)의 콕을 열면 그림 (나)와 같이 수은 기둥의 높이가 변한다.

(나)에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 모든 기체는 이상 기체라 가정하며 연결관의 부피는 무시한다.) [3점]

  1. ㄷ
  2. ㄱ, ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 이상 기체 상태 방정식 $PV = nRT$를 이용하여 혼합 후의 상태를 분석합니다.
    ㄴ. 콕을 열기 전 각 용기의 몰수 $n = \frac{PV}{RT}$에 비례합니다. 혼합 기체(왼쪽)의 총 몰수는 $1\text{atm} \times 1\text{L} + 3\text{atm} \times 3\text{L} = 10$에 비례하고, 헬륨(오른쪽)의 몰수는 $1\text{atm} \times 2\text{L} = 2$에 비례합니다. 따라서 분자수 비는 $10:2 = 5:1$입니다.
    ㄷ. 온도가 $25^{\circ}C$로 일정하므로, 기체의 종류와 관계없이 모든 기체의 몰당 평균 분자 운동 에너지($\frac{3}{2}RT$)는 동일합니다.

    오답 노트
    ㄱ. 혼합 후 전체 부피는 $1+3+2=6\text{L}$이며, 전체 몰수 합은 $10+2=12$에 비례합니다. 따라서 전체 압력 $P = \frac{nRT}{V} = \frac{12}{6} = 2\text{atm}$입니다. 하지만 수은 기둥의 높이 차이가 발생하므로, 각 구역의 압력은 $2\text{atm}$과 다릅니다.
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7. 그림은 수소 원자의 에너지 준위와 몇 가지 전자 전이를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 수소 원자의 주양자수 n에서의 에너지 이다.)

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 수소 원자의 에너지 준위와 전자 전이에 대한 분석입니다.
    ㄴ. 전자 전이 $c$는 주양자수 $n=1$에서 $n=\infty$로 전이되는 과정으로, 바닥 상태의 전자를 완전히 떼어내는 데 필요한 에너지인 이온화 에너지와 같습니다.

    오답 노트
    ㄱ. 전자가 핵에서 멀어질수록(주양자수 $n$이 커질수록) 에너지 준위는 높아집니다.
    ㄷ. 에너지 차이 $\Delta E$는 $a$($n=2 \to 1$)가 $b$($n=3 \to 2$)보다 훨씬 큽니다. 파장은 에너지에 반비례하므로 $a$에서 방출되는 빛의 파장이 $b$보다 짧습니다.
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8. 그림은 순수한 벤젠 (가)와 벤젠 100g에 나프탈렌의 양을 다르게 혼합한 용액 (나), (다)의 냉각 곡선이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 나프탈렌의 분자량은 128이고 벤젠의 몰랄 내림 상수는 5.12℃/m이다. 혼합 용액은 라울의 법칙을 따른다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 순수한 벤젠의 어는점은 $5.50^{\circ}C$이며, 용액의 어는점 내림 현상으로 인해 나프탈렌이 녹아있을수록 어는점이 낮아집니다.
    ㄱ. 냉각 곡선에서 온도가 일정하게 유지되는 구간 $a-b$는 상변화가 일어나는 구간으로, 액체와 고체가 공존합니다.
    ㄴ. (나)의 어는점 내림 $\Delta T_f = 5.50 - 2.94 = 2.56^{\circ}C$입니다. 몰랄 농도 $m$을 구하여 나프탈렌의 질량을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\Delta T_f = K_f \times m = K_f \times \frac{w \times 1000}{M \times W}$
    ② [숫자 대입] $2.56 = 5.12 \times \frac{w \times 1000}{128 \times 100}$
    ③ [최종 결과] $w = 6.4\text{g}$
    ㄷ. (다)의 어는점 내림 $\Delta T_f = 5.50 - (-2.18) = 7.68^{\circ}C$입니다. 어는점 내림은 몰랄 농도에 비례하므로, (나)와 (다)의 농도 비는 어는점 내림의 비와 같습니다.
    ① [기본 공식] $\frac{m_{(다)}}{m_{(나)}} = \frac{\Delta T_{f(다)}}{\Delta T_{f(나)}}$
    ② [숫자 대입] $\frac{m_{(다)}}{m_{(나)}} = \frac{7.68}{2.56}$
    ③ [최종 결과] $3\text{배}$
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9. 철수는 25℃에서 다음과 같이 실험하였다.

방울 크기가 증가하는 원인에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 증기 압력 차이에 의한 물질의 이동 원리를 묻는 문제입니다.
    순수한 물의 증기 압력은 염화나트륨 수용액의 증기 압력보다 높습니다. 이 압력 차이로 인해 물 분자가 수용액 표면에서 응축되어 방울의 크기가 증가하게 됩니다.

    오답 노트
    비커 속 물의 양은 평형 상태의 증기 압력 결정에 영향을 주지 않으며, 응축 속도가 증발 속도보다 빨라야 방울이 커집니다.
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1

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10. 그림은 물을 이동상으로 하여 수성펜 잉크의 성분을 분석한 종이크로마토그래피이고, 표는 같은 조건에서 몇 가지 색소의 Rf값을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 크로마토그래피의 $R_f$ 값 계산과 성분 분석 문제입니다.
    $R_f$ 값은 성분 물질의 이동 거리를 용매의 이동 거리로 나눈 값입니다.
    ① [기본 공식] $R_f = \frac{L_{substance}}{L_{solvent}}$
    ② [숫자 대입] $R_{f1} = \frac{18.2}{20.0} = 0.91, \quad R_{f2} = \frac{10.6}{20.0} = 0.53, \quad R_{f3} = \frac{3.2}{20.0} = 0.16$
    ③ [최종 결과] $R_f = 0.91, 0.53, 0.16$
    계산된 $R_f$ 값은 색소 B, D, E와 일치합니다. 따라서 색소 D는 잉크에 포함되어 있으며, 포함된 색소 중 $R_f$ 값이 가장 큰 것은 B입니다.

    오답 노트
    이동상을 헥산(비극성)으로 바꾸면 성분 물질과의 상호작용이 달라져 $R_f$ 값이 변하므로 결과가 달라집니다.
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11. 그림은 수용액의 삼투압 실험을 나타낸 것이다. 25℃, 1기압에서 물질 A 0.01g을 녹인 10mL 수용액 (가)와 물질 B 0.04g을 녹인 10mL 수용액 (나)에서 얻어진 삼투압은 각각 0.04기압과 0.08기압이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 물질 A와 B는 비휘발성, 비전해질이며 반투막을 통과하지 못한다.)

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 삼투압 공식을 이용하여 분자량을 비교하고 용액의 변화를 분석하는 문제입니다.
    삼투압 $\Pi = CRT$ 공식을 사용합니다.
    ① [기본 공식] $\Pi = \frac{w}{M V} RT$
    ② [숫자 대입] $\Pi_A = \frac{0.01}{M_A \times 0.01} RT = 0.04, \quad \Pi_B = \frac{0.04}{M_B \times 0.01} RT = 0.08$
    ③ [최종 결과] $M_A = \frac{RT}{0.4}, \quad M_B = \frac{RT}{0.2} \implies M_A = 2M_B$
    물질 A의 분자량이 B의 2배이므로 화학식량은 다릅니다. 반투막을 통해 순수한 물이 수용액 쪽으로 이동하므로 수용액 (가)와 (나)의 농도는 감소하며, (가)의 몰농도는 (나)보다 작으므로 물의 농도(몰분율)는 (나)보다 큽니다. (단, 보기의 '물농도'는 용매의 농도를 의미하므로 용질 농도가 작은 (가)의 물 농도가 더 큽니다. 정답 기준에 따라 (가)의 몰농도가 (나)보다 작음을 확인합니다.)
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12. 표는 물질 A~D의 몇 가지 성질을 나타낸 것이다.

물질 A~D에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄱ, ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 물질의 성질을 통해 물질의 종류를 판별하는 문제입니다.
    A는 고체와 액체 모두 전기 전도성이 있고 물과 반응하여 기체를 발생시키므로 알칼리 금속(금속)입니다. C는 녹는점이 매우 높고 전기 전도성이 있는 전형적인 금속입니다. 따라서 A와 C에 힘을 가하면 얇게 펴지는 전성/연성이 나타납니다. B는 고체일 때는 전도성이 없으나 액체일 때 전도성이 있는 이온 결정으로, 단단하지만 부서지기 쉬운 성질을 가집니다.

    오답 노트
    D는 전기 전도성이 없고 물에 거의 녹지 않으므로 전해질이 아닌 분자 결정입니다.
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13. 다음은 묽은 과망간산칼륨(KMnO4)수용액을 만드는 과정이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, KMnO4의 화학식량은 158이다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄱ, ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 용액의 몰 농도와 희석 원리를 이용한 계산 문제입니다.
    ㄱ. 용액 B는 용액 A $1\text{mL}$를 $1\text{L}$로 희석한 것이므로, 용액 B $1\text{L}$에 들어있는 용질의 양은 용액 A $1\text{mL}$에 들어있던 양과 동일합니다. (옳음)
    ㄴ. 용액 A의 몰수 계산
    ① [기본 공식] $\text{몰수} = \frac{\text{질량}}{\text{화학식량}}$
    ② [숫자 대입] $\text{몰수} = \frac{15.8\text{g}}{158}$
    ③ [최종 결과] $\text{몰수} = 0.1\text{mol}$
    용액 A $1\text{L}$에 $0.1\text{mol}$이 녹아 있으므로 옳습니다.
    ㄷ. 용액 B의 몰 농도 계산
    ① [기본 공식] $\text{몰 농도} = \text{용액 A 농도} \times \frac{\text{취한 부피}}{\text{최종 부피}}$
    ② [숫자 대입] $\text{몰 농도} = 0.1\text{M} \times \frac{1\text{mL}}{1000\text{mL}}$
    ③ [최종 결과] $\text{몰 농도} = 1.0 \times 10^{-4}\text{M}$
    따라서 옳습니다.
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14. 다음은 네 가지 원자가 각각 이온으로 변할 때의 에너지 출입을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 에너지 출입 과정에서 $E_{1}, E_{2}$는 이온화 에너지이고, $E_{3}, E_{4}$는 전자 친화도입니다.
    ㄱ. 수소($H$)는 나트륨($Na$)보다 원자 반지름이 작아 핵과 전자 사이의 인력이 강하므로 이온화 에너지 $E_{1}$이 $E_{2}$보다 큽니다. (옳음)
    ㄴ. 전자 친화도는 일반적으로 할로젠 원소인 플루오린($F$)이 산소($O$)보다 크므로, 방출되는 에너지 $E_{4}$가 $E_{3}$보다 큽니다. (틀림)
    ㄷ. $Na^{+}$에서 전자를 떼어낼 때는 이미 양전하를 띤 이온에서 전자를 제거해야 하므로, 중성 원자일 때보다 훨씬 더 많은 에너지가 필요합니다. (옳음)
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15. 그림은 원자를 이루는 세 가지 기본 구성 입자 A~C가 존재하는 공간을 나타낸 원자 모형이다.

이 모형에 의한 원자의 구성 입자가 A~C에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 모든 원자에서 A의 개수와 B의 개수는 같다.
  2. 모든 원자에서 A의 질량은 C의 질량보다 크다.
  3. 모든 원자에서 A와 B의 전하를 합치면 양의 값이다.
  4. 모든 원자에서 A와 B의 개수의 합을 원자의 질량수라고 한다.
  5. 모든 원자가 이온으로 바뀌어도 A의 개수와 B의 개수는 변화가 없다.
(정답률: 알수없음)
  • 그림의 모형에서 A는 양성자, B는 중성자, C는 전자입니다.
    모든 원자에서 양성자(A)의 개수는 전하의 균형을 맞추기 위해 전자(C)의 개수와 같지만, 중성자(B)의 개수는 동위원소에 따라 달라질 수 있으므로 양성자(A)의 개수와 항상 같지는 않습니다.

    오답 노트
    모든 원자에서 A의 개수와 B의 개수는 같다: 중성자 수는 원소마다, 혹은 같은 원소의 동위원소마다 다를 수 있습니다.
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16. Na, K, F, Cl의 원자와 각각의 이온인 Na+, K+, F-, Cl-에 대한 반지름의 크기를 비교하였다.

위 그림에서 Na와 Cl의 원자 및 이온 반지름에 해당하는 것을 바르게 짝지은 것은? (순서대로 Na, Na+, Cl, Cl-) [3점]

  1. A, 가, D, 라
  2. A, 나, D, 라
  3. C, 가, B, 다
  4. C, 가, B, 라
  5. D, 나, C, 다
(정답률: 알수없음)
  • 원자 반지름은 같은 주기에서 오른쪽으로 갈수록 감소하고, 같은 족에서 아래로 갈수록 증가합니다. 이온 반지름은 양이온의 경우 원자보다 작아지고, 음이온의 경우 원자보다 커집니다.
    1. 원자 반지름 크기 비교: $K > Na > Cl > F$이므로 $Na$는 C, $Cl$은 B에 해당합니다.
    2. 이온 반지름 크기 비교: $K^{+} > Na^{+} > Cl^{-} > F^{-}$이므로 $Na^{+}$는 가, $Cl^{-}$는 라에 해당합니다.
    따라서 순서대로 C, 가, B, 라가 정답입니다.
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17. 그림은 분자와 분자 사이에 작용하는 여러 가지 힘 중의 하나를 나타낸 것이다.

위의 분자간 힘이 주된 요인으로 작용하여 나타난 현상을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 그림은 무극성 분자에서 순간적인 전하 불균형으로 인해 발생하는 분산력(런던 힘)을 나타냅니다. 분산력은 모든 분자 사이에 작용하며, 분자량이 클수록 전자 수가 많아져 분산력이 강해지고 끓는점이 높아집니다.
    ㄱ. $I_{2}$는 $Br_{2}$보다 분자량이 크므로 분산력이 더 강해 끓는점이 높습니다. (옳음)
    ㄷ. $CCl_{4}$는 $CF_{4}$보다 분자량이 크므로 분산력이 더 강해 끓는점이 높습니다. (옳음)

    오답 노트
    ㄴ. $NH_{3}$가 $CH_{4}$보다 끓는점이 높은 주된 이유는 분산력이 아니라 강한 수소 결합 때문입니다.
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1

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18. 다음은 활성탄이 Xe 기체를 흡착하는 실험이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, Xe은 이상 기체이며 온도는 300K로 일정하다고 가정한다. 기체 상수 R는 0.082기압·L/몰·K이다.) [3점]

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 이상 기체 상태 방정식을 이용하여 용기 A에 처음에 들어있던 Xe의 몰수와 평형 후 기체 상태로 남아있는 Xe의 몰수를 비교하여 흡착량을 계산하는 문제입니다.
    먼저 초기 Xe의 몰수를 구합니다.
    ① [기본 공식] $n = \frac{PV}{RT}$
    ② [숫자 대입] $n = \frac{0.82 \times 0.3}{0.082 \times 300}$
    ③ [최종 결과] $n = 0.01$
    다음으로 평형 후 기체 상태로 남아있는 Xe의 몰수를 구합니다. 이때 전체 부피는 $300\text{mL} + 300\text{mL} = 600\text{mL}$ 입니다.
    ① [기본 공식] $n = \frac{PV}{RT}$
    ② [숫자 대입] $n = \frac{0.082 \times 0.6}{0.082 \times 300}$
    ③ [최종 결과] $n = 0.002$
    따라서 활성탄이 흡착한 Xe의 양은 $0.01 - 0.002 = 0.008\text{mol}$ 입니다.
    활성탄의 양이 증가하면 기체를 더 많이 흡착하므로 기체 상태의 Xe 양이 줄어들어 압력은 더 낮아집니다.

    오답 노트
    Xe의 화학식량: 몰수와 압력, 부피 정보만으로는 질량을 알 수 없으므로 계산 불가
    감소한 Xe의 양: 계산 결과 $0.008\text{mol}$이므로 $0.002\text{mol}$은 틀림
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1

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19. 그림은 질산칼륨(,KNO3)의 용해도 곡선이다. 온도 T1에서 물 50g이 들어 있는 용기에 KNO3, 40g을 넣고 온도를 T2로 증가시켰다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 가열하는 동안 용매의 양은 변하지 않는다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄱ, ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 용해도 곡선과 농도 계산 문제입니다.
    ㄱ. $T_1$에서 용해도는 $30\text{g}/100\text{g}$ 물입니다. 물 $50\text{g}$에는 최대 $15\text{g}$이 녹으므로, $40\text{g} - 15\text{g} = 25\text{g}$이 녹지 않고 남습니다.
    ㄴ. $T_2$에서 용해도는 $60\text{g}/100\text{g}$ 물입니다. 물 $50\text{g}$에는 최대 $30\text{g}$까지 녹을 수 있으며, 넣은 $40\text{g}$ 중 $30\text{g}$만 녹습니다. 이때 퍼센트 농도는 다음과 같습니다.
    $$\text{농도} = \frac{\text{용질}}{\text{용질} + \text{용매}} \times 100$$
    $$\text{농도} = \frac{30}{30 + 50} \times 100$$
    $$\text{농도} = 37.5\%$$
    ㄷ. $T_2$에서 $40\text{g}$을 모두 녹이려면 필요한 물의 양은 $\frac{40}{60} \times 100 \approx 66.7\text{g}$입니다. 현재 $50\text{g}$에서 $10\text{g}$을 더 넣어도 $60\text{g}$이므로 모두 녹지 않습니다.
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