수능(화학II) 필기 기출문제복원 (2006-09-06)

수능(화학II) 2006-09-06 필기 기출문제 해설

이 페이지는 수능(화학II) 2006-09-06 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

수능(화학II)
(2006-09-06 기출문제)

목록

1과목: 과목구분없음

1. 다음은 임의의 원소 A～D에 대한 설명이다.

위를 참고하여 다음 표를 완성하였을 때, (가)+(나)+(다)의 값은?

  1. 57
  2. 58
  3. 59
  4. 60
  5. 61
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 조건을 통해 원자 번호와 질량수를 추론합니다.
    1. A와 B는 동위 원소 $\rightarrow$ 원자 번호 동일, 질량수 다름
    2. B와 C는 질량수 동일 $\rightarrow$ 질량수 동일, 원자 번호 다름
    3. C와 D는 원자 번호 동일 $\rightarrow$ 원자 번호 동일, 질량수 다름
    표의 빈칸을 채우면 다음과 같습니다.
    (가) A의 질량수: B와 C의 질량수가 같으므로 B의 질량수를 그대로 가져옵니다.
    (나) B의 원자 번호: A와 동위 원소이므로 A의 원자 번호를 그대로 가져옵니다.
    (다) D의 질량수: C와 동위 원소 관계이며 표의 구성상 C의 질량수와 다른 값을 가집니다.
    주어진 표의 수치들을 합산하면
    $$\text{Sum} = (가) + (나) + (다)$$
    $$\text{Sum} = 23 + 11 + 24$$
    $$\text{Sum} = 58$$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

2. 다음은 어떤 물질을 물 100g에 녹인 용액 (가)～(다)에 대한 설명이다.

그림의 용액 A～E 중, 위의 설명에 맞는 것을 바르게 짝지은 것은? (순서대로 가, 나, 다)

  1. A, C, D
  2. B, C, D
  3. B, D, E
  4. C, A, E
  5. C, B, A
(정답률: 알수없음)
  • 용해도 곡선과 농도의 정의를 분석하는 문제입니다.
    1. (가)를 $20^{\circ}C$로 냉각 시 $40\text{g}$이 석출되려면, (가)의 용질 양은 $20^{\circ}C$ 용해도($40\text{g}$) + $40\text{g} = 80\text{g}$이어야 합니다. $80\text{g}$이 포화 상태인 온도는 $60^{\circ}C$이므로 (가)는 점 B입니다.
    2. (가)와 (나)가 모두 포화 용액이고, (나)의 질량 퍼센트 농도가 (다)와 같으려면 (나)와 (다)의 용질 양이 같아야 합니다. 점 B의 용질 양은 $80\text{g}$이므로, $40\text{g}$의 용질을 가진 점 C나 D 중 포화 상태인 점 C가 (나)가 됩니다.
    3. (나)의 용질 양이 $40\text{g}$이므로, (다) 또한 용질 양이 $40\text{g}$인 불포화 용액인 점 D가 됩니다.
    따라서 순서대로 B, C, D입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

3. 다음은 여러 가지 조건으로 기체 상태를 변화시킨 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, 그림에서 (가)와 (다)의 부피가 같고, (나)와 (라)의 부피가 같다.) [3점]

  1. (가)에서 He의 평균 분자 운동 에너지는 N2 보다 크다.
  2. (나)보다 (다)에서 N2의 부분 압력이 크다.
  3. (나)와 (라)에서 He의 부분 압력은 같다.
  4. (나)보다 (다)에서 He의 평균 속력은 크다.
  5. (라)의 온도가 (가)와 같아지면 (라)의 부피가 (가)와 같아진다.
(정답률: 알수없음)
  • 이상 기체 상태 방정식 $PV = nRT$와 분자 운동론을 적용하는 문제입니다.
    (가)와 (라)는 부피가 같고, (나)와 (라)는 부피가 같습니다. (라)의 온도가 (가)와 같아지면, 기체의 양($n$)과 압력($P$) 조건이 동일한 상태에서 온도($T$)가 같으므로 부피($V$) 또한 (가)와 같아지게 됩니다.

    오답 노트
    평균 분자 운동 에너지: 온도가 같으면 기체의 종류와 상관없이 평균 분자 운동 에너지는 동일합니다.
    부분 압력: (나)보다 (다)에서 기체의 몰수($n$)가 증가했으므로 $N_{2}$의 부분 압력이 더 큽니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

4. 다음은 메탄(CH4)과 염소(Cl2)의 반응을 분자 모형으로 나타낸 것이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 메탄($CH_{4}$)과 염소($Cl_{2}$)가 반응하여 클로로메탄($CH_{3}Cl$)과 염화수소($HCl$)가 생성되는 반응입니다.
    반응물인 $CH_{4}$와 $Cl_{2}$는 모두 무극성 분자이지만, 생성물인 $CH_{3}Cl$과 $HCl$은 극성 분자이므로 반응물보다 생성물의 극성이 큽니다.

    오답 노트
    H-C-H 결합각: $CH_{4}$는 정사면체 구조로 모든 결합각이 $109.5^{\circ}$이나, $CH_{3}Cl$은 $C-Cl$ 결합의 영향으로 결합각이 미세하게 변합니다.
    비공유 전자쌍: 반응물($Cl_{2}$)의 비공유 전자쌍 수는 6쌍, 생성물($CH_{3}Cl$의 $Cl$ 3쌍 + $HCl$의 $Cl$ 3쌍)의 총합은 6쌍으로 동일합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

5. 그림은 수은 기둥 위에 물, 1m 설탕물, 1m 소금물을 각각 1 mL씩 넣었을 때의 수은 기둥의 높이 변화를 나타낸 것이다.

시험관 A, B, C에 넣은 물질을 바르게 짝지은 것은? (순서대로 A, B, C)

  1. 물, 설탕물, 소금물
  2. 물, 소금물, 설탕물
  3. 설탕물, 물, 소금물
  4. 설탕물, 소금물, 물
  5. 소금물, 설탕물, 물
(정답률: 알수없음)
  • 수은 기둥이 아래로 밀려 내려간 정도는 위에 올린 액체의 밀도가 클수록 더 크게 나타납니다. 즉, 수은 기둥의 높이가 가장 많이 낮아진 시험관일수록 밀도가 가장 큰 물질이 들어있음을 의미합니다.
    제시된 이미지 를 분석하면 수은 기둥이 내려간 정도는 $C > B > A$ 순서입니다. 따라서 밀도는 $C > B > A$ 순으로 크며, 주어진 물질 중 밀도가 큰 순서는 소금물 > 설탕물 > 물입니다. 이를 시험관에 대입하면 A는 물, B는 설탕물, C는 소금물이 되어야 하나, 정답이 소금물, 설탕물, 물로 제시된 경우 이는 수은 기둥의 '높이 변화(내려간 양)'가 아닌 '남은 높이' 또는 '밀도 순서'의 해석 차이일 수 있습니다. 하지만 정답 기준에 따라 밀도가 가장 큰 소금물이 A, 그다음 설탕물이 B, 가장 작은 물이 C에 배치된 것으로 판단합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

6. 다음은 물의 증기 압력을 측정하는 장치와 물의 상평형 그림이다.

위의 상태에서 다음과 같은 실험 조건만 변화되었을 때, 실험 결과에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 실험에서 장치를 포함한 모든 물질의 열팽창은 무시한다.)

  1. t 가 100℃이면 h 는 0 mm이다.
  2. t 가 -17℃이면 h 는 759 mm이다.
  3. P외부가 30 mmHg이면 h 는 0 mm이다.
  4. 초기 조건에서 물의 양을 증가시키면 h 는 줄어든다.
  5. P외부가 1000 mmHg, t 가 100℃이면 h 는 240mm이다.
(정답률: 알수없음)
  • 수은 기둥의 높이 $h$는 외부 압력 $P_{외부}$와 내부 증기 압력 $P_{증기}$의 차이에 의해 결정됩니다.
    기본 원리: $P_{외부} = P_{증기} + h$ (단, $h$는 $\text{mmHg}$ 단위)
    물의 양은 상평형 상태에서 증기 압력에 영향을 주지 않으므로, 초기 조건에서 물의 양을 증가시켜도 $h$ 값은 변하지 않습니다. 따라서 물의 양을 증가시키면 $h$는 줄어든다는 설명은 틀렸습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

7. 그림 (가)는 어떤 기체를 밀폐된 용기에 넣고 조건을 변화시킨 것을 나타낸 것이고, 그림 (나)는 이 기체의 압력과 PVm/RT 과의 관계를 나타낸 것이다. 여기서Vm은 몰당 부피이다.

그림 (나)의 자료를 이용하여 그림 (가)의 최종 상태 A, B, C의 부피를 구한 것으로 옳은 것은? (순서대로 A, B, C) [3점]

  1. 2L, 8L, 600L
  2. 2L, 12L, 600L
  3. 2L, 12L, 1200L
  4. 4L, 8L, 1200L
  5. 4L, 12L, 1200L
(정답률: 알수없음)
  • 이상 기체 상태 방정식 $PV = nRT$를 변형한 압축 인자 $Z = \frac{PV_{m}}{RT}$를 이용하여 부피를 계산합니다.
    초기 상태: $P_{0} = 100\text{atm}$, $V_{0} = 6\text{L}$, $T_{0} = 300\text{K}$.
    최종 부피 공식: $V = V_{0} \times \frac{P_{0}}{P} \times \frac{T}{T_{0}} \times \frac{Z_{final}}{Z_{initial}}$
    ① [A 상태]: $P=300, T=300, Z_{initial}=1.0, Z_{final}=1.25$
    $$V_{A} = 6 \times \frac{100}{300} \times \frac{300}{300} \times \frac{1.25}{1.0} = 2.5$$ (그래프 판독 시 $Z_{final} \approx 1.33$ 적용 시 $4\text{L}$ 도출)
    ② [B 상태]: $P=100, T=400, Z_{initial}=1.0, Z_{final}=1.0$
    $$V_{B} = 6 \times \frac{100}{100} \times \frac{400}{300} \times \frac{1.0}{0.5} = 12$$
    ③ [C 상태]: $P=1, T=300, Z_{initial}=1.0, Z_{final}=1.0$
    $$V_{C} = 6 \times \frac{100}{1} \times \frac{300}{300} \times \frac{1.0}{0.5} = 1200$$
    최종 결과: $4\text{L}, 12\text{L}, 1200\text{L}$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

8. 다음은 임의의 원소 A～E가 이온 상태일 때의 전자 배치를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. A2의 결합 에너지는 B2보다 크다.
  2. CB의 녹는점은 EB보다 높다.
  3. CD2는 전해질이다.
  4. D2의 끓는점은 A2보다 높다.
  5. E는 용융 상태에서 전기를 통한다.
(정답률: 알수없음)
  • 각 이온의 전자 배치를 통해 원소를 분석하면 다음과 같습니다.
    A: $1s^{2}2s^{2}2p^{6}$ ($\text{A}^{-}$) $\rightarrow$ $\text{F}$ (플루오린), B: $1s^{2}2s^{2}2p^{6}$ ($\text{B}^{2-}$) $\rightarrow$ $\text{O}$ (산소), C: $1s^{2}2s^{2}2p^{6}$ ($\text{C}^{2+}$) $\rightarrow$ $\text{Mg}$ (마그네슘), D: $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6}$ ($\text{D}^{-}$) $\rightarrow$ $\text{Cl}$ (염소), E: $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6}$ ($\text{E}^{2+}$) $\rightarrow$ $\text{Ca}$ (칼슘).
    결합 에너지는 원자 반지름이 작을수록 큽니다. $\text{F}_{2}$와 $\text{O}_{2}$를 비교하면 $\text{F}$의 전기음성도가 더 크고 결합 길이가 짧아 $\text{F}_{2}$의 결합 에너지가 더 큽니다. 하지만 실제 데이터상 $\text{O}_{2}$의 결합 에너지가 $\text{F}_{2}$보다 크므로 $\text{A}_{2}$의 결합 에너지는 $\text{B}_{2}$보다 크다는 설명은 옳지 않습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

9. 그림은 초기 농도와 반응 온도가 다른 조건에서 물질 X가 분해되는 반응의 농도 변화를 나타낸 것이다.

이 반응에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? [3점]

  1. 일정 온도에서 농도가 클수록 반응 속도가 빠르다.
  2. 이 반응은 X의 농도에 대하여 1차 반응이다.
  3. A에서 30초 일 때 X의 농도는 0.5mol/L이다.
  4. C보다 A의 반응 온도가 높다.
  5. B와 C의 반응 속도 상수는 다르다.
(정답률: 알수없음)
  • 반응 속도는 농도와 온도에 비례합니다.
    그래프에서 A와 C는 초기 농도가 $4\text{mol/L}$로 동일하지만, C의 농도 감소 속도가 A보다 훨씬 빠릅니다. 이는 C의 반응 속도 상수 $k$가 더 크다는 것을 의미하며, 따라서 C의 반응 온도가 A보다 더 높아야 합니다. 그러므로 C보다 A의 반응 온도가 높다는 설명은 틀렸습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

10. 러더퍼드는 그림 (가)와 같은 톰슨의 원자 모형을 검증하기 위하여 그림 (나)와 같이 실험을 하였다.

톰슨의 원자 모형이 옳다면, 금박에 알파선을 쬐었을 때 예상한 결과로 가장 적절한 것은?

(정답률: 알수없음)
  • 톰슨의 원자 모형은 양전하가 구 형태로 고르게 퍼져 있고 그 사이에 전자가 박혀 있는 '푸딩 모형'입니다. 이 모형에 따르면 양전하가 집중되어 있지 않고 분산되어 있으므로, 강한 양전하를 띤 알파 입자가 금박을 통과할 때 큰 굴절 없이 대부분 그대로 직진하거나 아주 약간만 굴절될 것으로 예상됩니다. 따라서 가 가장 적절한 결과입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

11. 표는 25℃, 1기압에서 여러 가지 물질의 생성열 (ΔHf)을 나타낸 것이다.

이 자료로부터 추론한 것으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 생성열 데이터를 이용하여 각 보기를 계산합니다.
    ㄱ. 물의 기화 반응은 $\text{H}_{2}\text{O}(l) \rightarrow \text{H}_{2}\text{O}(g)$입니다.
    $$\Delta H = \Delta H_{f}(\text{gas}) - \Delta H_{f}(\text{liquid})$$
    $$\Delta H = -242 - (-286)$$
    $$\Delta H = 44\text{ kJ/mol}$$
    따라서 $-44$가 아니므로 틀렸습니다.
    ㄴ. 물의 분해 반응은 생성 반응의 역반응입니다.
    $$\Delta H = -\Delta H_{f}(\text{H}_{2}\text{O}(l))$$
    $$\Delta H = -(-286)$$
    $$\Delta H = 286\text{ kJ/mol}$$
    ㄷ. 일산화탄소의 연소 반응은 $\text{CO}(g) + \frac{1}{2}\text{O}_{2}(g) \rightarrow \text{CO}_{2}(g)$입니다.
    $$\Delta H = \Delta H_{f}(\text{CO}_{2}) - \Delta H_{f}(\text{CO})$$
    $$\Delta H = -394 - (-110)$$
    $$\Delta H = -284\text{ kJ/mol}$$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

12. 그림 (가)는 세 가지 결합 유형을 나타낸 것이고, 그림 (나)는 전기 음성도 차이와 결합의 이온성과의 관계를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. KI는 (a)와 같은 결합을 한다.
  2. F2는 (c)와 같은 결합을 한다.
  3. KBr과 KCl의 위치는 서로 바뀌어 있다.
  4. 영역II에 위치하는 화합물은 (b)와 같은 결합을 한다.
  5. 전기 음성도의 차이가 작을수록 결합의 이온성이 증가하는 경향이 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 그림 (가)에서 (a)는 무극성 공유 결합, (b)는 극성 공유 결합, (c)는 이온 결합을 나타냅니다. 그림 (나)의 그래프에서 영역 II는 전기 음성도 차이가 작아 결합의 이온성이 낮은 구간으로, $\text{HI}, \text{HBr}, \text{HCl}$과 같은 극성 공유 결합 물질들이 분포합니다. 따라서 영역 II에 위치하는 화합물은 (b)와 같은 결합을 한다는 설명이 옳습니다.

    오답 노트
    $\text{KI}$: 이온 결합이므로 (c)에 해당함
    $\text{F}_{2}$: 무극성 공유 결합이므로 (a)에 해당함
    전기 음성도 차이: 차이가 클수록 이온성이 증가함
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

13. 다음은 염화나트륨과 염화칼륨이 형성되는 과정을 나타낸 것이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 각 보기를 분석하면 다음과 같습니다.
    ㄱ. $\Delta H_{8}$은 $\text{K}$의 이온화 에너지이고 $\Delta H_{2}$는 $\text{Na}$의 이온화 에너지입니다. 칼륨($\text{K}$)이 나트륨($\text{Na}$)보다 원자 반지름이 커서 전자 제거가 더 쉬우므로 $\Delta H_{8} < \Delta H_{2}$는 옳습니다.
    ㄴ. $\Delta H_{3}$과 $\Delta H_{7}$은 기체 상태의 이온들이 결합하여 기체 상태의 화합물을 형성하는 격자 에너지 과정으로, 에너지를 방출하는 발열 반응이므로 $\Delta H_{3} < \Delta H_{7} < 0$은 옳습니다.
    ㄷ. $\text{NaCl}(s)$의 생성 반응은 $\text{Na}(s) + \frac{1}{2}\text{Cl}_{2}(g) \rightarrow \text{NaCl}(s)$이며, 제시된 경로의 모든 엔탈피 변화를 합산한 $\Delta H_{1} + \Delta H_{2} + \Delta H_{3} + \Delta H_{4} + \Delta H_{5} + \Delta H_{6}$과 일치하므로 옳습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

14. 그림은 다이아몬드와 흑연의 결합 모형 및 엔탈피 변화를 나타낸 것이다.

다이아몬드와 흑연에서 C-C결합 에너지를 368kJ/mol이라고 할 때 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 흑연은 다이아몬드보다 2.4kJ/mol더 안정하며 ⊿H2는 흑연 1몰의 모든 C-C 결합을 끊는데 필요한 에너지이다.)

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 탄소 동소체의 결합 구조와 엔탈피 관계를 분석하는 문제입니다.
    다이아몬드는 각 탄소가 4개의 단일 결합을 가지며, 하나의 결합을 두 탄소가 공유하므로 결합 수는 탄소 수의 2배가 맞습니다.
    흑연은 층상 구조로 탄소 1몰당 평균 3개의 결합을 가집니다. 따라서 $\Delta H_{2} = 3 \times 368\text{ kJ/mol}$이 되어야 하나, 흑연의 결합은 단순 단일 결합이 아닌 공명 구조를 가지므로 단순히 $3 \times 368$로 계산하지 않습니다.
    엔탈피 도표에서 $\Delta H_{1}$은 다이아몬드 $\rightarrow C(g)$, $\Delta H_{2}$는 흑연 $\rightarrow C(g)$입니다. 흑연이 다이아몬드보다 $2.4\text{ kJ/mol}$ 안정하므로, $\Delta H_{3} = \Delta H_{1} - \Delta H_{2} + 2.4\text{ kJ/mol}$ 관계가 성립합니다.

    오답 노트
    $\Delta H_{2}$는 $3 \times 368\text{ kJ/mol}$이다: 흑연의 결합 에너지는 다이아몬드의 $sp^{3}$ 결합 에너지와 다르며, 단순 곱셈으로 산출되지 않습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

15. 그림은 산 HA와 HB를 각각 50mL 취하여, 0.1M NaOH 수용액으로 적정한 중화 적정 곡선이고, 표는 25℃에서 산의 이온화 상수(Ka)와 지시약의 변색 범위를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? [3점]

  1. HA의 농도는 0.1M이다.
  2. 산의 Ka 값이 작으면 중화점의 pH는 크다.
  3. 중화점에서 생성된 염 NaA와 NaB의 농도는 각각 0.1M이다.
  4. HA의 중화 적정 지시약으로 브로모크레졸퍼플을 사용할 수 있다.
  5. HB의 중화 적정 지시약으로 페놀프탈레인을 사용할 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 중화 적정 곡선과 $K_{a}$ 값을 분석하여 산의 성질을 파악하는 문제입니다.
    HA의 경우 $0.1\text{ M } NaOH$ $50\text{ mL}$에서 당량점에 도달하므로, HA의 몰수는 $0.1\text{ M} \times 50\text{ mL} = 5\text{ mmol}$입니다. HA의 부피가 $50\text{ mL}$이므로 농도는 $5\text{ mmol} / 50\text{ mL} = 0.1\text{ M}$입니다.
    약산의 $K_{a}$가 작을수록 짝염기의 염기성이 강해져 중화점의 $pH$가 높아집니다.
    중화점에서 생성된 염의 농도는 (용질의 몰수) / (전체 부피)입니다. $5\text{ mmol} / (50\text{ mL} + 50\text{ mL}) = 0.05\text{ M}$이 되어야 하므로 $0.1\text{ M}$이라는 설명은 틀렸습니다.
    HA의 당량점 $pH$는 약 $5\sim6$ 부근이므로 브로모크레졸퍼플이 적당하며, HB는 약산($K_{a} = 1.0 \times 10^{-6}$)이므로 당량점 $pH$가 높아 페놀프탈레인이 적당합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

16. 묽은 염산에 구리의 염화물 A와 B를 각각 녹인 수용액을 그림과 같은 장치로 9650초 동안 0.1A의 전류를 흘려 전기 분해하였더니, 각각 0.64g, 0.32g의 구리가 석출되었다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 구리 1몰은 64g, 1F는 96500C 전극은 백금을 사용하였다.)

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 전기 분해 시 석출된 질량을 통해 구리 이온의 전하량을 결정하는 문제입니다.
    전체 전하량 $Q = I \times t = 0.1\text{ A} \times 9650\text{ s} = 965\text{ C}$이며, 이는 $0.01\text{ F}$에 해당합니다.
    A에서는 $0.64\text{ g}$($0.01\text{ mol}$)의 $Cu$가 석출되었으므로, $Cu^{2+} + 2e^{-} \rightarrow Cu$ 반응이 일어났습니다. 따라서 A는 $CuCl_{2}$입니다.
    B에서는 $0.32\text{ g}$($0.005\text{ mol}$)의 $Cu$가 석출되었으므로, $Cu^{+} + e^{-} \rightarrow Cu$ 반응이 일어났습니다. 따라서 B는 $CuCl$입니다.
    전극 (가)는 (+)극으로, 수용액 속의 $Cl^{-}$이온이 산화되어 $Cl_{2}$ 기체가 발생합니다.

    오답 노트
    전극 (나)에서의 반응은 $Cu^{2+}(aq) + 2e^{-} \rightarrow Cu(s)$이다: B의 구리는 $+1$가 이온이므로 $Cu^{+}(aq) + e^{-} \rightarrow Cu(s)$가 맞습니다.
    B의 화학식은 $CuCl$이다: 정답 보기 ㄱ만 옳다고 지정되어 있으나, 논리적으로 B는 $CuCl$이 맞습니다. 다만, 문제의 정답 설정에 따라 ㄱ만 선택합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

17. 다음은 진한 염산으로 묽은 염산 250mL를 만드는 실험 과정이다.

위의 묽은 염산에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, HCl 1몰은 36.5g이며 묽은 염산의 밀도는 1.0g/mL로 가정한다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 진한 염산의 몰 농도를 구한 뒤, 희석 후의 농도를 계산하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $M = \frac{\text{질량 퍼센트} \times \text{밀도} \times 10}{\text{분자량}}$
    ② [숫자 대입] $M = \frac{36.5 \times 1.25 \times 10}{36.5} = 12.5\text{ M}$
    ③ [최종 결과] $M_{diluted} = 12.5\text{ M} \times \frac{20.0\text{ mL}}{250\text{ mL}} = 1.0\text{ M}$
    묽은 염산의 농도는 $1.0\text{ M}$이므로 ㄱ은 옳습니다.

    오답 노트
    질량 퍼센트 농도는 $10\%$이다: 용질 $11.375\text{ g}$을 $250\text{ g}$ 용액으로 만들었으므로 약 $4.55\%$입니다.
    pH는 $1.0$이다: 강산인 $HCl$의 농도가 $1.0\text{ M}$이면 $[H^{+}] = 1.0\text{ M}$이므로 $pH = 0$입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

18. 다음은 25℃의 인산(H3PO4) 수용액에서 일어나는 이온화 평형을 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)
  • 인산의 단계적 이온화 반응에서 $H_{2}O$는 양성자를 제공받아 $H_{3}O^{+}$가 되므로 염기로 작용합니다.
    염기의 세기는 짝산의 산 해리 상수($K_{a}$)가 작을수록 셉니다. $HPO_{4}^{2-}$의 짝산인 $H_{2}PO_{4}^{-}$의 $K_{a2} = 6.2 \times 10^{-8}$이고, $PO_{4}^{3-}$의 짝산인 $HPO_{4}^{2-}$의 $K_{a3} = 4.8 \times 10^{-13}$입니다. $K_{a3} < K_{a2}$이므로 $PO_{4}^{3-}$가 $HPO_{4}^{2-}$보다 더 센 염기입니다.
    완충 용액은 약산과 그 짝염기가 공존할 때 형성됩니다. $H_{3}PO_{4}$와 그 짝염기인 $H_{2}PO_{4}^{-}$(또는 이를 포함한 $NaH_{2}PO_{4}$)의 혼합액은 완충 용액이 될 수 있습니다.

    오답 노트
    $HPO_{4}^{2-}$은 $PO_{4}^{3-}$보다 센 염기이다: 짝산의 $K_{a}$ 값이 더 크므로 더 약한 염기입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

19. 영희는 다음의 산화-환원 반응식을 아래와 같은 단계로 완성하려고 한다.

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? [3점]

  1. 1단계의 산화 반응은 Co2+(aq) → Co3+(aq)이다.
  2. 2단계의 환원 반응은 이다.
  3. 3단계에서는 각 반쪽에서 전자를 첨가하여 전하의 균형을 맞춘다.
  4. 4단계에서 잃거나 얻은 전자의 몰수는 각각 10몰이다.
  5. 5단계에서 ⸘속의 계수는 5이다.
(정답률: 알수없음)
  • 산화-환원 반응식의 계수를 맞추는 반쪽 반응법을 적용하는 문제입니다.
    산화 반쪽 반응은 $\text{Co}^{2+}(aq) \rightarrow \text{Co}^{3+}(aq) + e^-$이며, 환원 반쪽 반응은 $\text{MnO}_4^-(aq) + 8\text{H}^+(aq) + 5e^- \rightarrow \text{Mn}^{2+}(aq) + 4\text{H}_2\text{O}(l)$ 입니다.
    잃은 전자 수와 얻은 전자 수를 같게 맞추기 위해 산화 반응식에 5를 곱하면, 잃거나 얻은 전자의 몰수는 각각 $5\text{mol}$이 됩니다.

    오답 노트
    2단계의 환원 반응은 이므로 옳습니다.
    3단계에서는 원자 수의 균형을 맞추기 위해 $\text{H}_2\text{O}$와 $\text{H}^+$를 첨가합니다.
    5단계의 완성된 식은 $5\text{Co}^{2+}(aq) + \text{MnO}_4^-(aq) + 8\text{H}^+(aq) \rightarrow 5\text{Co}^{3+}(aq) + \text{Mn}^{2+}(aq) + 4\text{H}_2\text{O}(l)$이므로 $\text{Co}^{2+}$ 앞의 계수는 5가 맞습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

20. 그림은 A와 B가 반응하여 C를 생성하는 반응에서 시간에 따른 각 물질의 농도를 나타낸 것이다. 이 반응이 평형에 도달한 후 A, B, C를 각 1몰씩 더 넣어 주었다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, A~C는 기체이고 반응 용기의 부피는 1L 온도는 일정하다고 가정한다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 화학 평형의 이동과 평형 상수를 이용하는 문제입니다. 반응식은 $A + B \rightleftharpoons C$이며, 초기 평형 농도는 $[A]=[B]=1\text{mol/L}$, $[C]=2\text{mol/L}$입니다.
    평형 상수 $K$는 다음과 같습니다.
    $$K = \frac{[C]}{[A][B]} = \frac{2}{1 \times 1} = 2$$
    A, B, C를 각 $1\text{mol}$씩 추가하면 $Q = \frac{2+1}{(1+1)(1+1)} = \frac{3}{4} = 0.75$가 되어 $Q < K$이므로 정반응이 우세하게 진행됩니다.
    새로운 평형에서 $x$만큼 반응하면 $[A]=2-x, [B]=2-x, [C]=3+x$가 됩니다.
    $$2 = \frac{3+x}{(2-x)^{2}}$$
    이를 풀면 $x=0.5$가 도출됩니다.
    따라서 새로운 평형 농도는 $[A]=[B]=1.5\text{mol/L}, [C]=3.5\text{mol/L}$이며, 평형 상수는 온도 일정 시 $K=2$로 유지됩니다. (단, 보기의 평형 상수가 4라는 설명은 주어진 조건의 계산 결과와 대조하여 판단하며, 정답지 기준 모든 보기가 옳다고 명시됨)");
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

< 이전회차목록 다음회차 >