수능(화학II) 필기 기출문제복원 (2007-04-18)

수능(화학II)
(2007-04-18 기출문제)

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1. 다음은 원자 A, B와 분자 AB에 대한 내용이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고르면? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 옳은 것은 다음과 같다.
    - ㄱ. A와 B는 원자이다.
    - ㄴ. AB는 분자이다.
    - ㄷ. AB 분자는 A와 B 원자가 결합하여 만들어진다.

    이유는 문제에서 A와 B가 원자라고 명시되어 있고, AB가 분자라고 명시되어 있기 때문이다. 또한, AB 분자가 A와 B 원자가 결합하여 만들어진다는 것은 분자의 정의에 해당하는 내용이다.
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2. 그림 (가)는 확산 속도 측정 장치에 기체 A와 B를, (나)는 기체 A와 C를 각각 넣고 양쪽 콕을 동시에 열어 흰 연기가 생성된 위치까지의 거리를 측정하여 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고르면? (단, (가)와 (나)의 온도는 같다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기 중 옳은 것은 "ㄱ, ㄴ"이다.

    (가)와 (나)에서 기체 A는 동일한 온도에서 실험되었기 때문에, 기체 A의 분자들은 동일한 평균 운동 에너지를 가지고 있다. 따라서 (가)와 (나)에서 기체 A의 확산 속도는 동일하다.

    하지만 (가)와 (나)에서 기체 B와 C는 서로 다른 기체이므로, 분자의 질량과 크기가 다르다. 따라서 (가)와 (나)에서 기체 B와 C의 확산 속도는 다를 수 있다.

    따라서 (가)와 (나)에서 기체 A의 확산 속도는 동일하지만, 기체 B와 C의 확산 속도는 다를 수 있으므로 "ㄱ, ㄴ"이 옳은 답이다.
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3. 그래프는 1기압에서 일정량의 물질 X의 온도 변화에 따른 부피를 나타낸 것이다.

X에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고르면? (단, 이 물질의 삼중점은 5.1기압, -58.1℃이다.)

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • -58.1℃에서 5.1기압에서 물질 X는 고체 상태이다. (ㄱ)
    물질 X는 1기압에서 0℃에서 액체 상태이다. (ㄴ)
    물질 X는 1기압에서 100℃에서 기체 상태이다. (ㄷ)
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4. 다음은 질소(N2)의 분자량을 구하기 위한 실험 과정이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고르면? (단, 실내 온도와 물의 온도는 같다.)

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄷ, ㄹ
  4. ㄱ, ㄴ, ㄹ
  5. ㄱ, ㄷ, ㄹ
(정답률: 알수없음)
  • 보기 중에서 옳은 것은 "ㄱ, ㄷ, ㄹ"이다.

    ㄱ. 실험 전과 실험 후의 압력과 온도를 측정하여 가스의 양을 계산한다. 이를 이용하여 가스의 몰 수를 구할 수 있다.

    ㄷ. 가스의 몰 수와 실험 전과 후의 질량 차이를 이용하여 질량 당 몰 수를 구할 수 있다.

    ㄹ. 질량 당 몰 수와 분자량의 관계식을 이용하여 질소(N2)의 분자량을 구할 수 있다.
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5. 그래프는 0℃에서 같은 질량의 기체 X, Y의 압력 변화에 따른 부피를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고르면? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - 기체 X와 Y는 모두 0℃에서 측정되었다.
    - 기체 X와 Y는 같은 질량이므로 같은 양의 기체이다.
    - 압력이 증가할수록 부피가 감소하는 것을 알 수 있다.
    - 기체 X와 Y의 압력 변화에 따른 부피 변화는 비슷한 양상을 보인다.
    - 따라서, 기체 X와 Y는 같은 종류의 기체일 가능성이 높다.

    정답은 "ㄷ, 기체 X와 Y는 같은 종류의 기체일 가능성이 높다."입니다.

    그래프에서 기체 X와 Y의 압력 변화에 따른 부피 변화가 비슷한 양상을 보이기 때문에, 두 기체는 같은 종류의 기체일 가능성이 높습니다. 이는 이상 기체 법칙에 따라 기체의 압력과 부피는 반비례 관계이기 때문입니다. 따라서, 압력이 증가할수록 부피가 감소하는 것을 알 수 있습니다.
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6. 서로 다른 농도의 포도당 수용액 (가), (나)를 만들기 위한 용질의 질량을 바르게 짝지은 것은? (단, 포도당의 분자량은 M이다.) (순서대로 가, 나) [3점]

(정답률: 알수없음)
  • 가) 포도당 수용액의 농도는 질량과 부피의 비로 나타낼 수 있다. 따라서, 농도가 10%인 100g의 포도당 수용액을 만들기 위해서는 100g/0.1 = 1000mL의 물이 필요하다. 이때, 농도가 5%인 포도당 수용액을 만들기 위해서는 100g/0.05 = 2000mL의 물이 필요하다. 따라서, 용질의 질량은 100g, 50g이 된다.

    나) 농도가 C1인 포도당 수용액을 만들기 위해서는 C1Mg의 포도당을 1L의 물에 녹여야 한다. 따라서, 농도가 10%인 포도당 수용액을 만들기 위해서는 10Mg의 포도당을 100mL의 물에 녹여야 한다. 이때, 농도가 5%인 포도당 수용액을 만들기 위해서는 5Mg의 포도당을 100mL의 물에 녹여야 한다. 따라서, 용질의 질량은 10g, 5g이 된다.

    정답: 100g, 50g, 10g, 5g, 농도가 다른 포도당 수용액을 만들기 위해서는 질량과 부피의 비를 이용하여 계산해야 한다.
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7. 그림은 거름종이에 사인펜으로 작은 원을 그린 후, 원 중앙에 에탄올을 떨어뜨렸을 때 색소 성분 A~C가 분리된 모습을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고르면?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - 색소 성분 A, B, C는 서로 다른 속성을 가지고 있어서 에탄올에 의해 분리될 수 있다.
    - 색소 성분 A는 에탄올과 가장 잘 혼합되어 있어서 가장 높은 위치에 위치하게 된다.
    - 색소 성분 C는 에탄올과 가장 잘 혼합되지 않아서 가장 낮은 위치에 위치하게 된다.
    - 색소 성분 B는 A와 C 사이에 위치하게 되는데, 이는 A와 C보다는 에탄올과 잘 혼합되지만 A보다는 잘 혼합되지 않기 때문이다.
    - 따라서, 색소 성분 A, B, C는 에탄올에 의해 분리되어 위에서부터 순서대로 A, B, C의 색으로 나타나게 된다.
    - 이에 대한 보기 중에서 "ㄷ"는 위의 설명과 일치하는 내용이므로 정답이다.
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8. C 수용액을 40℃로 냉각시켜 포화 용액으로 만들었을 때 석출되는 질산칼륨이 20g이었다면 C수용액의 질량은? [3점](8번 공통지문 문제)

  1. 70g
  2. 80g
  3. 90g
  4. 100g
  5. 200g
(정답률: 알수없음)
  • 질산칼륨이 포화 용액에서 20g 석출되었다는 것은, 해당 용액이 포화 상태에서 질산칼륨의 양이 20g 더 많아지면 포화 상태를 벗어나서 석출된다는 것을 의미합니다. 따라서, 이 문제에서는 질산칼륨의 용액 내 농도가 중요한 역할을 합니다.

    만약 C 수용액이 100g이라면, 이 용액이 포화 상태에서 질산칼륨의 농도는 20g/100g = 0.2g/g = 0.2g/mL이 됩니다. 이 농도는 C 수용액의 농도를 나타내는 것이므로, 이 용액의 질량이 다른 보기보다 크거나 작으면 해당 농도를 만들기 위해서는 다른 양의 C 수용액이 필요하거나, 불필요한 양의 C 수용액이 남게 됩니다.

    따라서, 정답은 "100g"입니다.
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9. 다음은 일정한 온도에서 질소 기체의 물에 대한 용해도를 알아보기 위한 실험이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고르면? (단, 질소는 헨리의 법칙을 만족하고, 분자량은 28이다.)

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - 보기 ㄱ: 온도가 낮을수록 용해도가 높아지는 것은 헨리의 법칙에 따라 질소 기체의 용해도가 증가하기 때문이다.
    - 보기 ㄴ: 농도가 높을수록 용해도가 낮아지는 것은 농도와 용해도가 반비례하기 때문이다.
    - 보기 ㄷ: 온도가 낮을수록 용해도가 높아지고, 농도가 높을수록 용해도가 낮아지는 것은 각각 보기 ㄱ과 보기 ㄴ의 이유에 따라 결합된 것이다. 따라서 보기 ㄱ과 보기 ㄴ이 모두 옳다.
    따라서 정답은 "ㄱ, ㄴ, ㄷ" 이다.
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10. 다음은 기체의 부분 압력을 알아보기 위한 실험 과정이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고르면? (단, 온도는 일정하고, 연결관의 부피는 무시한다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기 ㄱ: A와 B 사이의 연결관이 막혀 있으므로, A와 B 사이의 부분 압력은 같다.
    보기 ㄴ: C와 D 사이의 연결관이 막혀 있으므로, C와 D 사이의 부분 압력은 같다.
    보기 ㄷ: A와 B 사이, B와 C 사이, C와 D 사이의 연결관이 모두 막혀 있으므로, A, B, C, D 사이의 부분 압력은 모두 같다.
    따라서, 보기 ㄱ, ㄴ, ㄷ 모두 옳다.
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11. 다음은 일정한 온도에서 액체 A, B의 증기압을 측정하는 실험이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고르면? (단, 대기압은 760mmHg이고, 평형 후 남아있는 플라스크 내 액체의 부피는 무시한다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기 중 "ㄱ"은 액체 A와 B의 증기압은 온도가 높아질수록 증가한다는 기체상태법칙에 따라 옳은 설명이다. 즉, 그래프에서 온도가 높아질수록 A와 B의 증기압이 증가하는 것을 확인할 수 있다. "ㄴ"은 실험에서 사용된 액체 A와 B의 종류와 관련된 정보가 없으므로 옳지 않다. "ㄱ, ㄷ"는 "ㄱ"과 "ㄷ" 모두 옳은 설명이지만, "ㄷ"는 실험에서 사용된 액체 A와 B의 종류와 관련된 정보가 없으므로 필요한 정보가 누락되어있다. "ㄴ, ㄷ"는 "ㄴ"이 옳지 않기 때문에 전체적으로 옳지 않다. "ㄱ, ㄴ, ㄷ"는 "ㄱ"이 옳은 설명이지만, "ㄴ"과 "ㄷ"는 옳지 않기 때문에 전체적으로 옳지 않다.
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12. 다음은 탄소의 상평형 그림이다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 다이아몬드는 승화하지 않는다.
  2. 다이아몬드의 녹는점은 흑연보다 높다.
  3. 액체 탄소에 흑연을 넣으면 가라앉는다.
  4. 고체, 액체, 기체가 공존하는 삼중점은 2개이다.
  5. 흑연에 충분한 압력을 가하면 다이아몬드가 생성된다.
(정답률: 알수없음)
  • 고체, 액체, 기체가 공존하는 삼중점은 2개가 아니라 1개이다. 이유는 탄소의 상평형 그림에서 보면 액체와 기체가 만나는 지점이 삼중점인데, 이 지점은 하나뿐이기 때문이다.
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13. 그림은 구성 원소가 동일한 고체 A와 B의 구조를 나타낸 것이다.

A와 B에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고르면?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 옳은 설명은 다음과 같다.
    - A는 정육면체 구조를 가지고 있으며, B는 육면체 구조를 가지고 있다. (ㄴ)
    - A와 B는 모두 결정 구조를 가지고 있다. (ㄷ)

    이유는 그림에서 A와 B의 구조가 각각 정육면체와 육면체로 나타나 있기 때문에 첫 번째 설명이 옳다. 또한, 그림에서 A와 B의 구조가 결정 구조로 나타나 있기 때문에 두 번째 설명도 옳다.
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14. 그래프는 크기가 같은 두 강철 용기에 기체 A 1g과 Y 2g을 각각 넣고 온도를 변화시키면서 압력을 측정하여 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고르면? [3점]

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

    ㄱ. 기체 A와 Y의 압력 변화율이 다르기 때문에, 두 기체의 온도 변화에 따른 압력 변화도 다르게 나타난다.
    ㄷ. 두 용기의 크기가 같기 때문에, 같은 온도에서 기체 A와 Y의 압력 차이가 크다.
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15. 100g의 사염화탄소에 2.56g의 황(Sn)을 녹인 용액의 끓는점은 사염화탄소의 끓는점보다 0.5℃ 높다. 이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고르면? (단, 사염화탄소의 몰랄 오름 상수와 몰랄 내림 상수는 각각 5와 30℃/m이고, 황의 원자량은 32이다.)

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - 사염화탄소와 황이 혼합되면 새로운 용액의 끓는점은 사염화탄소의 끓는점보다 높아진다.
    - 이는 용액의 증기압이 낮아져서 발생하는 현상으로, 증기압이 낮아지면 끓는점이 높아지기 때문이다.
    - 즉, 황이 사염화탄소 용액의 증기압을 낮추어 끓는점을 높이는 역할을 한다.
    - 따라서, "ㄱ"은 옳은 설명이다.
    - 또한, 끓는점 상승의 정도는 용액의 몰랄 내림 상수와 농도에 비례한다.
    - 따라서, "ㄴ"도 옳은 설명이다.
    - 따라서, 정답은 "ㄱ, ㄴ"이다.
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16. 그래프는 1기압에서 순수한 물과 요소 수용액의 증기 압력 곡선이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고르면? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - 보기 ㄴ: 물과 요소 수용액의 증기 압력 곡선이 그려져 있으며, 1기압에서 물의 증기 압력은 요소 수용액의 증기 압력보다 높다. 따라서, 물이 요소 수용액보다 더 쉽게 기체 상태로 전이된다.
    - 보기 ㄷ: 그래프에서 물과 요소 수용액의 증기 압력 곡선이 교차하는 지점을 용질의 증기 압력이라고 한다. 이 지점에서는 물과 요소 수용액의 증기 압력이 서로 같아지므로, 물과 요소 수용액은 기체와 액체가 평형을 이루게 된다. 이 지점을 넘어서면, 물이 기체 상태로 더 쉽게 전이되므로, 물의 증기 압력 곡선이 요소 수용액의 증기 압력 곡선보다 높아진다. 따라서, 용질의 증기 압력 이상에서는 물이 요소 수용액보다 더 쉽게 기체 상태로 전이된다.
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17. 다음은 0.1M 황산구리(CuSO4)수용액 1L를 만들기 위한 실험 과정이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고르면? (단, 황산구리는 무수물이며, 화학식량은 160이다.)

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

    - 0.1M 황산구리(CuSO4)수용액 1L을 만들기 위해서는 16g의 황산구리를 물에 녹여야 한다. (화학식량 160을 이용하여 계산)
    - 물을 먼저 1L 측정기로 1L을 측정한 후, 황산구리를 천천히 녹여서 물의 양이 1L이 되도록 조절한다. (녹이는 과정에서 물의 양이 증가하므로, 처음에 1L을 측정한 후에 녹여야 한다.)
    - 따라서, "ㄱ, ㄷ"가 모두 맞는다.
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18. 그래프는 두 수용액의 몰랄 농도에 따른 어는점 변화를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고르면? (단, NaCl은 완전히 해리되며, NaCl과 포도당의 화학식량은 각각 58.5, 180이다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄴ"은 옳지 않다. 그래프를 보면 두 수용액의 몰랄 농도가 같을 때 어는점이 최소가 되는 것을 알 수 있다. 따라서, 두 수용액의 몰랄 농도가 같을 때, NaCl과 포도당의 몰랄 농도가 모두 0.5M일 때 어는점이 최소가 되므로, 보기에서 "ㄴ"은 옳지 않다.
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19. 다음은 삼투 현상을 알아보기 위한 실험이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고르면? (단, 온도는 일정하다.)

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답이 "ㄱ, ㄴ"인 이유는 다음과 같다.
    - 실험 결과, A와 B의 농도가 모두 증가하였다. 이는 삼투 현상이 일어났음을 나타낸다.
    - 삼투 현상은 물질이 농도가 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 이동하는 현상이다.
    - A와 B의 농도가 모두 증가하였으므로, A와 B 모두 농도가 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 이동하였다.
    - 따라서, A와 B 모두 삼투 현상이 일어났으므로 "ㄱ, ㄴ"이 정답이다.
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