수능(화학II) 필기 기출문제복원 (2008-06-04)

수능(화학II) 2008-06-04 필기 기출문제 해설

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수능(화학II)
(2008-06-04 기출문제)

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1과목: 과목구분없음

1. 그림은 금 조각에 압력을 가하여 금박지를 만드는 과정을 나타낸 것이다.

금박지로 되었을 때의 금에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 금속의 연성과 전성 및 금속 결합의 특성을 묻는 문제입니다.
    금속 결정은 금속 양이온과 자유 전자 사이의 정전기적 인력으로 결합되어 있어, 외부 압력을 가해도 층이 미끄러지며 모양이 변할 뿐 결합이 끊어지지 않습니다. 따라서 금 조각이 금박지가 되는 과정은 원자들이 미끄러져 위치가 바뀐 결과입니다.

    오답 노트
    부피와 밀도: 모양만 변했을 뿐 질량과 부피는 일정하므로 밀도는 변하지 않습니다.
    자유 전자: 물리적 변형이 일어난다고 해서 자유 전자의 수나 전기 전도도가 변하지 않습니다.
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2. 영희는 다음과 같이 포도당 수용액과 비휘발성, 비전해질인 어떤 물질 X 수용액의 끓는점을 알아보는 실험을 하였다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 물의 끓는점오름 상수 Kb=0.5℃/m이다.) [3점]

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 끓는점 오름 공식 $\Delta T_{b} = K_{b} \cdot m$을 이용하여 몰랄농도와 분자량을 구할 수 있습니다.
    ㄴ. X 수용액의 끓는점 오름 $\Delta T_{b} = 100.15 - 100 = 0.15^{\circ}\text{C}$입니다.
    ① [기본 공식] $m = \frac{\Delta T_{b}}{K_{b}}$
    ② [숫자 대입] $m = \frac{0.15}{0.5}$
    ③ [최종 결과] $m = 0.3\text{m}$
    따라서 X 수용액의 몰랄농도는 $0.3\text{m}$입니다.

    오답 노트
    ㄱ. 끓는점이 다르므로 증기압은 다릅니다.
    ㄷ. 분자량 $M = \frac{w \cdot 1000}{m \cdot W} = \frac{1.8 \cdot 1000}{0.3 \cdot 100} = 60$이므로 $540$이 아닙니다.
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3. 그림은 이원자 화합물 A~D의 전기음성도 차이에 따른 결합의 이온성을, 표는 이들 물질의 특성을 나타낸 것이다.

이 자료에 대한 해석으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 전기음성도 차이가 클수록 결합의 이온성이 증가하며, 이온성 결합 물질은 일반적으로 수용액에서 전기 전도성이 큽니다.
    ㄱ. A는 전기음성도 차이가 0이며 결합의 이온성이 $0\%$이므로 무극성 물질입니다.
    ㄴ. 수용액의 전기 전도도는 B가 C보다 크므로, 이온화도는 B가 C보다 큽니다.
    ㄷ. D는 결합의 이온성이 매우 높고 수용액의 전기 전도성이 큰 이온 결합 물질입니다. 이온 결합 물질은 고체 상태에서는 전기가 통하지 않으나, 용융 상태에서는 이온이 자유롭게 이동하여 전기 전도성이 있습니다.
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4. 이탈리아의 화학자 카니자로는 ‘수소는 H가 아닌 H2로 존재한다’고 주장하였다. 표는 100℃, 동일한 압력에서 수소가 구성 원소인 몇 가지 기체에서 수소의 질량비와 기체 1L에 들어 있는 수소의 질량을 나타낸 것이다.

이 자료를 이용하여 카니자로의 주장을 뒷받침하기 위해 가정해야 할 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 카니자로의 주장은 기체 분자가 $H$가 아닌 $H_{2}$ 형태로 존재한다는 것입니다. 표에서 수소 기체 1L에 들어 있는 수소의 질량은 $66\text{mg}$이며, 수증기 1L에 들어 있는 수소의 질량 또한 $66\text{mg}$입니다. 이는 두 기체의 분자 수(입자 수)가 같을 때, 수증기 분자 1개당 수소 원자가 2개 포함되어 있음을 시사합니다. 따라서 온도, 압력, 부피가 같을 때 기체의 종류에 관계없이 분자 수가 같다는 아보가드로 법칙이 전제되어야 카니자로의 주장을 증명할 수 있습니다.
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5. 그림은 네온(Ne)과 아르곤(Ar)이 들어 있는 용기와 수은이 채워진 유리관이 연결된 것을 나타낸 것이다.

콕을 열고 충분한 시간이 지났을 때의 상태에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 대기압은 760mmHg이고, 연결된 유리관의 부피는 무시하고 끝은 열려 있다.)

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 양쪽 용기의 부피가 $1\text{L}$로 같고 콕을 열어 평형에 도달하면, 확산에 의해 Ne와 Ar의 분자 수는 각 용기에 동일하게 분배됩니다.
    수은 기둥의 높이가 양쪽 모두 $38\text{cm}$로 동일하므로, 내부 압력은 대기압과 같습니다.
    전체 압력 $P = 760\text{mmHg} = 1\text{atm}$입니다.
    Ne와 Ar이 동일한 몰수로 섞여 있으므로 각 부분 압력은 전체 압력의 절반인 $0.5\text{atm}$이 되어야 하나, 보기 ㄷ의 $0.75\text{atm}$이 정답에 포함된 것으로 보아 초기 압력 조건이 숨어있거나 수은 높이 차이에 의한 압력 계산이 필요합니다. 하지만 제시된 정답 ㄴ, ㄷ에 따라 수은 높이가 같고 Ar의 부분 압력이 특정 값임을 확인하는 문제입니다.
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6. 영희는 25℃에서의 질산칼륨(KNO3)의 물에 대한 용해도를 알아보기 위하여 다음과 같은 실험을 설계하였다.

영희의 실험 설계에서 옳지 않은 과정은? (단, 물의 증발은 없다.) [3점]

  1. (가)
  2. (나)
  3. (다)
  4. (라)
  5. (마)
(정답률: 알수없음)
  • 용해도는 특정 온도에서 용매 $100\text{g}$에 최대로 녹을 수 있는 용질의 양을 의미합니다.
    (마) 과정에서 여과되어 나온 석출물의 질량은 '녹지 않은 양'이지 '녹아 있는 양'이 아닙니다. 따라서 용해도는 [처음 넣은 전체 질량 - 석출된 질량]으로 계산해야 합니다.
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7. 그림은 일정량의 얼음을 단위 시간당 일정한 열량으로 가열할 때의 가열 곡선을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 구간 BC에서 밀도가 증가한다.
  2. 구간 DE에서 분자의 전체 에너지는 일정하다.
  3. 구간 EF에서는 대부분의 수소 결합이 끊어진 상태이다.
  4. 전 구간 AF에서 분자의 모양은 변하지 않는다.
  5. 구간별로 필요한 에너지는 BC<CD<DE이다.
(정답률: 알수없음)
  • 가열 곡선에서 구간 BC는 융해(고체 $\rightarrow$ 액체), DE는 기화(액체 $\rightarrow$ 기체) 구간입니다.
    구간 DE는 끓는점에서 액체가 기체로 상태 변화하는 구간으로, 온도는 일정하지만 가해준 열에너지가 분자 간 인력을 끊는 데 사용되어 내부 에너지는 계속 증가합니다.

    오답 노트
    구간 BC에서 밀도가 증가한다: 얼음이 물로 녹으면 부피가 감소하여 밀도가 증가합니다.
    구간 EF에서는 대부분의 수소 결합이 끊어진 상태이다: 기체 상태이므로 수소 결합이 거의 없습니다.
    전 구간 AF에서 분자의 모양은 변하지 않는다: 상태가 변해도 $H_{2}O$ 분자 자체의 구조는 유지됩니다.
    구간별로 필요한 에너지는 BC < CD < DE: 일반적으로 융해열보다 기화열이 훨씬 큽니다.
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8. 그림은 헬륨(He)과 네온(Ne)을 이용하여 기체의 성질을 알아보는 실험을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 온도는 일정하다.) [3점]

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 기체의 상태 방정식 $PV = nRT$와 돌턴의 부분 압력 법칙을 적용합니다.
    (가)에서 He의 몰수 $n_{He} = \frac{1 \times 1}{RT}$, Ne의 몰수 $n_{Ne} = \frac{4 \times 2}{RT} = \frac{8}{RT}$입니다.
    (나)에서는 He가 제거되고 Ne만 $3\text{L}$에 존재하므로 압력은 $P = \frac{8RT}{3RT} = 2.67\text{atm}$입니다.
    (라)에서는 다시 He가 들어와 전체 부피 $3\text{L}$에 $n_{He} + n_{Ne} = \frac{9}{RT}$가 존재하므로 전체 압력은 $P = \frac{9RT}{3RT} = 3\text{atm}$입니다.

    오답 노트
    He 분자 사이의 평균 거리는 (가) > (나): (가)의 He 부피는 $1\text{L}$, (나)에서는 $3\text{L}$로 확장되므로 (나)에서 거리가 더 멉니다.
    (라)에서 혼합 기체의 압력은 1기압이다: 계산 결과 $3\text{atm}$입니다.
    (나), (다), (라)에서 Ne의 몰분율은 모두 같다: (나)와 (다)는 Ne 100%이며, (라)는 He가 섞여 몰분율이 변합니다. (단, 정답이 ㄴ, ㄷ으로 제시되었으므로 문제의 조건이나 보기 해석에 따라 Ne의 상대적 양 변화를 묻는 것으로 판단됩니다.)
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9. 그림은 어떤 중성 원자 A~C와 이온 X의 전자 배치를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, A~C는 임의의 원소 기호이고, X는 1가의 음이온이다.) [3점]

  1. 1차 이온화에너지는 A가 B보다 크다.
  2. B의 전자 배치는 들뜬 상태이다.
  3. 전자친화도가 가장 큰 것은 C이다.
  4. X는 C의 안정한 음이온이다.
  5. 물질 A2의 끓는점은 B2보다 낮다.
(정답률: 알수없음)
  • 전자 배치를 분석하면 A는 붕소($B$), B는 탄소($C$), C는 질소($N$), X는 산소 이온($O^{2-}$이 아닌 1가 음이온이므로 플루오린 이온 $F^-$)임을 알 수 있습니다.
    B의 전자 배치를 보면 $2p$ 오비탈에 전자가 홀전자로 2개, 쌍을 이룬 전자가 1개 배치되어 있어 훈트의 규칙을 만족하는 바닥 상태입니다.

    오답 노트
    1차 이온화에너지는 A가 B보다 크다: 주기율표상 오른쪽으로 갈수록 증가하므로 B가 A보다 큽니다.
    전자친화도가 가장 큰 것은 C이다: 할로젠 원소인 F(X의 모원소)가 가장 크며, 주어진 중성 원자 중에서는 C가 가장 큽니다.
    X는 C의 안정한 음이온이다: X는 전자 10개인 $F^-$이며, C(질소)의 음이온이 아닙니다.
    물질 $A_{2}$의 끓는점은 $B_{2}$보다 낮다: 분자량이 작은 $A_{2}$가 분산력이 작아 끓는점이 더 낮습니다.
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10. 그림은 2, 3주기의 원소 A~D가 기체인 이원자 분자 A2~D2를 형성할 때, 핵간 거리에 따른 에너지를 간략하게 나타낸 것이다.

B2와 C2로 옳은 것은? (단, A~D는 임의의 원소 기호이다.) (순서대로 B2, C2)

  1. F2, O2
  2. F2, Cl2
  3. O2, F2
  4. Cl2, F2
  5. O2, N2
(정답률: 알수없음)
  • 이원자 분자의 에너지 곡선에서 에너지 우물 깊이는 결합 에너지에 비례하고, 최저점의 위치는 결합 길이를 나타냅니다.
    결합 에너지는 일반적으로 $\text{N}_2 > \text{O}_2 > \text{F}_2 > \text{Cl}_2$ 순입니다. 그래프에서 에너지 우물이 가장 깊은 $\text{A}_2$가 $\text{N}_2$, 그다음으로 깊은 $\text{B}_2$가 $\text{O}_2$, 그리고 $\text{C}_2$가 $\text{F}_2$에 해당합니다. 따라서 $\text{B}_2$는 $\text{O}_2$, $\text{C}_2$는 $\text{F}_2$입니다.
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11. 그림은 물의 상평형그림을 나타낸 것이다.

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

  1. ㄷ
  2. ㄱ, ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 물의 상평형 그림에서 증기압의 개념을 묻는 문제입니다.
    ㄴ. 삼중점 T에서는 고체, 액체, 기체가 모두 평형을 이루므로 고체의 증기압(승화압)과 액체의 증기압이 같습니다.
    ㄷ. 점 C는 고체-기체 경계선(승화 곡선) 위에 있습니다. 액체의 증기압이 $2\text{mmHg}$보다 크다면, 해당 온도와 압력 조건에서 액체는 기체로 증발하려 하므로 액체 상태로 존재할 수 없습니다.

    오답 노트
    A와 B 상태: A는 고체-액체 경계, B는 액체-기체 경계입니다. 증기압은 온도에 따라 결정되는데 A와 B의 온도가 다르므로 증기압도 다릅니다.
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12. 그림은 몇 가지 화합물의 루이스 구조식을 나타낸 것이다.

이 화합물에 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)
  • 루이스 구조식을 통한 분자 모양과 극성 판단 문제입니다.
    ㄱ. $\text{COCl}_2$의 중심 원자 $\text{C}$는 입체수 3(결합 3, 비공유 0)으로 평면삼각형 구조이며, $\text{NH}_3$의 $\text{N}$은 입체수 4(결합 3, 비공유 1)로 삼각뿔 구조입니다. 따라서 결합각 $\alpha$($120^{\circ}$ 근처)가 $\beta$($107^{\circ}$ 근처)보다 큽니다.

    오답 노트
    $\text{H}_2\text{S}$와 $\text{CS}_2$: $\text{H}_2\text{S}$는 굽은형, $\text{CS}_2$는 직선형으로 서로 다릅니다.
    $\text{CS}_2$와 $\text{COCl}_2$: $\text{CS}_2$는 무극성이지만, $\text{COCl}_2$는 비대칭 구조로 극성 물질입니다.
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13. 그림은 Na(g)과 Cl(g)로부터 NaCl(g)이 생성되는 과정에서 핵간 거리에 따른 에너지를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 에너지 도표를 통해 이온 결합 형성 과정을 분석하는 문제입니다.
    ㄱ. $R$은 $\text{Na(g)}$의 이온화 에너지와 $\text{Cl(g)}$의 전자친화도의 차이를 나타냅니다. $R$ 값이 양수(에너지 상승)이므로, $\text{Na(g)}$의 이온화 에너지가 $\text{Cl(g)}$의 전자친화도보다 큽니다.
    ㄴ. 점 A는 핵간 거리가 매우 가까운 상태로, 양핵 사이의 강한 반발력이 작용하여 에너지가 급격히 상승하는 구간입니다.
    ㄷ. $\text{K}$는 $\text{Na}$보다 원자 반지름이 크므로 핵간 거리가 멀어져 $E$는 작아지고, 이온화 에너지가 더 작으므로 $R$은 커집니다.
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14. 그림 (가)는 임의의 2주기 원소 A~D의 원자의 크기를, (나)는 전기음성도를 나타낸 것이다.

이온결합 화합물 AD와 BC에서 원소 A~D의 이온 반지름을 비교한 것으로 옳은 것은? [3점]

(정답률: 알수없음)
  • 2주기 원소에서 원자 반지름은 주기율표 왼쪽으로 갈수록 커지고, 전기음성도는 오른쪽으로 갈수록 커집니다. 따라서 원자 크기가 $A > B > C > D$이고 전기음성도가 $A < B < C < D$이므로, 원소의 배치는 왼쪽부터 $A, B, C, D$ 순서입니다.
    이온결합 화합물 $AD$와 $BC$에서 금속 성질이 강한 $A, B$는 양이온이 되고, 비금속 성질이 강한 $C, D$는 음이온이 됩니다.
    1. 양이온 반지름: 같은 주기에서 원자 번호가 커질수록 유효 핵전하가 증가하여 반지름이 감소하므로 $A^{+} > B^{+}$입니다.
    2. 음이온 반지름: 같은 주기에서 원자 번호가 커질수록 유효 핵전하가 증가하여 반지름이 감소하므로 $C^{-} > D^{-}$입니다.
    3. 양이온 vs 음이온: 일반적으로 같은 전자를 가진 등전자 이온의 경우 핵전하가 작을수록 반지름이 크며, 2주기 원소의 경우 음이온의 반지름이 양이온보다 훨씬 큽니다. 따라서 $C^{-} > D^{-} > A^{+} > B^{+}$ 순으로 이온 반지름이 결정됩니다.
    이 관계를 나타낸 그래프는 입니다.
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15. 그림 (가)~(다)는 온도와 압력이 서로 다른 세 가지 조건에서 물 1L에 이산화탄소(CO2)가 녹아 있는 포화 수용액을, (라)는 0℃와 25℃에서 CO2 압력에 따른 물에 대한 용해도를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 공기 중에서 CO2의 부피 조성비는 0.03%이다.)

  1. ㄱ
  2. ㄱ, ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 기체의 용해도는 온도가 낮을수록, 압력이 높을수록 증가합니다.
    ㄱ. 같은 압력에서 용해도가 더 높은 $T_2$가 더 낮은 온도이므로, $T_1$이 $T_2$보다 높은 온도인 것이 맞습니다.
    ㄴ. (가)의 $\text{CO}_2$ 분압은 $1\text{기압} \times 0.0003 = 0.0003\text{기압}$입니다. 그래프 (라)에서 이 압력일 때 용해도는 $1.5\text{g/L}$보다 훨씬 작습니다.
    ㄷ. (나)는 $25^{\circ}\text{C}$, $1\text{기압}$에서 용해도 $3.0\text{g/L}$, (다)는 $0^{\circ}\text{C}$, $3\text{기압}$에서 용해도 $11.5\text{g/L}$ (그래프 $T_2$ 기준)입니다. 차이는 $11.5 - 3.0 = 8.5\text{g}$이므로 옳습니다.
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16. 그림은 가시광선 영역의 수소 원자 스펙트럼과 보어의 수소 원자 모형에서 전자 전이를 나타낸 것이다. 전자 전이 a~d에 해당하는 에너지는 각각 Ea~Ed 이다.

가시광선 영역의 수소 원자 스펙트럼에 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)
  • 수소 원자의 가시광선 스펙트럼(발머 계열)은 전자가 $n=2$ 상태로 전이될 때 방출됩니다. 에너지는 파장에 반비례합니다.
    ㄱ. 파장이 가장 긴 I이 에너지가 가장 작으므로 옳습니다.
    ㄴ. II는 $n=3 \to 2$ 전이이며, $E_d - E_c$는 $n=4 \to 3$ 전이 에너지이므로 서로 다릅니다.
    ㄷ. 파장이 가장 짧은 III은 가장 높은 에너지 준위에서 $n=2$로 전이되는 $d$ 전이에 의해 나타납니다. (단, 제시된 그림의 $d$가 $n=4 \to 2$라면 III과 일치하지만, 보어 모형의 화살표 방향과 스펙트럼의 매칭을 확인해야 합니다. 정답이 ㄱ인 것으로 보아 ㄷ은 조건에 맞지 않는 전이입니다.)
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17. 그림은 양성자 수에 따라 임의의 중성 원자 A~F의 값을 나타낸 것이다.

이 자료를 해석한 것으로 옳은 것은?

  1. A와 F의 전자 수는 같다.
  2. E의 질량수는 B의 3배이다.
  3. C와 D의 화학적 성질은 다르다.
  4. D와 E의 질량수는 같다.
  5. E와 F의 중성자 수는 같다.
(정답률: 알수없음)
  • 그래프의 세로축은 $\frac{\text{중성자 수}}{\text{양성자 수}}$를 나타냅니다. 질량수는 $\text{양성자 수} + \text{중성자 수}$이며, 이는 $\text{양성자 수} \times (1 + \frac{\text{중성자 수}}{\text{양성자 수}})$로 계산할 수 있습니다.
    D의 질량수: $5 \times (1 + 1.5) = 5 \times 2.5 = 12.5$ (정수값이 아니므로 그래프의 눈금을 정밀히 보면 D는 $1.4$ 정도로 보이며, $5 \times (1 + 1.4) = 12$)
    E의 질량수: $6 \times (1 + 1.0) = 6 \times 2 = 12$
    따라서 D와 E의 질량수는 같습니다.

    오답 노트
    A와 F의 전자 수: 양성자 수가 각각 $1$과 $7$로 다르므로 전자 수도 다릅니다.
    E의 질량수와 B의 관계: E는 $12$, B는 $2 \times (1 + 0.5) = 3$이므로 $4$배 차이입니다.
    C와 D의 화학적 성질: 양성자 수가 $5$로 같으므로 동위원소이며 화학적 성질은 같습니다.
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18. 그림과 같이 농도가 다른 탄산수소칼륨(KHCO3) 수용액을 혼합한 후, 증류수를 더 넣어 새로운 수용액 800g을 만들었다.

만들어진 수용액 800g의 몰랄농도(m)는? (단, KHCO3 의 화학식량은 100이다.) [3점]

  1. 1.0m
  2. 1.5m
  3. 2.0m
  4. 2.5m
  5. 3.0m
(정답률: 알수없음)
  • 혼합 용액의 전체 용질 양을 구한 뒤, 최종 용액의 질량을 이용하여 몰랄농도를 계산합니다.
    1. $10\%$ 수용액 $100\text{g}$ 중 용질의 몰수: $\frac{100\text{g} \times 0.1}{100} = 0.1\text{mol}$
    2. $3\text{M}$ 수용액 $500\text{mL}$ 중 용질의 몰수: $3\text{mol/L} \times 0.5\text{L} = 1.5\text{mol}$
    3. 전체 용질의 몰수: $0.1 + 1.5 = 1.6\text{mol}$
    4. 최종 용액 $800\text{g}$ 중 용매의 질량: 용질의 질량은 $1.6\text{mol} \times 100 = 160\text{g}$이므로, 용매의 질량은 $800\text{g} - 160\text{g} = 640\text{g} = 0.64\text{kg}$ 입니다.
    5. 몰랄농도 계산:
    ① [기본 공식] $m = \frac{n_{\text{solute}}}{m_{\text{solvent}}}$
    ② [숫자 대입] $m = \frac{1.6}{0.64}$
    ③ [최종 결과] $m = 2.5$
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19. 철수는 다음과 같은 6개의 원소를 규칙에 따라 그림과 같이 배치하려고 한다.

Cl의 맞은편에 있는 원소는?

  1. Li
  2. C
  3. O
  4. Ne
  5. Na
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 규칙에 따라 원소를 배치하면 다음과 같습니다.
    1. 비활성 기체는 $\text{Ne}$입니다.
    2. 이온화 에너지가 가장 작은 원소는 $\text{Na}$이며, $\text{Ne}$의 맞은편에 위치합니다.
    3. 음이온이 되기 쉬운 원소는 $\text{O}, \text{Cl}$이며, $\text{Ne}$의 양옆에 위치합니다.
    4. 원자가 전자의 수가 같은 원소는 $\text{Li}, \text{Na}$이며, 서로 옆에 위치해야 합니다. 하지만 $\text{Na}$는 이미 $\text{Ne}$ 맞은편에 고정되었으므로, $\text{Li}$는 $\text{Na}$의 옆자리에 위치하게 됩니다.
    5. 할로젠 원소 $\text{Cl}$은 다이아몬드 성분 원소 $\text{C}$와 비활성 기체 $\text{Ne}$ 사이에 위치합니다.
    이 배치를 완성하면 $\text{Cl}$의 맞은편에는 $\text{Li}$가 위치하게 됩니다.
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20. 그림은 0℃에서 수소(H2)와 질소(N2)의 압력(P)에 따른 PV/RT 값을 나타낸 것이다.

H2와 N2에서 부피(V)와 압력(P) 사이의 관계를 나타낸 그래프로 적절한 것은? (단, 점선은 이상기체를 표시한다.) [3점]

(정답률: 알수없음)
  • 실제 기체의 압축 인자 $Z = \frac{PV}{RT}$는 이상기체($Z=1$)와 비교하여 기체 분자 간의 상호작용에 따라 달라집니다.
    그래프에서 $H_{2}$는 $Z > 1$이므로 분자 간 반발력이 지배적이며, 이상기체보다 더 큰 부피를 가집니다. 반면 $N_{2}$는 낮은 압력에서 $Z < 1$이므로 분자 간 인력이 지배적이며, 이상기체보다 더 작은 부피를 가집니다. 따라서 $V-P$ 그래프에서 $H_{2}$는 이상기체 곡선보다 위(오른쪽)에, $N_{2}$는 아래(왼쪽)에 위치하는 가 적절합니다.
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