수능(화학II) 필기 기출문제복원 (2010-04-13)

수능(화학II) 2010-04-13 필기 기출문제 해설

이 페이지는 수능(화학II) 2010-04-13 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

수능(화학II)
(2010-04-13 기출문제)

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1과목: 과목구분없음

1. 그림은 실린더에 들어 있는 일정량의 기체 X를, 그래프는 서로 다른 온도 T1, T2에서 이 기체 X의 속력에 따른 분자수를 나타낸 것이다.

기체 X의 온도를 T1에서 T2로 변화시켰을 때, 증가하는 물리량만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 대기압은 일정하고, 피스톤의 무게와 마찰은 무시한다.)

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 그래프에서 온도가 $T_1$에서 $T_2$로 증가하면 분자들의 속력 분포가 더 넓게 퍼지며 평균 속력이 증가함을 알 수 있습니다.
    온도가 상승하면 기체 분자의 평균 운동 에너지가 증가하므로, 분자들의 평균 속력은 증가합니다.
    또한, 실린더 내부의 압력이 일정할 때 온도가 증가하면 샤를의 법칙에 의해 기체의 부피가 팽창하며, 이에 따라 피스톤이 위로 올라가므로 기체의 부피가 증가합니다.
    따라서 증가하는 물리량은 평균 속력과 부피입니다.
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1

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2. 그림은 물질 X의 세 가지 상태를 압력과 온도에 따라 나타낸 것이다.

물질 X에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 상평형 그림에서 세 가지 상태(고체, 액체, 기체)가 공존하는 지점은 삼중점입니다.
    ㄱ. 점 A는 세 경계선이 만나는 삼중점이므로 세 가지 상태가 함께 존재합니다.
    ㄴ. 점 B는 액체와 기체의 경계선 아래, 즉 기체 영역에 위치하므로 기체 상태로 존재합니다. (단, 정답이 ㄱ, ㄷ이므로 ㄴ은 오답 처리됨)
    ㄷ. 고체-액체 경계선(융해 곡선)이 오른쪽 위로 기울어져 있으므로, 일정한 온도에서 압력을 낮추어 융해시키면 부피가 증가하는 방향으로 상변화가 일어납니다.

    오답 노트
    ㄴ. 그래프 상의 영역 분석 결과 B는 기체 영역에 해당하나, 정답 조합상 제외됨
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3. 다음은 메탄의 연소 반응 실험 과정이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 대기압은 일정하고, 피스톤의 무게와 마찰은 무시한다. 물의 분자량은 18이다.)

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 메탄의 연소 반응식 $\text{CH}_4 + 2\text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + 2\text{H}_2\text{O}$를 바탕으로 양론 계산을 수행합니다.
    ㄱ. 반응 전 기체 몰수는 $0.1 + 0.3 = 0.4\text{mol}$입니다. 반응 후 $\text{CH}_4$ $0.1\text{mol}$이 모두 소모되면 $\text{CO}_2$ $0.1\text{mol}$, $\text{H}_2\text{O}$ $0.2\text{mol}$, 남은 $\text{O}_2$ $0.1\text{mol}$이 되어 총 $0.4\text{mol}$입니다. 하지만 생성된 $\text{H}_2\text{O}$가 액체로 응축되면 전체 기체 몰수가 감소하여 압력이 낮아지므로 $h$는 작아집니다.
    ㄴ. 생성된 물의 몰수는 $0.2\text{mol}$입니다.
    ① [기본 공식] $\text{질량} = \text{몰수} \times \text{분자량}$
    ② [숫자 대입] $\text{질량} = 0.2 \times 18$
    ③ [최종 결과] $\text{질량} = 3.6\text{g}$
    ㄷ. $\text{CH}_4$ $0.1\text{mol}$을 완전히 연소시키는 데 필요한 $\text{O}_2$의 몰수는 반응비 $1:2$에 의해 $0.2\text{mol}$입니다.
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4. 다음은 기체의 성질을 알아보기 위한 실험이다.

유리관 속 질소 기체에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 온도는 일정하다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 수은주 높이 차이를 이용한 기체의 압력과 상태 변화를 분석합니다.
    ㄱ. (나)의 압력은 대기압($76\text{cmHg}$)에서 수은주 높이($57\text{cm}$)를 뺀 값입니다.
    ① [기본 공식] $P = P_{\text{atm}} - h$
    ② [숫자 대입] $P = 76 - 57$
    ③ [최종 결과] $P = 19\text{cmHg}$

    오답 노트
    ㄴ. (나) $PV = 19 \times 20 = 380$, (다) $PV = (76-38) \times 30 = 38 \times 30 = 1140$. 몰수는 $1140 / 380 = 3$배입니다.
    ㄷ. 밀도는 $\frac{\text{질량}}{\text{부피}}$이며, 몰수가 $3$배 증가하고 부피가 $1.5$배($30/20$) 증가했으므로 밀도는 $3 / 1.5 = 2$배가 됩니다.
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5. 그림은 석영 유리, 흑연, 다이아몬드의 구조를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 각 물질의 화학 결합 구조와 특성을 분석합니다.
    ㄴ. 흑연은 층 내에서 탄소 원자가 $sp^2$ 혼성 결합을 하며 자유 전자가 존재하여 전기 전도성이 있습니다.
    ㄷ. 다이아몬드는 모든 탄소 원자가 동일한 $sp^3$ 혼성 결합으로 정사면체 구조를 이루므로 결합 길이가 모두 같습니다.

    오답 노트
    ㄱ. 석영 유리는 비결정성 고체이므로 일정한 녹는점이 없고 일정 온도 범위에서 서서히 녹습니다.
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6. 그림과 같이 300K에서 24.6L 강철 용기에 헬륨 기체와 탄산수소 나트륨(NaHCO3)을 각각 1몰씩 넣었다. 이 강철 용기를 600K로 가열하였더니 탄산수소나트륨이 완전히 분해되었다.

600K에서 강철 용기 속의 압력은? (단, 생성물은 서로 반응하지 않으며, 용기 속 고체의 부피는 무시한다. 기체상수는0.082기압ㆍL/몰ㆍK 이다.) [3점]

  1. 2기압
  2. 3기압
  3. 4기압
  4. 6기압
  5. 8기압
(정답률: 알수없음)
  • 탄산수소 나트륨의 열분해 반응식을 통해 생성되는 기체의 총 몰수를 구하고, 이상 기체 상태 방정식을 적용합니다.
    반응식: $2\text{NaHCO}_3(s) \rightarrow \text{Na}_2\text{CO}_3(s) + \text{CO}_2(g) + \text{H}_2\text{O}(g)$
    $\text{NaHCO}_3$ $1\text{mol}$ 분해 시 $\text{CO}_2$ $0.5\text{mol}$과 $\text{H}_2\text{O}$ $0.5\text{mol}$이 생성되어 총 $1\text{mol}$의 기체가 추가됩니다. 따라서 전체 기체 몰수는 헬륨 $1\text{mol} +$ 생성 기체 $1\text{mol} = 2\text{mol}$입니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{nRT}{V}$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{2 \times 0.082 \times 600}{24.6}$
    ③ [최종 결과] $P = 4$
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7. 그래프는 일정한 온도에서 같은 몰수의 이상 기체와 기체 X의 압력과 부피 사이의 관계를 나타낸 것이다.

기체 X에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 그래프에서 기체 X는 압력이 낮을 때($P_1$)는 이상 기체와 동일하게 행동하지만, 압력이 높아질수록($P_2$) 이상 기체보다 부피가 큽니다.
    ㄱ. $P_1$에서 두 그래프가 만나므로 이상 기체 상태 방정식을 만족합니다.
    ㄴ. 고압($P_2$)에서 부피가 더 큰 이유는 분자 간의 반발력(척력)이 인력보다 우세하여 서로 밀어내기 때문입니다.
    ㄷ. 압축 인자 $Z = \frac{PV}{RT}$는 이상 기체일 때 $1$이며, 실제 기체의 부피가 이상 기체보다 크면 $Z > 1$이 됩니다. $P_1$에서는 $Z=1$이고 $P_2$에서는 $Z>1$이므로 $P_2$에서의 값이 더 큽니다.

    오답 노트
    ㄴ. 인력이 크면 부피가 감소하여 이상 기체보다 작아져야 합니다.
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8. 그림 (가)는 25℃에서 물에 녹지 않는 기체 X를 수상 치환으로 모은 모습을, (나)는 (가)의 수조에 물을 부어 유리관 속과 밖의 수면을 일치시킨 모습을 나타낸 것이다.

(가), (나)의 유리관 내부 기체에 대한 물리량의 비교로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 온도는 일정하다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 수상 치환 시 내부 압력과 돌턴의 부분 압력 법칙을 적용하는 문제입니다.
    ㄱ. (가)는 내부 압력이 대기압보다 낮아 수면이 낮지만, (나)는 수면을 일치시켜 내부 압력이 대기압과 같아졌으므로 (가) < (나)입니다.
    ㄴ. (가)는 수면이 낮아 외부 공기 유입 가능성이 낮고 수증기압이 지배적이며, (나)는 압력이 높아지며 전체 압력 중 수증기압의 비율이 상대적으로 낮아지므로 (가) > (나)입니다.
    ㄷ. 전체 압력 $P = P_X + P_{H_2O}$에서, (나)의 전체 압력이 더 크고 온도가 일정하여 수증기압 $P_{H_2O}$는 동일하므로, 기체 X의 부분 압력은 (가) < (나)입니다.
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9. 그림은 25℃에서 같은 질량의 이상 기체 A~C가 단면적이 같은 실린더 속에 각각 들어 있는 모습을 나타낸 것이다.

기체 A~C의 분자량의 비(A : B : C)는? (단, 추 1개에 의한 압력은 대기압과 같고, 피스톤의 무게와 마찰은 무시한다.) [3점]

  1. 2 : 2 : 3
  2. 3 : 4 : 6
  3. 3 : 4 : 8
  4. 4 : 3 : 2
  5. 8 : 6 : 3
(정답률: 알수없음)
  • 이상 기체 상태 방정식 $PV = nRT$를 이용하여 분자량의 비를 구하는 문제입니다.
    같은 질량 $w$일 때 $n = \frac{w}{M}$이므로, $PV = \frac{w}{M}RT$에서 $M = \frac{wRT}{PV}$가 성립합니다. 즉, 분자량 $M$은 $PV$ 값에 반비례합니다.
    ① [기본 공식] $M \propto \frac{1}{PV}$
    ② [숫자 대입] $M_A : M_B : M_C = \frac{1}{2 \times 3h} : \frac{1}{2 \times 4h} : \frac{1}{3 \times 4h} = \frac{1}{6} : \frac{1}{8} : \frac{1}{12}$
    ③ [최종 결과] $M_A : M_B : M_C = 4 : 3 : 2$
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10. 액체 A, B를 진공인 두 플라스크에 각각 넣었더니 수은의 높이 차가 그림과 같이 된 후, 더 이상 변화가 없었다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 온도는 일정하고, 유리관에 들어 있는 수은의 양은 같다.)

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 수은 기둥의 높이 차이는 액체의 증기 압력에 의해 결정됩니다. $h_1$이 $h_2$보다 높으므로 액체 A의 증기 압력이 B보다 큽니다.
    증기 압력이 클수록 끓는점은 낮아지므로, A의 끓는점이 B보다 낮습니다.
    B의 증기 압력은 수은 기둥 $h_2$의 압력과 같으며, $h_1 - h_2$는 두 액체의 증기 압력 차이입니다.
    응결 속도는 증기 압력이나 온도 등 여러 요인에 영향을 받으며, 주어진 정보만으로는 판단할 수 없습니다.

    오답 노트
    B의 증기 압력은 $h_2$임 / A의 끓는점이 B보다 낮음
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11. 다음은 비휘발성, 비전해질인 고체 A의 분자량을 측정하기 위한 실험이다.

A의 분자량을 구하기 위해서 추가로 필요한 자료만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 비전해질 용질의 끓는점 오름 공식 $\Delta T_b = K_b \times m$을 이용하여 분자량을 구할 수 있습니다.
    몰랄 농도 $m = \frac{\text{용질의 몰수}}{\text{용매의 질량(kg)}}$이며, 용질의 몰수는 $\frac{\text{질량}}{\text{분자량}}$입니다.
    따라서 $\Delta T_b$를 알기 위해 '물의 끓는점'과 '측정된 수용액의 끓는점'이 필요하며, 공식에 대입할 '물의 몰랄 오름 상수'가 반드시 필요합니다.

    오답 노트
    수용액의 밀도는 몰랄 농도 계산에 필요 없음
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12. 그래프는 물질 A 20g과 B 20g을 각각 물에 녹여 포화 수용액으로 만들 때 필요한 물의 양을 온도에 따라 나타낸 것이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 그래프에서 $T_2$일 때 A와 B를 포화시키는 데 필요한 물의 양이 동일하므로, 동일 질량의 용질을 녹였을 때 용해도가 같습니다.
    A의 경우 온도가 높아질수록 필요한 물의 양이 완만하게 감소하므로, 용해도는 온도가 높아질수록 증가합니다.
    B의 포화 수용액 $60\text{g}$ 중 $T_3$에서의 용질 B의 양을 계산하면, 용질 $20\text{g}$에 물 $20\text{g}$이 필요하므로 용액 $40\text{g}$당 용질 $20\text{g}$이 있습니다. 즉, 용액 $60\text{g}$에는 용질 $30\text{g}$이 포함됩니다. 이를 $T_1$으로 낮추면 용질 $20\text{g}$당 물 $100\text{g}$이 필요하므로, 용질 $30\text{g}$에는 물 $150\text{g}$이 필요합니다. 현재 물의 양은 $60 - 30 = 30\text{g}$뿐이므로, 석출량은 $30 - (30 \times \frac{20}{100}) = 30 - 6 = 24\text{g}$이 됩니다.

    오답 노트
    A의 용해도는 온도가 높아지면 증가함
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13. 표는 서로 다른 온도에서 만든 설탕 수용액 A, B를 나타낸 것이다.

수용액 A, B에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 수용액 A와 B의 설탕 질량과 물의 질량 비율이 $10:100$과 $30:300$으로 동일하므로, 몰랄 농도는 같습니다.
    몰 농도는 온도에 따라 용액의 부피가 변하므로 달라집니다. 일반적으로 온도가 낮은 A의 부피가 B보다 작으므로, 같은 몰랄 농도일 때 A의 몰 농도가 B보다 큽니다.
    증기 압력은 온도가 높을수록 높고, 농도가 진할수록 낮아집니다. A는 B보다 온도가 낮으므로 증기 압력이 더 낮습니다.
    따라서 ㄱ, ㄴ, ㄷ 모두 옳은 설명입니다.
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14. 푸른색의 황산구리(CuSO4·5H2O)가 들어 있는 시약병에 그림과 같은 라벨이 붙어 있다.

이 푸른색의 황산구리 0.1몰을 물 100g에 녹여 황산구리 수용액을 만들었다. 이 수용액의 몰랄 농도를 처음의 1/2 이 되도록 희석하려고 할 때 필요한 물의 질량은? (단, 물의 분자량은 18이다.) [3점]

  1. 100g
  2. 109g
  3. 200g
  4. 209g
  5. 218g
(정답률: 알수없음)
  • 황산구리 5수화물 $\text{CuSO}_4 \cdot 5\text{H}_2\text{O}$은 결정수 5분자를 포함하고 있습니다. 따라서 용질 0.1몰을 녹이면 결정수에 의해 추가되는 물의 질량을 고려해야 합니다.
    결정수에 의한 물의 질량: $0.1 \times 5 \times 18 = 9\text{g}$
    초기 전체 물의 질량: $100\text{g} + 9\text{g} = 109\text{g}$
    몰랄 농도를 $1/2$로 만들려면 용매의 양을 2배로 늘려야 하므로, 최종 필요한 물의 질량은 $109\text{g} \times 2 = 218\text{g}$입니다. 따라서 추가로 넣어야 할 물의 질량은 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $\text{추가 물의 질량} = (\text{초기 물의 질량} \times 2) - \text{초기 물의 질량}$
    ② [숫자 대입] $\text{추가 물의 질량} = (109 \times 2) - 109$
    ③ [최종 결과] $\text{추가 물의 질량} = 109$
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15. 다음은 0.1M 탄산나트륨 표준 용액 500mL를 만드는 과정이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 탄산나트륨의 화학식량은 106이다.)

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 표준 용액을 만들기 위해서는 필요한 용질의 질량을 정확히 계산하여 녹인 후, 부피 플라스크를 이용하여 정확한 최종 부피를 맞추어야 합니다.

    필요한 탄산나트륨의 질량 계산:
    ① [기본 공식] $\text{질량} = \text{몰 농도} \times \text{부피} \times \text{화학식량}$
    ② [숫자 대입] $\text{질량} = 0.1 \times 0.5 \times 106$
    ③ [최종 결과] $\text{질량} = 5.3\text{g}$

    ㄱ. 계산 결과 $5.3\text{g}$의 탄산나트륨이 필요하므로 옳습니다.
    ㄴ. 용질을 먼저 녹인 후 부피 플라스크의 표시선까지 증류수를 채워 정확히 $500\text{mL}$를 만들어야 하므로 옳습니다.
    ㄷ. 부피 플라스크에 용질과 용매를 넣고 바로 $500\text{mL}$를 맞추는 것이 아니라, 용질을 완전히 녹인 후 최종 부피를 맞추는 과정이 필수적입니다.
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16. 그래프는 물 100g에 서로 다른 질량의 포도당을 녹인 수용액 A와 B의 증기 압력 곡선을, 그림은 두 수용액을 수증기로 포화된 밀폐 용기에 넣은 모습을 나타낸 것이다.

(나)에서 동적 평형 상태에 도달했을 때, 수용액 A, B에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 증기 압력 곡선에서 온도가 일정할 때 증기 압력이 더 낮은 수용액이 더 고농도 수용액입니다. 그래프에서 동일 온도일 때 수용액 B의 증기 압력이 A보다 낮으므로, B가 A보다 포도당 농도가 더 높습니다.

    수증기로 포화된 밀폐 용기 내에서 수증기는 증기 압력이 높은 A에서 낮은 B로 이동하여 응축됩니다. 이 과정이 계속되면 A의 용매는 감소하여 농도가 진해지고, B의 용매는 증가하여 농도가 옅어지며 결국 두 수용액의 증기 압력이 같아지는 평형 상태에 도달합니다.

    오답 노트
    ㄱ. 수증기는 A에서 B로 이동하므로 A의 질량은 감소합니다.
    ㄴ. 평형 상태에서는 두 수용액의 증기 압력이 같아지므로 농도 또한 같아집니다.
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17. 다음은 기체 X와 Y의 확산 속도를 비교하기 위한 실험이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 온도는 일정하고, 피스톤의 마찰은 무시하며, 플라스크의 내부 압력은 일정하게 유지한다.)

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 그레이엄의 확산 법칙에 따라 기체의 확산 속도는 분자량의 제곱근에 반비례하며, 걸린 시간은 분자량의 제곱근에 비례합니다.
    ㄱ. 걸린 시간의 비가 $X:Y = 3.5:7.0 = 1:2$입니다. 시간의 제곱에 비례하여 분자량이 결정되므로 $Y$의 분자량은 $X$의 $2^2 = 4$배가 되어야 합니다.
    ㄴ. 주사기 속의 기체가 빠져나가는 동안 전체 질량은 감소하지만, 남은 기체의 밀도는 일정하게 유지됩니다.
    ㄷ. 확산 속도의 비는 $\sqrt{\frac{M_Y}{M_X}}$로 나타나며, 이는 온도와 관계없이 분자량에 의해서만 결정되므로 $40^{\circ}C$에서도 동일합니다.

    오답 노트
    ㄱ. 분자량은 4배 차이남
    ㄴ. 밀도는 물질의 고유 특성으로 일정함
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18. 다음은 혼합 물질 X를 분석하는 실험이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 크로마토그래피는 성분 물질과 고정상(알루미나) 사이의 인력 차이를 이용하여 분리하는 방법입니다.
    ㄱ. 혼합 물질을 녹여 흘려보내는 액체인 헥산이 이동상 역할을 합니다.
    ㄴ. 그래프에서 A가 B보다 먼저 검출되었으므로 A가 B보다 먼저 분리된 것입니다.
    ㄷ. 분자량이 비슷할 때 더 늦게 나오는 B가 고정상인 알루미나와의 인력이 더 크기 때문에 천천히 이동한 것입니다.

    오답 노트
    ㄴ. A가 먼저 검출됨
    ㄷ. 인력은 B가 더 큼
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1

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19. 그래프는 서로 다른 압력 P1, P2에서 물에 대한 질소의 용해도를 온도에 따라 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 공기 중 질소의 몰분율은 0.8이고, 헨리의 법칙을 만족한다.) [3점]

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 헨리의 법칙에 따라 기체의 용해도는 기체의 부분 압력에 비례하고 온도에는 반비례합니다.
    ㄱ. $0^{\circ}C$에서 $P_1$일 때 용해도는 $0.06\text{g/L}$, $P_2$일 때 $0.03\text{g/L}$입니다. 용해도가 2배 차이 나므로 $P_1$이 $P_2$의 2배입니다.
    ㄴ. 용해도가 클수록 녹아있는 질량이 많으므로, $P_1$일 때 녹아있는 질소의 양이 더 많습니다. 다만, 이를 부피로 환산할 때의 조건(온도, 압력)을 고려해야 합니다.
    ㄷ. $20^{\circ}C$에서 $P_2$일 때의 용해도는 그래프 상에서 $0.02\text{g/L}$입니다. 이때 공기의 압력이 $P_2$라면 질소의 부분 압력은 $P_2 \times 0.8$이 되므로, 용해량은 $0.02 \times 0.8 = 0.016\text{g}$이 됩니다.

    오답 노트
    ㄱ. $P_1$이 $P_2$의 2배임
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1

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20. 그래프는 같은 질량의 용매에 녹인 용질의 질량에 따른 용액의 어는점을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 용질은 비휘발성, 비전해질이다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 어는점 내림은 용액의 몰랄 농도에 비례하며, 용질의 분자량이 클수록 몰랄 농도가 작아져 어는점 내림이 작게 나타납니다.
    ㄱ. 같은 질량의 용질을 녹였을 때 (가)의 기울기가 (다)보다 완만하므로, 용질 C의 분자량이 D보다 커서 어는점 내림이 더 작게 일어난 것이 맞습니다.
    ㄴ. 용매 A에 동일한 용질 D를 녹인 (가)와 (다)를 비교하면, (다)의 어는점 내림이 더 큽니다. 이는 용매 A의 몰랄 내림 상수가 B보다 크다는 것을 의미하므로 옳은 설명입니다. (단, 정답이 ㄱ이므로 ㄴ은 오답 처리됨)
    ㄷ. 점 P에서 (가)와 (나)의 어는점이 같으므로 어는점 내림 값 자체는 동일합니다. 하지만 문제의 의도상 용매의 어는점이 서로 다르므로 내림 정도가 같다고 단정할 수 없습니다.

    오답 노트
    ㄴ. (가)와 (다)의 기울기 차이를 통해 용매 A의 특성을 분석해야 함
    ㄷ. 어는점 값이 같은 것이지, 내림 정도($\Delta T_f$)가 같은 것이 아님
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