1. 다음은 철의 이용에 대한 설명이다.

2016학년도 9월 고2 전국연합학력평가 문제지

과학탐구 영역 (화학Ⅰ)

성명			수험번호						2

제 4 교시

고 2	과학탐구 영역 (화학Ⅰ)

	과학탐구 영역 (화학Ⅰ)	고 2

16

16

	자연에서 ㉠ 철([eqn: rmFe])은 순수한 상태로는 거의 존재하지 않으며, ㉡ 산소([eqn: rmO _{2}])와 결합한 ㉢ 산화 철(Ⅲ)([eqn: rmFe _{2} O _{3}])로 존재하는 것이 많다. 또한 철은 제련이 어렵고 ㉣ 구리([eqn: rmCu])보다 녹는점이 높아 역사적으로 구리보다 늦게 사용되기 시작하였다. 철에 ㉤ 탄소([eqn: rmC])가 적당히 섞인 강철은 강도가 높아서 기관차, 건축물, 다리 등을 만드는 데 이용되고 있다.

㉠ ~ ㉤을 원소와 화합물로 구분할 때 원소의 수는?

① 1        ② 2        ③ 3        ④ 4        ⑤ 5

2. 질량수가 23인 원자 [eqn: rm A]의 핵전하량이 [eqn: rm +1.76` TIMES 10 ^{-18} `] [eqn: rmC]일 때, 원자 [eqn: rm A]의 표시 방법으로 옳은 것은? (단, A는 임의의 원소 기호이며, 전자 1개의 전하량은 [eqn: rm -1.60 TIMES 10 ^{-19} `] [eqn: rmC]이다.)

① [eqn: {} _{10} ^{23} rm A]      ② [eqn: {} _{11} ^{12} rm A]      ③ [eqn: {} _{11} ^{23} rm A]      ④ [eqn: {} _{12} ^{11} rm A]      ⑤ [eqn: {} _{12} ^{23} rm A]

3. 다음은 학생 A가 작성한 실험 보고서의 일부이다.

	〔실험 제목〕 ◦ 물질 [eqn: rmX]와 [eqn: rmY]의 전기 분해 〔실험 목적〕 ◦ 공유 결합 물질 [eqn: rmX]와 이온 결합 물질 [eqn: rmY]가 구성 원소로 분해될 때, 전자가 관여하는 것을 확인한다. 〔실험 과정〕 Ⅰ. 그림 (가)의 장치에 황산 나트륨([eqn: rm Na_2 SO_4])을 소량 녹인 물질 [eqn: rm X]를 넣고 전기 분해한다. Ⅱ. 그림 (나)의 장치에 물질 [eqn: rm Y]를 넣고 용융시켜 전기 분해한다. (가) (나)

다음 중 실험에 사용할 수 있는 물질 [eqn: rmX], [eqn: rmY]로 가장 적절한 것은?

[eqn: rmX]                       [eqn: rmY]

①   증류수([eqn: rmH _{2} O])            염화 나트륨([eqn: rmNaCl])

②   증류수([eqn: rmH _{2} O])            에탄올([eqn: rmC _{2} H _{5} OH])

③   에탄올([eqn: rmC _{2} H _{5} OH])         포도당([eqn: RMC_6 H_12 O_6])

④   염화 나트륨([eqn: rmNaCl])       증류수([eqn: rmH _{2} O])

⑤   염화 나트륨([eqn: rmNaCl])       염화 마그네슘([eqn: rm MgCl_2])

4. 다음은 몇 가지 물질에 대한 자료이다.

1

	◦ [eqn: RMB_2 A_4] 7 몰과 [eqn: RMB_2] 8 몰의 질량이 같다. ◦ [eqn: RMBC] 15 g과 [eqn: RMBC_2] 23 g에 들어 있는 B의 원자 수가 같다.

[eqn: {rm C의``원자량 it} over {rm A의``원자량 it}]은? (단, [eqn: rmA] ~ [eqn: rmC]는 임의의 원소 기호이다.) [3점]

① 2        ② 4        ③ 8        ④ 16        ⑤ 32

5. 그림은 원소 [eqn: rmX], [eqn: RMY]의 동위 원소 [eqn: RM`^{ 1} X], [eqn: RM`^{ 2} X]와 [eqn: RM`^{35} Y], [eqn: RM`^{37} Y]의 자연계에서의 존재 비율을 나타낸 것이다.

자연계에 존재하는 분자 XY의 가능한 분자량의 종류의 수와 존재 비율이 가장 큰 분자의 분자량은? (단, X, Y는 임의의 원소 기호이며, [eqn: RM`^{ 1} X], [eqn: RM`^{ 2} X], [eqn: RM`^{35} Y], [eqn: RM`^{37} Y]의 원자량은 각각 1, 2, 35, 37이다.)

가능한 분자량의 종류의 수   존재 비율이 가장 큰 분자의 분자량

①            3                           36

②            3                           39

③            4                           36

④            4                           38

⑤            4                           39

6. 다음은 에어백의 원리에 대한 설명이다.

	자동차가 충돌하면 에어백 내에서는 다음과 같은 반응이 일어나, 질소([eqn: rmN _{2}]) 기체가 발생하여 운전자를 보호한다. [eqn: rm 2`NaN _{3}](s) → [eqn: rm 2`Na](s) + [eqn: 3` rm N _{2}](g) 에어백을 가득 채우기 위해 필요한 질소 기체의 부피는 25℃, 1기압에서 약 74 L로, 이때 필요한 아지드화 나트륨([eqn: rm NaN _{3}])의 최소 질량은 [eqn: x] g이다.

<보기>의 자료를 이용하여 [eqn: x]를 구할 때, 반드시 이용해야 할 자료만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

		<보 기>
	ㄱ. [eqn: rm N _{2}]의 분자량 ㄴ. [eqn: rm NaN _{3}]의 화학식량 ㄷ. 25℃, 1기압에서 기체 1 몰의 부피

① ㄱ     ② ㄷ     ③ ㄱ, ㄴ     ④ ㄴ, ㄷ     ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

7. 그림은 원자 (가)와 (나)의 구조를 모형으로 나타낸 것이다.  , , 는 원자를 구성하는 입자이다.

2

(가)

(나)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. 핵전하량 비는 (가) : (나) = 3 : 4이다. ㄴ. 모든 원자에는 가 들어 있다. ㄷ. 중수소 원자핵([eqn: {} _{1} ^{2} rm H ^{+}])이 1개를 얻으면 (가)의 원자핵이 된다.

① ㄱ     ② ㄴ     ③ ㄱ, ㄷ     ④ ㄴ, ㄷ     ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

8. 그림은 일정한 온도와 압력에서 두 실린더에 기체 [eqn: RMX_2]와 [eqn: RMX_3]가 각각 들어 있는 모습을 나타낸 것이다.

실린더 내 [eqn: RMX_2]와 [eqn: RMX_3]의 질량 비는? (단, [eqn: rmX]는 임의의 원소 기호이고, 피스톤의 마찰과 질량은 무시한다.) [3점]

① 1 : 2      ② 1 : 3      ③ 2 : 1      ④ 2 : 3      ⑤ 2 : 5

9. 그림은 질소 원자의 2가지 전자 배치를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. (가)는 파울리 배타 원리를 만족한다. ㄴ. (나)는 쌓음 원리를 만족한다. ㄷ. (가)는 (나)보다 안정한 전자 배치이다.

① ㄱ     ② ㄷ     ③ ㄱ, ㄴ     ④ ㄴ, ㄷ     ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

10. 그림 (가)는 보어의 원자 모형에서 수소 원자의 [eqn: rmK] ～ [eqn: rmN] 전자껍질의 에너지 준위를, 그림 (나)는 수소 원자의 선 스펙트럼에서 자외선 영역과 가시광선 영역 중 두 계열을 나타낸 것이다.

(가)	(나)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, [eqn: E] = 1312이다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. Ⅰ에 해당하는 스펙트럼선은 라이먼 계열이다. ㄴ. [eqn: rm N] → [eqn: rmK] 전자 전이에서 방출되는 빛의 스펙트럼선은 Ⅱ에 속한다. ㄷ. [eqn: rmL] → [eqn: rmM] 전자 전이에서 [eqn: {5} over {36}][eqn: E] [eqn: rmkJ/mol]의 에너지가 흡수된다.

① ㄱ     ② ㄴ     ③ ㄱ, ㄷ     ④ ㄴ, ㄷ     ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

11. 그림 (가)와 (나)는 각각 [eqn: s] 오비탈과 [eqn: p] 오비탈에서 에너지 준위가 가장 낮은 오비탈을 모형으로 나타낸 것이다.

(가)                      (나)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. (가)는 핵으로부터 거리가 같으면 방향에 관계없이 전자를 발견할 확률이 같다. ㄴ. 전자가 (나)에 모두 채워질 경우 [eqn: rmA]와 [eqn: rmB]에는 각각 2개씩 채워진다. ㄷ. 수소 원자에서 (가)와 (나)의 에너지 준위는 같다.

① ㄱ     ② ㄴ     ③ ㄱ, ㄷ     ④ ㄴ, ㄷ     ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

12. 그림은 풀러렌 [eqn: rmC_60]과 [eqn: rmC_70]의 분자 모형을 나타낸 것이다.

[eqn: rmC _{60}]

[eqn: rmC_70]

[eqn: rmC_60]과 [eqn: rmC_70]이 같은 값을 가지는 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. 1 몰의 질량 ㄴ. 탄소 원자 1개와 결합한 탄소 원자의 수 ㄷ. 1 g이 완전 연소할 때 생성되는 [eqn: rmCO_2]의 몰수

① ㄱ     ② ㄴ     ③ ㄱ, ㄷ     ④ ㄴ, ㄷ     ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

13. 그림은 바닥 상태인 원자의 전자 배치에서 홀전자 수가 같은 임의의 2주기 원소 [eqn: rm X] ~ [eqn: rm Z]의 전기 음성도를 나타낸 것이다.

[eqn: rm X] ~ [eqn: rm Z]에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

		<보 기>
	ㄱ. [eqn: rmY]는 2족 원소이다. ㄴ. 원자가 전자가 느끼는 유효 핵전하는 [eqn: rmY]가 [eqn: rmX]보다 크다. ㄷ. 제1 이온화 에너지는 [eqn: rm Z]가 가장 크다.

① ㄱ       ② ㄴ       ③ ㄷ       ④ ㄱ, ㄴ       ⑤ ㄴ, ㄷ

14. 다음은 과산화 수소([eqn: rmH _{2} O _{2}])가 분해되는 화학 반응을 나타낸 것이다.

[eqn: rm 2H _{2} O _{2}]  →  [eqn: rm 2H _{2} O] +

(가)

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

		<보 기>
	ㄱ. [eqn: rm H _{2} O]에는 비공유 전자쌍이 2개 있다. ㄴ. (가)에서 모든 원자는 옥텟 규칙을 만족한다. ㄷ. 반응물과 생성물 중 극성 공유 결합이 존재하는 물질은 2가지이다.

① ㄱ     ② ㄷ     ③ ㄱ, ㄴ     ④ ㄴ, ㄷ     ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

15. 그림은 원소 [eqn: rmA] ～ [eqn: rmD]의 원자 반지름([eqn: rmX])과 안정한 이온의 반지름([eqn: rmY])의 합([eqn: rmX+Y])과 차([eqn: rmX-Y])를 나타낸 것이다. [eqn: rmA]～[eqn: rmD]는 각각 [eqn: RMMg], [eqn: rmAl], [eqn: rmP], [eqn: RMS] 중 하나이다.

3

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

		<보 기>
	ㄱ. [eqn: rmA]는 황([eqn: rmS])이다. ㄴ. [eqn: rmB]와 [eqn: rmC]의 안정한 이온은 전자가 들어 있는 전자껍질 수가 같다. ㄷ. 안정한 이온의 반지름은 [eqn: rmD] > [eqn: rmC]이다.

① ㄱ     ② ㄷ     ③ ㄱ, ㄴ     ④ ㄴ, ㄷ     ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

16. 그림은 물질 [eqn: rm XY _{4}]와 [eqn: rm Z _{2}]의 화학 결합을 모형으로 나타낸 것이다.

[eqn: rmXY _{4}]	[eqn: rmZ _{2}]

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, [eqn: rm X] ~ [eqn: rm Z]는 임의의 원소 기호이다.)

		<보 기>
	ㄱ. 원자 번호는 [eqn: rm X]가 [eqn: rm Z]보다 크다. ㄴ. [eqn: rmXY _{4}]와 [eqn: rm Z _{2}]는 모두 비금속 원소로만 이루어져 있다. ㄷ. [eqn: rm ZY _{3}]에는 다중 결합이 존재한다.

① ㄱ     ② ㄴ     ③ ㄱ, ㄷ     ④ ㄴ, ㄷ     ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

17. 표는 바닥 상태인 원자 [eqn: rmA] ~ [eqn: RMD]의 전자 배치에 대한 자료이다.

4

원자	[eqn: rmA]	[eqn: RMB]	[eqn: RMC]	[eqn: RMD]
원자가 전자 수	[eqn: x]	1	6	7
[eqn: s] 오비탈에 들어 있는 전자 수	3	5	4	6

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, [eqn: RMA] ~ [eqn: RMD]는 임의의 원소 기호이다.)

		<보 기>
	ㄱ. [eqn: x]는 1이다. ㄴ. 불꽃 반응 색깔은 [eqn: rmB _{2} C]와 [eqn: rm BD]가 같다. ㄷ. [eqn: RMA] ~ [eqn: RMD] 중 2주기 원소는 2가지이다.

① ㄱ     ② ㄴ     ③ ㄱ, ㄷ     ④ ㄴ, ㄷ     ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

18. 다음은 기체 [eqn: rmA]와 [eqn: rmB]에 대한 화학 반응식과 실험이다.

〔화학 반응식〕

[eqn: a][eqn: rmA](g) + [eqn: rmB](g) → 2[eqn: rmC](g) ([eqn: a]는 반응 계수)

〔실험 과정〕

(가) 그림과 같이 콕으로 연결된 실린더와 주사기에 기체 [eqn: rmA]와 [eqn: rmB]를 각각 넣고, 실린더 내 기체의 부피와 밀도를 구한다.

(나) 콕을 열고 주사기를 밀어 실린더에 [eqn: RMB] 0.1 L를 주입하고 콕을 닫은 후, 반응이 완결되었을 때 실린더 내 기체의 부피와 밀도를 구한다.

(다) 과정 (나)를 2회 반복한다.

〔실험 결과〕

주사기에 남아있는 [eqn: RMB]의 부피(L)	0.4	0.3	0.2	0.1
실린더 내 기체의 부피(L)	0.4	0.4	0.4	[eqn: x]
실린더 내 기체의 밀도(상댓값)	7		11

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 온도와 압력은 일정하고, 피스톤의 마찰과 질량 및 연결관의 부피는 무시한다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. [eqn: a]는 2이다. ㄴ. [eqn: x]는 0.4이다. ㄷ. 분자량 비는 [eqn: rmB] : [eqn: rmC] = 8 : 11이다.

① ㄱ      ② ㄷ      ③ ㄱ, ㄴ      ④ ㄱ, ㄷ      ⑤ ㄴ, ㄷ

19. 표는 몇 가지 원소의 순차적 이온화 에너지의 일부를 나타낸 것이다.

	[eqn: rmN`e]	[eqn: rm Na]	[eqn: rm Mg]	[eqn: rm Al]
[eqn: E _{n}]([eqn: rmkJ/mol])	3950	4560	1450	1820
[eqn: E _{n+1}]([eqn: rmkJ/mol])	6120	6910	7730	(가)
[eqn: E _{n+2}]([eqn: rmkJ/mol])	9370	9540	10540	11580

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, [eqn: E _{n}]은 제[eqn: n] 이온화 에너지이다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. [eqn: n]은 2이다. ㄴ. (가)는 7730보다 작다. ㄷ. [eqn: rmN`e], [eqn: rm Na], [eqn: rm Mg], [eqn: rm Al] 중 [eqn: {E _{n}} over {E _{n-1}}]이 가장 큰 원소는 [eqn: rmNa]이다.

① ㄱ     ② ㄴ     ③ ㄱ, ㄷ     ④ ㄴ, ㄷ     ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

20. 그림은 원소 분석 장치를 나타낸 것이고, 표는 이 장치를 이용하여 [eqn: rmC], [eqn: rmH], [eqn: rmO]로 이루어진 화합물 (가) 15 mg, (나) [eqn: a] mg을 각각 완전 연소시킨 실험 결과에 대한 자료이다.

화합물	반응한 산소([eqn: rmO _{2}])의 부피([eqn: rmmL])	증가한 질량(mg)
		[eqn: rmA]관	[eqn: rmB]관
(가)	[eqn: V]	9	22
(나)	[eqn: V]	18	44

(가)와 (나)에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, [eqn: rmH], [eqn: rmC], [eqn: rmO]의 원자량은 각각 1, 12, 16이며, 온도와 압력은 일정하다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. (가)의 실험식은 [eqn: rmCH_2 O]이다. ㄴ. [eqn: a]는 23이다. ㄷ. 1 g 당 원자 수 비는 (가) : (나) = 4 : 5이다.

① ㄱ     ② ㄴ     ③ ㄱ, ㄷ     ④ ㄴ, ㄷ     ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

* 확인 사항

◦ 답안지의 해당란에 필요한 내용을 정확히 기입(표기)했는지 확인하시오.