[화학Ⅱ]

1	①	2	②	3	⑤	4	④	5	③
6	⑤	7	②	8	①	9	④	10	③
11	③	12	③	13	④	14	⑤	15	⑤
16	③	17	②	18	①	19	③	20	①

[출제의도] 모세관 현상 이해하기

종이를 이루는 섬유의 미세한 틈을 따라 물이 올라가는 모세관 현상에 대한 설명이다. 마른 수건에 물이 쉽게 스며드는 이유도 모세관 현상 때문이다.

[출제의도] 이상 기체 상태 방정식으로 분자량 구하기

분자량([eqn: M])=[eqn: {wRT it} over {PV it}]이다. 실험의 측정값을 압력([eqn: P])은 기압([eqn: rm atm]), 부피([eqn: V])는 리터([eqn: rm L]), 온도([eqn: T])는 절대 온도([eqn: rm K]) 단위로 대입하면 이산화탄소의 분자량을 구하는 식은 [eqn: {0.09 TIMES 0.082 TIMES 298} over {1 TIMES 0.05}]이다.

[출제의도] 금속의 성질을 실생활에 적용하기

금속 냄비를 이용했을 때 빨리 해동되는 이유는 금속의 자유 전자에 의해 열이 잘 전도되기 때문이다.

[출제의도] 분자 간 힘과 끓는점의 관계 이해하기

ㄱ. 쌍극자 모멘트가 큰 순서와 끓는점이 높은 순서가 같지 않은 것은 분자의 극성만으로 끓는점이 결정되는 것이 아니기 때문이다. ㄴ. 쌍극자 모멘트는 [eqn: rm HF]>[eqn: rm I _{2}]이지만 끓는점은 [eqn: rm HF]<[eqn: rm I _{2}]인 이유는 [eqn: rm I _{2}]의 분자량이 커서 분산력이 크기 때문이다. ㄷ. [eqn: rm H _{2} O]이 [eqn: rm CH _{3} Cl]보다 분자량과 쌍극자 모멘트는 작지만 끓는점이 높은 것은 수소 결합이 존재하기 때문이다.

[출제의도] 기체의 부피를 감소시키는 요인 이해하기

기체의 밀도를 증가시키려면 부피를 감소시켜야 한다. 기체의 부피는 압력에 반비례하고, 절대 온도에 비례한다. ㄱ, ㄷ. 피스톤 위에 추를 올려놓거나 실린더 내부에 물을 더 넣어주면 압력이 증가하여 공기의 부피는 감소한다. ㄴ. 공기의 온도를 높이면 부피는 증가한다.

[출제의도] 두 액체의 물리량 비교하기

ㄱ. (가)에서 같은 부피의 질량이 [eqn: rm A]>[eqn: rm B]이므로 밀도는 [eqn: rm A]>[eqn: rm B]이다. ㄴ. [eqn: rm A]가 더 많이 증발했으므로 증기 압력은 [eqn: rm A]>[eqn: rm B]이다. ㄷ. 증기 압력이 [eqn: rm A]>[eqn: rm B]인 것은 분자 간의 인력이 [eqn: rm A]<[eqn: rm B]이기 때문이므로 끓는점은 [eqn: rm A]<[eqn: rm B]이다.

[출제의도] 표준 용액 만들기와 희석 이해하기

0.1[eqn: rm M] [eqn: rm NaOH( it aq)] 1[eqn: rm L]의 표준 용액을 만들기 위해 0.1몰의 [eqn: rm NaOH(its)]가 필요하다. 따라서 [eqn: x]=4이다. 0.1[eqn: rm M] [eqn: rm NaOH( it aq)] [eqn: y rm `mL]에 들어 있는 용질의 몰수는 0.005[eqn: rm M] [eqn: rm NaOH( it aq)] 200[eqn: rmmL]에 들어 있는 몰수와 같으므로 [eqn: 0.1 rm `M` TIMES ` it y` rm mL=][eqn: rm0.005`M`` TIMES `200`mL]이다. 따라서 [eqn: y=10]이다.

[출제의도] 퍼센트 농도와 [eqn: rmppm] 농도 구하기

납 성분에 대한 먹는 물의 수질 기준의 [eqn: rmppm] 농도는 [eqn: rm {용질의`질량} over {용액의``질량} TIMES 10 ^{6}]=[eqn: {0.05 rm mg it} over {1000000` rm mg it} TIMES 10 ^{6}]=0.05[eqn: rmppm]이다. 지하수 100[eqn: rmg]에 포함된 불소의 퍼센트 농도는 [eqn: {1.0` TIMES 10 ^{-4`} rm g it} over {100 rm `g it}]×100= 0.0001%이다. 지하수에 포함된 납의 농도는 0.3[eqn: rmppm]으로 먹는 물의 수질 기준인 0.05[eqn: rmppm]을 초과한다. 따라서 이 지역의 지하수는 먹는 물로 부적합하다.

[출제의도] 물의 가열 곡선 이해하기

[eqn: rmAB] 구간에서 융해가, [eqn: rm CD] 구간에서 기화가 일어난다. ㄱ. [eqn: rm CD] 구간의 길이가 [eqn: rmAB] 구간보다 길기 때문에 기화열은 융해열보다 크다. ㄴ. 얼음의 질량을 2배로 하면 융해열도 2배로 증가한다. ㄷ. [eqn: rm CD] 구간에서는 수소 결합이 끊어지면서 기화되므로 수소 결합 수는 감소한다.

[출제의도] 끓는점 오름 비교하기

ㄱ. 용매의 끓는점=용액의 끓는점-끓는점 오름이다. 따라서 끓는점은 [eqn: rmA]<[eqn: rmB]이다. ㄴ. 끓는점 오름([eqn: DELTA T _{rmb}])=[eqn: K _{rm b it} ㆍm]이다. 두 수용액에서 용질 [eqn: rmC]의 질량은 같고 용매의 질량은 (가)가 (나)의 2배이므로 몰랄 농도는 (나)가 (가)의 2배이다. [eqn: DELTA T _{rmb}]은 (가)=(나)이므로 [eqn: K_{rmb}]는 [eqn: rmA]>[eqn: rmB]이다. ㄷ. 증기 압력 내림([eqn: DELTA P])=(용매의 증기 압력)×(용질의 몰 분율)이다. 용매 [eqn: rmA]와 [eqn: rmB]의 몰수는 [eqn: { 100} over { 2M}= { 50} over { M}]으로 같으므로 용질의 몰 분율은 (가)=(나)이다. 따라서 용매의 증기 압력은 [eqn: rmA]>[eqn: rmB]이므로 [eqn: DELTA P]은 (가)>(나)이다.

[출제의도] 기체들의 같은 물리량 찾기

ㄱ. 부피가 같고 기체 [eqn: rm Y]의 분자량은 [eqn: rm X]의 2배이므로 각 용기 속 기체의 질량이 같다. 따라서 밀도는 서로 같다. ㄴ. 전체 압력은 입자 수에 비례하므로 (가)>(다)>(나)이다. ㄷ. 온도가 서로 같으므로 평균 분자 운동 에너지는 같다.

[출제의도] 결정 구조의 단위 세포 비교하기

ㄱ. [eqn: rm CsCl]에서 [eqn: rm Cs ^{+}]과 [eqn: rm Cl ^{-}]이 각각 단순 입방 구조이다. ㄴ. (가)에서 [eqn: rm Cs ^{+}] 주위를 8개의 [eqn: rm Cl ^{-}]이 둘러싸고 있는 것처럼 [eqn: rm Cl ^{-}] 주위를 [eqn: rm Cs ^{+}] 8개가 둘러싸고 있다. ㄷ. (나)의 단위 세포당 실제로 존재하는 [eqn: rm Na ^{+}]의 수={1(중심에 있는 [eqn: rm Na ^{+}])×1개+[eqn: {1} over {4}](모서리에 있는 [eqn: rm Na ^{+}])×12개}=4개, [eqn: rm Cl ^{-}]의 수={[eqn: {1} over {2}](면의 중심에 있는 [eqn: rm Cl ^{-}])×6개+[eqn: {1} over {8}](꼭짓점에 있는 [eqn: rm Cl ^{-}])×8개}=4개이다. 따라서 총 이온 수는 8개이다.

[출제의도] 여러 가지 고체 결정의 성질 비교하기

ㄱ. [eqn: rm AB _{2}]는 이온 결정이다. ㄴ. (가)는 [eqn: rmA]이며 금속 결정으로 금속 양이온과 자유 전자 사이의 정전기적 인력으로 결합을 이루고 있다. ㄷ. (나)는 분자 결정으로 [eqn: rm B _{2}]이다.

[출제의도] 부분 압력과 전체 압력 관계 이해하기

ㄱ. 일정 온도에서 분자 수는 [eqn: PV]에 비례하므로 [eqn: rm He]과 [eqn: rm Ar]의 분자 수 비는 3 : 1이다. ㄴ. [eqn: P _{1} V _{1}]=[eqn: P _{rm 2} V _{2 it}]이므로 (나)에서 [eqn: P _{rm He it}]=[eqn: {3기압 TIMES 4 rm L it} over {4 rm L+2L it}]=2기압이고, [eqn: P _{rm rmN`e}]=[eqn: {6기압 TIMES 2 rm L it} over {4 rm L+2L it}]=2기압이다. 따라서 [eqn: P _{rm 전체 it}]은 4기압이므로 용기 [eqn: rmA]의 전체 압력도 4기압이다. ㄷ. (다)에서 [eqn: P _{rm He it}]=[eqn: {2기압 TIMES 2 rm L it} over {2 rm L+2L it}]=1기압이고, [eqn: P _{rm rmN`e}]=[eqn: {2기압 TIMES 2 rm L it} over {2 rm L+2L it}]= 1기압이고, [eqn: P _{rm Ar}]=[eqn: {2기압 TIMES 2 rm L it} over {2 rm L+2L it}]=1기압이므로 모두 같다.

[출제의도] 삼투압 비교하기

ㄱ. 용질의 몰수는 변하지 않고 삼투 현상으로 인해 용매의 양이 감소하였으므로 [eqn: rmB]의 농도는 증가한다. ㄴ. 실험 결과 [eqn: rmA]의 부피는 400[eqn: rmmL], [eqn: rmB]의 부피는 200[eqn: rmmL]이고 [eqn: rmA]와 [eqn: rmB]의 농도는 1[eqn: rmM]가 된다. [eqn: rmA]의 처음 농도([eqn: x])는 [eqn: x` rm]×300[eqn: rm mL]=1[eqn: rmM]×400[eqn: rmmL]로 [eqn: x]=[eqn: rm {4} over {3} M]이고, [eqn: rm B]의 처음 농도([eqn: y])는 [eqn: `y]×300[eqn: rmmL]=1[eqn: rmM]×200[eqn: rmmL]로 [eqn: y]=[eqn: rm {2} over {3} M]이다. 삼투압([eqn: PI])=[eqn: CRT]이므로 (가)에서 [eqn: rmA]와 [eqn: rmB]의 삼투압 비는 2:1이다. ㄷ. (가)에서 온도를 높이면 [eqn: rmB] 농도보다 진한 [eqn: rmA]의 삼투압이 더 증가하므로 [eqn: rm A]와 [eqn: rmB]의 삼투압 차이는 더 커진다.

[출제의도] 농도 변환과 몰 분율 이해하기

ㄱ. 퍼센트 농도(%)=[eqn: rm {용질의`질량(g)} over {용액의`질량(g)} TIMES 100]이므로 18%이다. ㄴ. 몰 분율=[eqn: {용질의`몰수} over {용매의`몰수+용질의`몰수}]이다. 물은 [eqn: {41} over {9}]몰, 포도당은 0.1몰이므로 포도당의 몰 분율은 0.05보다 작다. ㄷ. 몰랄 농도([eqn: m])=[eqn: rm {용질의`몰수(mol)} over {용매의`질량(kg)}]이다. 물 1몰(18[eqn: rmg])을 넣으면 용매의 질량은 0.1[eqn: rmkg]이 되어 1[eqn: m]가 된다.

[출제의도] 어는점 내림을 이용하여 분자량 비교하기

어는점 내림([eqn: DELTA T _{rmf}])=[eqn: K _{rmf} ㆍm]이다. 물에 [eqn: rmA] 4[eqn: rmg]이 녹아 있을 때 [eqn: DELTA T _{rmf}]이 0.18℃이므로 [eqn: rmA] 2[eqn: rmg]이 녹아 있다면 [eqn: DELTA T _{rmf}]은 0.09℃가 된다. 물 100[eqn: rmg]에 [eqn: rmA] 2[eqn: rmg], [eqn: rmB] 2[eqn: rmg]이 녹아 있을 때 [eqn: DELTA T _{rmf}]이 0.45℃이므로 [eqn: rmB] 2[eqn: rmg]에 의해서 나타나는 [eqn: DELTA T _{rmf}]은 0.36℃이다. 따라서 [eqn: rmA]와 [eqn: rmB]가 같은 질량으로 각각 녹은 수용액의 [eqn: DELTA T _{rmf}] 비는 1:4이므로 몰랄 농도의 비도 1:4이다. 그러므로 분자량 비는 [eqn: M _{rm A it} :M _{rm B it}]=4:1이다.

[출제의도] 기체의 부피와 온도 관계 이해하기

ㄱ, ㄴ. 온도 3[eqn: T]일 때 [eqn: rm B][eqn: rm C] 구간에서 끓는점이 가장 높은 기체의 상태 변화가 일어나며 전체 기체의 부피 중 [eqn: {1} over {3}]이 감소한다. 따라서 끓는점이 가장 높은 기체는 전체 몰수 중 [eqn: {1} over {3}]을 차지하는 [eqn: rm Y]이다. ㄷ. [eqn: rmAB] 구간에서 온도 변화는 [eqn: T], 기체의 부피 변화는 [eqn: V]이고, [eqn: rm CD] 구간 온도 변화는 [eqn: T], 기체의 부피 변화는 [eqn: {2} over {3} V]이므로 [eqn: rm AB] 구간과 [eqn: rm CD] 구간의 기울기 비는 3:2이다.

[출제의도] 두 기체의 확산 속도 비교하기

(나)에서 실린더 왼쪽의 부피를 [eqn: V_{ 1}], 오른쪽을 [eqn: V_{ 2}]라고 하면 [eqn: V _{1} +V _{2}]=10[eqn: rmL]이다. 확산된 기체의 몰수=(콕을 열기 전 몰수)-(콕을 닫은 후 몰수)이고 [eqn: P _{1} V _{1}]=[eqn: P _{2} V _{2}]이므로 확산된 기체 [eqn: rm Y]의 몰수는 0.6기압×[eqn: V_{ 2}]=(2기압×6[eqn: rmL])-([eqn: {5} over {3}]기압×6[eqn: rmL])이다. 따라서 [eqn: V_{ 2}]=[eqn: { 10} over { 3}][eqn: rmL]이고, [eqn: V_{ 1}]=[eqn: { 20} over { 3}][eqn: rmL]이다. 확산된 기체 [eqn: rmX]의 몰수는 0.6기압×[eqn: {20} over {3}][eqn: rmL]=(2기압×4[eqn: rmL])-(콕을 닫은 후 기체 [eqn: rmX]의 압력×4[eqn: rmL])이므로 콕을 닫은 후 기체 [eqn: rmX]의 압력은 1기압이다. 확산 속도 비=확산된 몰수 비=실린더의 부피 비이므로 기체 [eqn: rmX]와 [eqn: rmY]의 확산 속도 비는 [eqn: { 20} over { 3}]:[eqn: { 10} over { 3}]=2:1이다.

[출제의도] 이상 기체와 실제 기체 차이 비교하기

ㄱ. 200기압에서 이상 기체 1몰의 [eqn: {1} over {부피}]은 [eqn: T _{2}]일 때  2[eqn: a]이고, [eqn: T _{1}]일 때 [eqn: a]이므로 부피는 [eqn: T _{1}]일 때가 [eqn: T _{2}]일 때의 2배이다. ㄴ. [eqn: rm B]에서의 [eqn: {PV it rm} over {RT it rm}]=1이다. [eqn: T _{1}], 300기압에서 [eqn: rmC]에서의 부피는 이상 기체보다 크다. 따라서 [eqn: rmC]에서의 [eqn: {PV it} over {RT it}]>1이다. ㄷ. [eqn: rm A]에서의 온도를 2배 높이면 [eqn: T _{1}]가 되므로 [eqn: {1} over {부피}]은 [eqn: a]보다 작다.