[화학Ⅱ]

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

1. [출제의도] 기체의 분자량 계산하기

피스톤의 고정 장치를 풀었을 때 온도와 압력이 같으므로 몰수는 부피에 비례한다. [eqn: 분자량= {질량} over {몰수}]이므로 분자량 비는 [eqn: rm {3.2} over {1} : {4.8} over {3} =2:1]이다.

2. [출제의도] 샤를의 법칙 이해하기

ㄱ. (가)에서 [eqn: P _{rmA} V _{rmA} +][eqn: P _{rmB} V _{rmB} =][eqn: P _{rmT} V _{rmT}]이므로 0.5기압×1[eqn: rmL]+[eqn: P _{rmB}]×1[eqn: rmL]=1기압×2[eqn: rmL]이다. 따라서 기체 [eqn: rm B]의 압력은 1.5기압이다. ㄴ. (가)의 온도는 300[eqn: rm K]이고 (가)와 (다)의 부피는 같으며 (다)의 압력은 (가)의 0.5배이므로 (다)의 온도는 150[eqn: rm K]이다. ㄷ. 기체 [eqn: rmA]의 몰수는 변하지 않으므로 몰 분율은 0.25로 같다. (다)의 전체 압력은 0.5기압이므로 부분 압력은 [eqn: P _{rmA}]=0.25×[eqn: P _{rmT}]=0.25×0.5=0.125기압이다.

3. [출제의도] 화학 반응에서의 양적 관계 이해하기

ㄱ. 반응 전 기체 [eqn: rm A]의 몰수는 [eqn: {PV} over {RT}]=[eqn: {8.2 TIMES 3} over {0.082 TIMES 300}]=1몰이므로 기체 [eqn: rmB]와 분자 수가 같다. ㄴ. 반응 계수 비가 2 : 1이므로 [eqn: rm A]는 모두 소모되고 [eqn: rm B]는 0.5몰 남고, [eqn: rm C]는 1몰이 생성된다. ㄷ. 반응 후 기체의 총 몰수는 1.5몰이므로 전체 압력은 12.3기압이다.

4. [출제의도] 이상 기체와 실제 기체 비교하기

ㄱ. 600[eqn: rm K]에서 이상 기체 1몰의 부피는 6[eqn: a]이므로 200K에서는 2[eqn: a]이다. ㄴ. 400[eqn: rm K]에서 기체 [eqn: rm A]와 이상 기체의 부피 비는 [eqn: {3a} over {4a}]=0.75이므로 [eqn: {PV} over {RT}]= 0.75이다. ㄷ. 600[eqn: rm K]에서도 기체 [eqn: rm A] 분자들 사이에 인력과 반발력이 작용한다.

5. [출제의도] 기체 확산 속도 비교하기

ㄱ. 기체 [eqn: rm A]가 분출되는 동안 실린더 내부의 온도와 압력이 일정하고, 단위 부피당 분자 수도 일정하므로 실린더 내부에 기체 [eqn: rm A]의 밀도는 일정하다. ㄴ, ㄷ. [eqn: {v _{A}} over {v _{B}}]=[eqn: sqrt {{M _{rmB}} over {M _{rmA}}}]=[eqn: sqrt {{16} over {4}}]=2이므로 기체 [eqn: rm B]가 분출되는 시간은 기체 [eqn: rm A]의 2배가 되고, [eqn: sqrt {{M _{rm C it}} over {M _{rm A it}}}]=[eqn: {v _{rmA}} over {v _{rmC}}]=[eqn: {1200} over {300}]=4이므로 기체 [eqn: rm C]의 분자량은 64이다.

6. [출제의도] 기체의 용해도 이해하기

헨리의 법칙을 따르는 기체의 용해도는 일정한 온도에서 기체의 부분 압력에 비례한다. 기체 [eqn: rmX]의 압력은 (가)에서 1기압, (다)에서 2기압이다. (나)에서는 기체 [eqn: rmX]와 [eqn: rmY]의 혼합 기체의 압력이 1기압이므로 기체 [eqn: rmX]의 부분 압력은 1보다 작다. 따라서 물 1[eqn: rmL]에 용해된 기체 [eqn: rmX]의 질량은 (다) > (가) > (나)이다.

7. [출제의도] 결정성 고체와 비결정성 고체 구별하기

A는 녹는점이 일정하므로 석영이고, B는 녹는점이 일정하지 않으므로 석영 유리이다. 석영 유리는 구성 입자들의 배열이 불규칙하므로 비결정성 고체이다. [eqn: t _{1}]보다 높은 온도의 액체 상태에서 석영과 석영 유리는 같은 화합물이 되므로 구별할 수 없다.

8. [출제의도] 보일ㆍ샤를의 법칙 이해하기

ㄱ. [eqn: rm A]와 [eqn: rm B]에서 부피가 일정하고, 압력과 온도는 비례하므로 [eqn: rm B]에서의 압력은 0.25기압이고 온도는 100[eqn: rm K]이다. ㄴ. [eqn: rm A]에서 부피가 1[eqn: rmL]이고 [eqn: rm C]에서 0.5[eqn: rmL]이므로 분자 간 평균 거리는 [eqn: rm A]>[eqn: rm C]이다. ㄷ. 일정 온도에서 [eqn: rm C]의 압력이 [eqn: rm B]보다 크므로 단위 시간당 용기 벽과의 충돌 횟수는 [eqn: rm C]>[eqn: rm B]이다.

9. [출제의도] 액체의 증기 압력 비교하기

ㄱ. (나)에서 피스톤이 오른쪽으로 이동하므로 증기 압력은 [eqn: rmX]>[eqn: rmY]이다. 따라서 끓는점은 [eqn: rmY]>[eqn: rmX]이다. ㄴ. 온도가 일정하므로 피스톤이 이동하는 동안 [eqn: rmY]의 증기 압력은 변하지 않는다. ㄷ. 액체의 부피가 달라져도 증기 압력은 일정하므로 과정 (다)에서 피스톤의 이동 방향은 왼쪽이다.

10. [출제의도] 기체 분자 운동론 이해하기

ㄱ. 기체 분자의 평균 운동 속력은 온도의 제곱근에 비례하고, 분자량의 제곱근에 반비례하므로 (가)와 (나)에서 같다. ㄴ. 같은 온도에서 분자의 평균 운동 에너지는 같고 전체 분자 운동 에너지는 분자 수에 비례하므로 (다) > (가)이다. ㄷ. (나)의 기체 [eqn: rmY]와 (다)의 기체 [eqn: rm X]의 속력과 분자수가 같으므로, 용기 벽과의 충돌 횟수는 같고, (다)에 기체 [eqn: rmY]가 3개 더 들어있으므로 총 충돌 횟수는 (다) > (나)이다.

11. [출제의도] 용매가 다른 두 용액의 농도 비교하기

ㄱ. % 농도는 [eqn: {용질의`질량} over {용액의`질량} TIMES 100]이므로 두 용액의 % 농도는 같다. ㄴ. 몰랄 농도는 [eqn: {용질의`몰수} over {용매의`질량}]이므로 두 용액의 몰랄 농도는 같다. ㄷ. 물의 분자량이 에탄올보다 작고, 몰 분율은 [eqn: {용질의`몰수} over {(용매+용질)의`몰수}]이므로 아세트산의 몰 분율은 아세트산 수용액이 더 작다.

12. [출제의도] 용해도 곡선 이해하기

ㄱ. 용질 [eqn: rm A]와 [eqn: rm B]는 온도가 증가할수록 용질의 몰수가 증가하므로 용해될 때 열을 흡수한다. ㄴ. [eqn: rm P]점에서 같은 몰수가 용해되어 있으므로 녹아 있는 질량은 [eqn: rm B]>[eqn: rm A]이다. 따라서 퍼센트 농도는 [eqn: rm B]가 크다. ㄷ. [eqn: rmQ]점의 40℃에서 포화 수용액이 되기 위해서 [eqn: rm A]는 1몰보다 더 녹아야 하고, [eqn: rm B]는 1몰보다 적게 녹아야 하므로 [eqn: rm A] 수용액은 불포화 수용액이고 [eqn: rm B] 수용액은 과포화 수용액이다.

13. [출제의도] 종이 크로마토그래피 이해하기

ㄱ. 성분 [eqn: rmA]~[eqn: rmC]가 분리된 것으로 보아 모두 용매에 녹은 것이다. ㄴ. 성분 [eqn: rmA]는 이동상인 에탄올보다 물에서 더 높이 올라갔으므로 물과의 인력이 더 크다. ㄷ. [eqn: rmB]와 [eqn: rm C]의 이동 거리가 같더라도 용매의 이동 거리가 물이 더 크므로 [eqn: R _{it f rm}]값은 [eqn: rm C]가 [eqn: rmB]보다 크다.

14. [출제의도] 고체의 용해도 이해하기

ㄱ. 60℃ 물에서 고체 [eqn: rmX] 35[eqn: rmg]과 고체 Y 2.5[eqn: rmg]은 모두 녹으며 20℃로 냉각하면 [eqn: rmX]가 15[eqn: rmg]이 석출된다. 거른 용액에는 [eqn: rmX] 20[eqn: rmg]과 [eqn: rm Y] 2.5[eqn: rmg]이 녹아 있으므로 물을 증발시키면 고체 22.5[eqn: rmg]이 남는다. ㄴ, ㄷ. 물 50[eqn: rmg]에 고체 [eqn: rmX] 20[eqn: rmg]과 고체 [eqn: rm Y] 2.5[eqn: rmg]을 모두 녹이려면 물의 온도가 60℃ 이상이어야 하고, 20℃로 냉각하면 [eqn: rmX] 10[eqn: rmg]이 석출되므로 (가)와 (다)의 석출된 고체 질량비는 3 : 2이다.

15. [출제의도] 수용액의 농도 이해하기

ㄱ. 몰 농도는 [eqn: rm {용질의`몰수(mol) it rm} over {용액의`부피(L) it rm}]=[eqn: rm {0.05mol} over {0.1L}]=0.5[eqn: rmM]이다. ㄴ. (나)에서 수용액의 부피가 감소하므로 밀도는 (가)보다 크다. ㄷ. (가)와 (다)에서 수용액에 들어 있는 [eqn: rmNaOH]의 몰수와 용액의 부피가 같으므로 몰 농도는 (가) = (다)이다.

16. [출제의도] 용매의 어는점 구하기

어는점 내림([eqn: TRIANGLE T _{f}])=용매의 어는점-용액의 어는점=[eqn: K_{ rmf}]ㆍ[eqn: m]이다. 벤젠 용액의 몰랄 농도가 1[eqn: rmm]일 때, 어는점이 0.3℃이고, 0.5[eqn: rmm]일 때, 2.9℃이므로 (벤젠의 어는점-0.3)=[eqn: K_{ rmf}]×1[eqn: rm m], (벤젠의 어는점-2.9)=[eqn: K_{ rmf}]×0.5[eqn: rm m]이다. 따라서 벤젠의 어는점은 5.5℃이다.

17. [출제의도] 라울의 법칙 이해하기

ㄱ. 수용액의 증기 압력은 온도가 높을수록 크므로 [eqn: T _{1} >T _{2}]이다. ㄴ. 용질 [eqn: rmA]가 2[eqn: a][eqn: rmg]이 녹아 있는 용액의 증기 압력이 용질 [eqn: rmB]가 2[eqn: a][eqn: rmg]이 녹아 있는 용액의 증기 압력보다 작으므로 용질의 몰수는 [eqn: rmA]>[eqn: rmB]이다. 따라서 분자량은 [eqn: rmB]>[eqn: rmA]이다. ㄷ. (가)에서 용질의 몰수는 [eqn: rmA]가 [eqn: rmB]보다 더 많으므로 몰 분율은 [eqn: rmA]>[eqn: rmB]이다.

18. [출제의도] 상평형 그림 이해하기

ㄴ. 일정한 온도에서 고체 [eqn: rmX]가 융해되려면 압력이 감소하여야 하고, 압력이 감소하면 부피가 증가한다. ㄷ. 증기압 곡선에서 160℃ 액체 [eqn: rmX]의 증기 압력은 1기압보다 작다.

19. [출제의도] 비휘발성 비전해질 용질의 분자량 구하기

(다)에서 용질 [eqn: rmB]의 몰수는 [eqn: {6} over {60}]=0.1몰이므로 몰랄 농도는 [eqn: {0.1} over {0.2}]=0.5[eqn: rmm]이다. 따라서 물의 몰랄 오름 상수는 [eqn: K _{rm b it} = {0.26} over {0.5}]=0.52[eqn: rm CENTIGRADE /m]이다. (라)에서 몰랄 농도는 0.5[eqn: rm m]이고, 용매의 질량이 0.4[eqn: rmkg]이므로 용질의 몰수는 0.2몰이다. 따라서 용질 [eqn: rmC]의 분자량은 [eqn: {36} over {0.2}]=180이다.

20. [출제의도] 수용액의 끓는점 비교하기

ㄱ. (가)와 (나)의 끓는점이 같으므로 증기 압력도 같다. ㄴ. [eqn: 용질의`몰수= {끓는점`오름 TIMES 용매의`질량} over {it K _{rm b it}}]이고, 용질 [eqn: rmA]의 몰수와 [eqn: rmB]의 몰수 비는 [eqn: rm {2 TIMES 0.1} over {it 0.52 rm}]:[eqn: rm {1 TIMES 0.2} over {it 0.52 rm}]=1 : 1이다. ㄷ. (가)의 몰랄 농도는 (라)의 2배이므로, 용질 [eqn: rmA]의 몰수는 0.1몰이고 [eqn: rmC]의 몰수는 0.2몰이다. 혼합 용액의 몰랄 농도는 [eqn: rm {0.3} over {0.5}]=0.6[eqn: rm m]이고, 끓는점 오름은 0.6×0.52=0.312℃이다. 따라서 끓는점은 100.312℃이다.