화학 I 정답

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

해 설

1. [출제의도] 액체의 성질을 이해한다.

물은 극성, 헥산은 무극성이며 밀도가 다르므로 섞이지 않고 층 분리가 일어난다. 연필로 칠해진 종이원반 쪽은 소수성이므로 물과 헥산의 경계면에 위치하여 헥산을 향하여 배열된다. 종이의 밀도는 이 실험으로는 알 수 없다.

2. [출제의도] 물의 특성을 이해한다.

같은 질량의 물과 얼음의 밀도비는 부피에 반비례하므로  d물: d얼음 = b : a이다. 분자수 비는 같고, 얼음은 규칙적인 결정 구조로 수소결합의 수가 물보다 많다.

3. [출제의도] 기체의 제법과 성질을 안다.

실험 장치에서 발생된 기체 A, B는 CO2 와 O2 이다. CO2 기체는 공기보다 무겁고, 드라이아이스의 성분으로 승화성 물질이다. 물에 녹아 약산성을 띠며 산소보다는 물에 잘 녹는다. 물을 소독할 때는 염소 기체를 이용한다.

4. [출제의도] 산과 염기의 중화반응을 이해한다.

중화점에서 묽은 황산과 수산화나트륨의 부피비가 1 : 2이므로 같은 부피의 묽은 황산과 수산화나트륨 수용액에  들어 있는 개수비는 H+: OH-=2 : 1이다. (가) 지점에서는 산성이므로 아연 조각을 넣으면 수소 기체가 발생된다. 중화점에서의 개수비는 Na+: SO42- = 2 : 1이다.

5. [출제의도] 센물의 성질을 이해한다.

(가) Ca(OH)2(aq) + CO2 → CaCO3↓ +  H2O(ㅣ)

(나) CaCO3(s) + H2O(ㅣ) + CO2(g) → Ca(HCO3)2(aq)

(나) 과정은 석회 동굴의 생성 과정이고 가열하면 앙금이 생성된다. Ca(HCO3)2(aq) → CaCO3(s) + H2O(ㅣ) + CO2(g)

6. [출제의도] 기체의 성질을 이해한다.

같은 부피의 용기에 1기압이 되도록 채웠으므로 분자수는 같다. 콕을 열면 분자량이 작은 A기체의 확산 속도가 B기체보다 빨라 Ⅱ보다 Ⅰ쪽의 분자수가 적어져 순간적으로 압력이 낮아진다. 시간이 지나면 기체가 확산되므로 다시 1기압이 된다. (가)에서 충돌횟수는 A>B이다.

7. [출제의도] 공기 중 산소의 부피비를 확인한다.

산소의 부피비가 이론값보다 작게 측정되었으므로 산소가 전부 소모되지 않았다. 그러므로 구리선을 충분히 채우고 (나), (다)의 과정을 반복해 준다. 또한 남은 기체의 부피를 측정할 때는 처음의 온도로 충분히 식혀 주어야 한다.

8. [출제의도] 기체의 성질을 이해한다.

부피가 일정한 유리구이므로 입자수가 같으면 분자간의 평균 거리가 같고 압력이 같다. 온도가 높으면 평균 분자 운동 에너지가 커진다.

9. [출제의도] 촉매변환기의 특성을 안다.

촉매변환장치에 사용되는 촉매는 백금과 로듐, 팔라듐  등을 사용하지만 중금속인 카드뮴이나 납은 사용할 수 없다.

10. [출제의도] 전기분해의 원리를 안다.

전기분해에서는 (+)전극에서는 산화, (-)전극에서는 환원반응이 일어난다. 전극 A, B에서 금속이 달라붙는(석출된) 것으로 보아 환원반응이 일어났다. 은은 구리에 비해 반응성이 작으므로 반응하지 않고 찌꺼기가 된다. (가)에서 반응성이 큰 아연이 산화되는 동안 수용액 속의 구리 이온이 환원되므로 구리 이온의 수는 감소한다. 그러나 전체 이온의 수는 일정하다.

11. [출제의도] 알칼리금속과 할로겐원소의 성질을 안다.

A와 D는 할로겐원소, B와 C는 알칼리금속이다. 알칼리 금속은 원자번호가 클수록 녹는점이 낮고 반응성이 크다. 할로겐원소는 은 이온으로 검출할 수 있다.

12. [출제의도] 산과 금속의 화학 반응을 이해한다.

농도가 다른 산 수용액에서 금속이 산화되어 수소 기체가 발생하는 실험으로 마그네슘이 완전히 반응하였으므로 기체 발생량과 마그네슘 이온의 농도는 같지만 용액의 농도가 진할수록 속도는 빠르다. 양이온과 음이온의 전하량의 총합은 항상 0으로 같다.

13. [출제의도] 탄화수소의 성질을 안다.

(가)와 (나)는 포화탄화수소로 결합각이 모두 109.5°로 동일하다. (가)와 (나)의 분자식은 C5H12, (다)와 (라)의 분자식은 C5H10로 각각 같으나 구조가 다른 이성질체 관계이다. (다)는 이중결합이 존재하므로 브롬수를 탈색시킨다.

14. [출제의도] 탄화수소유도체를 분류한다.

(가)-A와 C는 카르복시산이 있으므로 염기와 중화반응을 한다.

(나)-A는 페놀류이므로 염화철(Ⅲ) 수용액과 정색반응을 한다.

(다)-B는 아세트산과 에스테르화 반응을 한다.

15. [출제의도] 고분자화합물을 분류한다.

실험Ⅰ-A, C는 열가소성 수지, B는 열경화성 수지인 것을 확인한다.

실험Ⅱ -구성 원소에 염소 원자가 들어 있는 A 를 확인한다.

ㄱ-PVC, ㄴ-페놀수지, ㄷ-폴리에틸렌테레프탈레이트(PETE)이다.

16. [출제의도] 이성질체의 특성을 이해한다.

C3H8O는 3가지의 이성질체를 갖는다. A는 에테르이며 휘발성이 있어 알코올보다 끓는점이 낮다. B는 2차 알코올인 iso-프로판올이고 C는 1차 알코올인 n-프로판올이다. C의 산화물은 알데히드로 은거울반응을 한다.

17. [출제의도] 탄화수소유도체의 성질을 이해한다.

DEHP는 벤젠고리가 들어 있는 방향족 화합물이고 에스테르기가 포함되어 있어 산 촉매하에 가수분해가 일어나며, 탄화수소 사슬(R-)이 길어 소수성이 크므로 기름에 잘 용해된다.

18. [출제의도] 앙금생성반응을 이해한다.

염화바륨 수용액 20mL와 황산 30mL에는 같은 수의 바륨과 황산 이온이 있으므로 같은 부피일 때 총 이온수의 비는 3 : 2이다. 황산 20mL(가)와 30mL(나) 용액 속에 존재하는 H+의 비는 2 : 3이다. BaCl2 20mL에는 Cl-이 2n 개라면 H2SO4 60mL에는 SO42-이 2n 개이다. 그 중 앙금을 만들고 남아 있는 황산이온이 n개이므로 Cl- : SO42-= 2 : 1이다.

19. [출제의도] 금속의 반응성을 이해한다.

금속의 반응성은 B>D>C>A 순이다. 금속 D의 부식을 방지하려면 D보다 반응성이 큰 B로 연결하거나, 도금을 하면 된다. 금속 D를 C2+에 넣으면 C의 반응성이 더 크므로 빨리 부식된다.

20. [출제의도] 계면활성제를 이해한다.

레시틴은 소수성과 친수성을 모두 가지고 있다. A 부분은 소수성이므로 기름 쪽으로 향하고, B 부분은 친수성이므로 물 쪽을 향해 배열된다. 레시틴은 물과 기름 사이에서 미셀을 형성하고 계면활성제 작용을 한다.