◦ 자신이 선택한 과목의 문제지인지 확인하시오.

◦ 문제지의 해당란에 성명과 수험번호를 정확히 기입하시오.

◦ 답안지의 해당란에 성명과 수험번호를 쓰고, 또 수험번호와 답을 정확히 표기하시오.

◦ 선택한 과목 순서대로 문제를 풀고, 답은 답안지의 ‘제1선택’란부터 차례대로 표기하시오.

◦ 문항에 따라 배점이 다르니, 각 물음의 끝에 표시된 배점을 참고하시오. 3점 문항에만 점수가 표시되어 있습니다. 점수 표시가 없는 문항은 모두 2점씩입니다.

2011학년도 4월 고3 전국연합학력평가 문제지

과학탐구 영역 (화학Ⅱ)

제 4 교시

성명			수험번호						3

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과학탐구 영역

화학Ⅱ

과학탐구 영역

화학Ⅱ

그림은 일정한 온도에서 같은 부피의 용기에 들어 있는 기체 [eqn: rmA _{ 2}]와 [eqn: rmBA _{ 2}]의 질량과 압력을 각각 나타낸 것이다.

[eqn: rmA]와 [eqn: rmB]의 원자량비는? (단, [eqn: rmA], [eqn: rmB]는 임의의 원소 기호이다.)

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

11

32

다음은 기체의 확산 속도를 알아보기 위한 실험이다.

(가) 동일한 용기에 헬륨([eqn: rmHe])과 기체 [eqn: rmX]를 각각 2기압이 되게 채운 후, 아무 것도 들어 있지 않은 풍선을 연결하였다.

(나) 두 용기의 콕을 동시에 열었다가 닫은 후, 풍선의 부피를 측정하였더니 각각 1[eqn: rm L]와 0.5[eqn: rm L]가 되었다.

(가)                         (나)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 온도는 일정하고, 풍선의 탄성에 의한 압력은 무시하며, 풍선 표면을 통한 기체의 출입은 없고, 콕 구멍의 크기는 같다.) [3점]

		보 기
ㄱ. [eqn: rmX]의 분자량은 [eqn: rmHe]의 4배이다. ㄴ. (나)에서 두 용기에 남아 있는 [eqn: rmHe]과 [eqn: rmX]의 압력은 서로 같다. ㄷ. (나)에서 두 풍선 속에 들어 있는 기체의 분자간 평균 거리는 [eqn: rmHe]이 [eqn: rmX]의 2배이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

그림과 같은 강철 용기에 일산화탄소([eqn: rmCO])와 산소([eqn: rmO _{2}])를 넣어 1기압으로 만든 후, 한 기체가 모두 소모될 때까지 반응시켰다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 반응 전후 온도는 같으며, [eqn: rmC]와 [eqn: rmO]의 원자량은 각각 12, 16이고, 기체 상수 [eqn: R]은 0.082기압·[eqn: rmL]/몰·[eqn: rmK]이다.)

		보 기
ㄱ. [eqn: x]는 16.8이다. ㄴ. 반응 후 남아 있는 산소는 0.1몰이다. ㄷ. 반응 후 용기 내 기체의 전체 압력은 0.7기압이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

다음은 분자량이 비슷한 두 가지 색소로 이루어진 잉크를 분리하기 위한 실험이다.

(가) 탄산칼슘으로 이루어진 분필의 하단에 잉크를 표시하고 물로 전개시켰더니, [eqn: rmA]와 [eqn: rm B]로 분리되었다.

(나) 탄산칼슘 가루가 채워진 관에 (가)에서 사용한 잉크를 넣고 물을 서서히 넣었더니, [eqn: rm C]와 [eqn: rm D]로 분리되었다.

(가)                      (나)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		보 기
ㄱ. [eqn: rmA]와 [eqn: rm C]는 같은 색소이다. ㄴ. (가)에서 이동상과의 인력은 [eqn: rm`A]가 [eqn: rm B]보다 크다. ㄷ. (나)에서 물 대신 헥산을 사용해도 색소 [eqn: rm D]의 이동 속도는 같다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

다음은 일정한 온도에서 기체의 성질을 알아보기 위한 실험이다.

(가) 그림과 같이 헬륨([eqn: rmHe]) 2[eqn: rm L]가 들어 있는 실린더와 질소([eqn: rmN _{ 2}]) 3[eqn: rm L]가 들어 있는 용기를 진공 상태의 용기와 연결하였다.

(나) 콕 [eqn: rma]를 열고 충분한 시간이 흐른 후, 실린더의 부피를 측정하였더니 1[eqn: rm L]가 되었다.

(다) 콕 [eqn: rma]를 연 상태에서 콕 [eqn: rmb]를 열고 충분한 시간이 흐른 후, 실린더의 부피를 측정하였더니 4[eqn: rm L]가 되었다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 대기압은 1기압이며, 피스톤의 마찰과 연결관의 부피는 무시한다.) [3점]

		보 기
ㄱ. 진공 용기의 부피는 1[eqn: rmL]이다. ㄴ. (가)에서 [eqn: rmN _{ 2}]의 압력은 2기압이다. ㄷ. (다)에서 [eqn: rmHe]의 부분 압력은 0.25기압이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

표는 일정한 압력에서 같은 질량의 두 기체 [eqn: rmA], [eqn: rm B]의 절대 온도에 따른 밀도와 평균 운동 속력을 각각 상대값으로 나타낸 것이다.

기체	[eqn: rmA]		[eqn: rm B]
절대 온도	[eqn: T _{1}]	[eqn: T _{2}]	[eqn: T _{1}]	[eqn: T _{2}]
밀도		1	[eqn: x]	4
평균 운동 속력	2	1

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, [eqn: T _{1}], [eqn: T _{2}]는 임의의 절대 온도이다.) [3점]

		보 기
ㄱ. [eqn: T _{1} =4T _{2}]이다. ㄴ. [eqn: x]는 2이다. ㄷ. 분자량비 [eqn: rmA] : [eqn: rm B] = 1 : 2이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

그림과 같이 농도가 서로 다른 수산화나트륨([eqn: rmNaOH]) 수용액 (가)와 (나)를 섞은 후, 증류수를 첨가하여 수용액 (다)를 만들었다.

(가)                   (나)                              (다)

(다)의 몰농도([eqn: M])는? (단, [eqn: rmNaOH]의 화학식량은 40이다.)

① 0.5[eqn: rmM]	② 1.0[eqn: rmM]	③ 1.5[eqn: rmM]	④ 2.0[eqn: rmM]	⑤ 2.5[eqn: rmM]

그림은 포도당의 분자량을 알아보기 위한 실험 보고서의 일부이다.

실험 주제 : 포도당의 분자량 측정

실험 과정

(가) 물 100[eqn: rmg]을 측정하여 플라스크에 넣었다.

(나) 포도당 18[eqn: rmg]을 측정하여 (가)의 플라스크에 넣고 모두 녹였다.

(다) (나)의 플라스크를 가열하면서 수용액이 끓기 시작한 온도를 측정했다.

(라) 아래의 식을 이용하여 포도당의 분자량을 계산하였다.

[eqn: M _{w} = {1000 TIMES w TIMES K _{b} it} over {W TIMES DELTA T _{b} it}]

([eqn: w] : 용질의 질량, [eqn: K _{b}] : 끓는점 오름 상수,

[eqn: W] : 용매의 질량, [eqn: DELTA T _{b}] : 끓는점 오름)

실험에서 한 가지만 잘못 측정하여 오차가 발생했다고 가정할 때, 포도당의 분자량이 이론값보다 작게 될 수 있는 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

		보 기
ㄱ. 실제 사용된 물의 질량이 100[eqn: rmg]보다 많았다. ㄴ. 실제 사용된 포도당의 질량이 18[eqn: rmg]보다 많았다. ㄷ. 실제 끓는점보다 측정된 끓는점이 낮았다.

① ㄴ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

12

32

다음은 액체의 증기 압력을 알아보기 위한 실험이다.

[과정]

(가) 그림과 같이 진공인 용기에 액체 [eqn: rmA]를 넣고 충분한 시간이 지난 후 수은의 높이 차([eqn: h _{a}])를 측정한다.

(나) 액체 [eqn: rmA] 대신에 액체 [eqn: rm B]를 사용하여 수은의 높이 차([eqn: h _{b}])를 측정한다.

[결과]

수은의 높이 차는 [eqn: h _{a}] > [eqn: h _{b}]이었다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 온도는 일정하다.)

		보 기
ㄱ. 기준 끓는점에서의 증기 압력은 액체 [eqn: rmA]가 [eqn: rm B]보다 크다. ㄴ. (가)에서 액체 [eqn: rmA]를 추가하면 [eqn: h _{a}]가 증가한다. ㄷ. 1몰의 액체를 증발시키기 위해 필요한 열량은 액체 [eqn: rm B]가 [eqn: rmA]보다 크다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

그래프는 일정한 압력에서 온도에 따른 이상 기체 1몰의 부피와  [eqn: T _{1}]~[eqn: T _{3}]에서 실제 기체 [eqn: rmX] 1몰의 부피를 각각 나타낸 것이다.

[eqn: T _{1}]~[eqn: T _{3}]에서 [eqn: rmX]에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		보 기
ㄱ. [eqn: T _{2}]=3[eqn: T _{1}]일 때 [eqn: V_{ 2}]=3[eqn: V _{1}]이다. ㄴ. [eqn: T _{2}]에서 [eqn: rmX] 분자 사이에는 인력과 반발력이 작용하지 않는다. ㄷ. [eqn: rmX]의 [eqn: { PV} over {RT }]값은 [eqn: T _{3}]에서 가장 크다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

그림과 같이 헬륨([eqn: rmHe])이 들어 있는 기체 측정관과 아르곤([eqn: rmAr])이 들어 있는 용기를 연결하고, 기체 측정관에서 수은의 높이가 같아지도록 깔때기를 조절한다.

깔때기를 [eqn: rm P]까지 올릴 때, 증가하는 물리량만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 온도는 일정하다.) [3점]

		보 기
ㄱ. [eqn: rmHe]의 밀도 ㄴ. 수은주의 높이 차([eqn: h]) ㄷ. [eqn: rmAr]의 분자간 평균 거리

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

그림과 같이 석영과 석영 유리를 가열하면 액체 석영이 생성된다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		보 기
ㄱ. (가)는 결정성 고체이다. ㄴ. (나)는 녹는점이 일정하다. ㄷ. (가)와 (나)의 구성 입자들 간의 결합력은 일정하다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

그림은 유리관으로 연결된 두 용기에 농도가 서로 다른 [eqn: rmX] 수용액 (가), (나)를 각각 넣었을 때의 모습을, 그래프는 콕을 열었을 때 두 수용액의 증발 속도를 시간에 따라 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 용질 [eqn: rmX]는 비휘발성이며, 온도는 일정하다.) [3점]

		보 기
ㄱ. 콕을 열면 [eqn: h]는 작아진다. ㄴ. 수용액 (가)의 증발 속도를 나타낸 것은 [eqn: rm B]이다. ㄷ. [eqn: t _{1}]에서 수용액 (가), (나)에 들어 있는 용질의 몰분율은 서로 같다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

[14~15] 다음은 고체 [eqn: rmA]의 온도에 따른 용해도를 알아보기 위한 실험이다. 물음에 답하시오.

(가) [eqn: t_{1 }]℃의 물 200[eqn: rmg]이 들어 있는 비커에 고체 [eqn: rmA] 100[eqn: rmg]을 넣고 포화 용액을 만들었더니, 20[eqn: rmg]의 고체 [eqn: rmA]가 녹지 않고 남았다.

(나) 고체 [eqn: rmA]를 거른 후, [eqn: t_{2 }]℃로 온도를 냉각시켰더니 비커 속에 40[eqn: rmg]의 고체 [eqn: rmA]가 석출되었다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		보 기
ㄱ. (가)에서 고체 [eqn: rmA]가 더 이상 녹지 않고 남았을 때, 고체 [eqn: rmA]의 용해 속도와 석출 속도는 서로 같다. ㄴ. [eqn: t_{1 }]℃에서 [eqn: rmA] 포화 용액의 퍼센트 농도는 40[eqn: %]이다. ㄷ. [eqn: t_{2 }]℃에서 [eqn: rmA]의 용해도는 20이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

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32

(나)에서 [eqn: t_{2 }]℃의 물 100[eqn: rmg]을 더 넣어 포화 용액을 만들었을 때, 용액의 몰농도([eqn: M])는? (단, 수용액의 밀도는 [eqn: d]([eqn: rmg/mL])이고, [eqn: rmA]의 분자량은 [eqn: M_{ w}]이다.) [3점]

① [eqn: {1000d TIMES 340} over {40 TIMES M _{w}}]	② [eqn: {1000d TIMES 360} over {60 TIMES M _{w}}]	③ [eqn: {1000d TIMES 80} over {300 TIMES M _{w}}]

④ [eqn: {1000d TIMES 60} over {360 TIMES M _{w}}]	⑤ [eqn: {1000d TIMES 40} over {340 TIMES M _{w}}]

그림 (가), (나)는 일정한 온도에서 두 용기에 같은 양의 질소([eqn: rm N _{2}]) 기체와 물 1[eqn: rmL]를 넣고 충분한 시간이 지난 후의 모습을 나타낸 것이다.

(가)              (나)

두 용기에 헬륨([eqn: rmHe]) 기체를 각각 첨가하였을 때 물에 녹아 있는 질소 기체의 질량 변화를 바르게 짝지은 것은? (단, 질소와 헬륨은 서로 반응하지 않으며, 피스톤의 질량과 마찰은 무시한다.) [3점]

	(가)	(나)		(가)	(나)
①	증가	증가	②	증가	감소
③	변화 없음	증가	④	변화 없음	변화 없음
⑤	변화 없음	감소

그래프 (가)는 일정한 압력에서 온도에 따른 고체 물질 [eqn: rmA]의 밀도를, (나)는 물질 [eqn: rmA]의 상평형 그림을 나타낸 것이다.

(가)                               (나)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		보 기
ㄱ. (가)의 밀도 변화는 삼중점보다 낮은 압력에서 일어난다. ㄴ. [eqn: rmA]는 고체에서 액체로 상태가 변할 때 부피가 증가한다. ㄷ. 압력이 증가할수록 [eqn: rmA]의 녹는점은 높아진다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

그림은 [eqn: rmX] 수용액의 질량과 수용액 속에 들어 있는 용질 [eqn: rmX]의 질량을 각각 나타낸 것이다.

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

		보 기
ㄱ. [eqn: rmA]의 몰랄 농도는 [eqn: rmB]의 2배이다. ㄴ. [eqn: rmB]와 [eqn: rmC]에서 용질의 몰분율은 서로 같다. ㄷ. [eqn: rmC]에 용질 10[eqn: rmg]을 더 녹이면 [eqn: rmA]와 퍼센트 농도가 같아진다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

그림은 20℃에서 수은이 들어 있는 진공 시험관에 물과 액체 [eqn: rmA]를 각각 1[eqn: rmmL]씩 넣은 모습을, 그래프는 물과 액체 [eqn: rmA]의 증기 압력 곡선을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 대기압은 760[eqn: rmmmHg]이며, 시험관 속 액체의 질량은 무시한다.)

		보 기
ㄱ. 외부 압력이 높아지면 [eqn: h]는 작아진다. ㄴ. 40℃에서 실험하면 [eqn: h]는 커진다. ㄷ. 물 대신 같은 양의 설탕물을 사용하면 [eqn: h]는 커진다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

22

32

그래프는 물 100[eqn: rmg]에 용질 [eqn: rmA]를 녹인 수용액에, 용질 [eqn: rmB]를 조금씩 넣어 주면서 만든 혼합 용액의 어는점 내림을 측정하여 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, [eqn: rmA], [eqn: rmB]는 비휘발성, 비전해질이며, 용질 간의 상호 작용은 무시한다. 물의 어는점 내림 상수([eqn: K _{f}])는 1.86℃/[eqn: rmm]이다.) [3점]

		보 기
ㄱ. [eqn: rmP]에 들어 있는 용질 [eqn: rmA]는 1몰이다. ㄴ. 용질 [eqn: rmB]의 분자량은 60이다. ㄷ. [eqn: rmQ]에서 용질 [eqn: rmA]와 [eqn: rmB]의 입자수의 비는 1 : 3이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

※ 확인사항

문제지와 답안지의 해당란을 정확히 기입(표기)했는지 확인하시오.