화학 I 정답

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

해 설

1. [출제의도] 온도에 따른 물의 밀도 변화를 실생활에서 적용할 수 있다.

물의 밀도는 0℃에서 4℃가 될 때까지 증가한다. (나) 얼음에서 부피 증가분이 수면 위에 드러난 부분에 해당하므로 얼음이 녹아도 물의 높이는 일정하다. 얼음의 온도가 낮으면 밀도가 증가하므로 물 위로 나온 부분은 감소한다.

2. [출제의도] 칼슘이 녹아있는 물에서 이산화탄소의 효과를 설명할 수 있다.

반응식 [eqn: rm `Ca``+`2H _{2} O`` -> ``Ca(OH) _{2} ``+``H _{2}] 에서 수용액은 염기성이다. 여기에 드라이아이스(고체 [eqn: rm`CO _{2}])를 첨가하여 만들어진 [eqn: rm`CaCO _{3}]이 [eqn: rm`Ca(HCO _{3} ) _{2} ^{{} _{}}]으로 변한다. 이 수용액을 다시 가열하면 보일러 관석이 만들어지는 것처럼 [eqn: rm`CaCO _{3}]이 생성된다.

3. [출제의도] 칼슘이온이 녹아있는 물에 대한 실제 예를 들을 수 있다.

칼슘 이온이 포함되어 있는 물은 센물이므로 비누가 잘 풀리지 않고, 일시적 센물이므로 관석을 생성할 수 있으므로 보일러 용수로 적합하지 않다.

4. [출제의도] 액체의 녹는점과 끓는점에 대한 그래프를 해석할 수 있다.

고체의 융해열은 물질 1g의 고체를 액체로 녹일 때 필요한 에너지이다. 즉 상태 변화의 구간과 관련이 있으므로 B>A이다. 비열은 물질 1g을 1℃ 높이는데 필요한 열량이므로 액체 상태의 기울기와 관련이 있으므로 B>A이다. 액체 상태의 분자간 인력은 끓는점과 관계되므로 A>B이다.

5. [출제의도] 탄화수소 유도체의 작용기에 특성을 이해할 수 있다.

알리신은 탄소 사이에 이중 결합이 있어서 브롬 첨가 반응을 하지만, 포르밀기를 가지고 있지 않아서 은거울 반응을 하지 않는다. 염화철과 정색 반응을 하는 것은 페놀류이다.

6. [출제의도] 할로겐 원소의 반응성을 실험을 통해 알아낼 수 있다.

(가)의 반응은 [eqn: rm 2`Br ^{-} +Cl _{2} ``` -> ```2`Cl ^{-} +Br _{2}]이고,

(나)의 반응은 [eqn: rm `2I ^{-} ```+Br _{2} ```` -> ```2Br ^{-} ```+``I _{2}]이다.

7. [출제의도] 지표면과 성층권에서 오존 생성의 원리와 피해를 이해할 수 있다.

(가)는 지표면에서 오존이 생성되는 과정을 나타낸 것이다. 이때 오존은 [eqn: rmNO]가 [eqn: rm`NO _{2}]가 되고 자외선에 의해 분해되어 활성 산소를 생성한다. 이렇게 생성된 활성 산소가 공기 중의 산소([eqn: rm`O _{2}])와 반응하여 [eqn: rmO _{3}]을 만든다. (가)는 지표면에서 호흡기 질환을 일으키고, (나)는 오존층을 파괴하므로 피부노화, 백내장 등의 질환을 일으킨다.

8. [출제의도] 에스테르의 가수분해 반응을 이해할 수 있다.

[eqn: rm`C _{4} H _{8} O _{2}]는 의 구조식을 갖는다. 에스테르를 가수분해하면 에탄올(A)과 아세트산(B)이 만들어진다. 에탄올(A)이 산화되면 아세트알데히드(C)를 만든다. C는 은거울 반응이나 펠링 용액 반응 등 환원성 반응을 하지만, D는 포르밀기가 없어서 환원성반응을 하지 못함.

9. [출제의도] 원유의 분별증류와 생성물의 특성을 이해할 수 있다.

원유의 분별증류는 끓는점의 차이를 이용한다. (나)는 크래킹과정이고, (다)는 리포밍과정이다. (라)는 고분자 중합 과정을 나타낸다.

10. [출제의도] 페놀수지와 스테인리스강의 화학적 특성을 이해할 수 있다.

주전자의 손잡이는 페놀수지로 만들었고, 몸통은 스테인리스강 합금이다. 페놀수지는 열경화성으로 축합 중합체이다.

11. [출제의도] 철의 부식을 방지하기 위한 방법을 예를 들어 설명할 수 있다.

철의 부식을 방지하는 방법에는 합금, 도금, 페이트칠, 반응성을 이용한 방법들이 있다.

12. [출제의도] 계면활성제의 구조적 특성을 이해할 수 있다.

제시된 계면활성제는 음이온성이며 중성으로 합성세제이다. 탄소 사슬에 가지가 없어서 미생물에 의해 쉽게 분해되는 특성을 가진다.

13. [출제의도] 기체의 압력과 부피의 관계를 그래프로 이해할 수 있다.

x축이 2일 때 P는 0.5기압이고, x축이 4일 때 P는 0.25기압이다. C, D의 부피가 같으므로 밀도가 같다. 평균분자속력은 온도가 높을수록 크다.

14. [출제의도] 앙금생성반응에 대한 이온수의 변화를 그래프로 이해할 수 있다.

[eqn: rm `H _{2} SO _{4} ``+``2AgNO _{3} ``` -> ```Ag _{2} SO _{4} ```+``2HNO _{3}]에서 혼합 전 황산 수용액과 질산은 수용액은 같은 부피에서 이온 수의 비가 3 : 4이다. A점에서는 구경꾼 이온([eqn: rm `H ^{+} ``,```NO _{3} ^{-}])이 남아 있으므로 전기전도도는 0보가 크다. 혼합 용액의 전하량의 합은 항상 0이어야 한다. 혼합 용액의 있는 양이온과 음이온의 전하량이 같으므로 같은 수의 이온수가 존재한다.

15. [출제의도] 탄소화합물의 분자 구조 및 이성질체 관계를 이해할 수 있다.

분자구조가 평면인 A는 벤젠([eqn: rm`C _{6} H _{6}])이다. 첨가 반응을 하는 B와 D 중에서 B는 고리 화합물인 시클로헥센([eqn: rm `C _{6} H _{10}])이고, C는 헥센([eqn: rm `C _{6} H _{12}])이다. 고리 모양의 D는 시크로헥산([eqn: rm `C _{6} H _{12}])이고, E는 헥산([eqn: rm `C _{6} H _{14}])이다.

16. [출제의도] 주기율표와 원소의 성질을 이해할 수 있다.

A는 수소이고, B는 리튬으로 둘다 1개의 원자가 전자를 가지고 있지만 반응성은 다르다. 산성화된 토양에는 염기성 물질인[eqn: rm`CaO]이 이용된다. 자동차의 촉매 변환기는 대기 오염 물질인 [eqn: rm`NO]를 [eqn: rm`N _{2}]와 [eqn: rm`O _{2}]로 변환시켜 준다.

17. [출제의도] 아스피린 합성의 실험 기구를 찾을 수 있다.

과정 (가)에서는 아스피린 생성물을 거르는 단계가 없으므로 깔대기는 필요하지 않다.

18. [출제의도] 중화반응에 따른 온도 변화를 산, 염기의 물질 양으로 설명할 수 있다.

중화반응에 의한 물의 생성이 가장 많은 지점으로부터 실험 I에서 염산과 수산화나트륨 농도비는 2 : 1이고, 실험 II에서 염산과 수산화나트륨 농도비는 1 : 2이므로 실험 I과 실험 II의 염산의 농도비는 4　: 1이다. [eqn: rm`A]와 [eqn: rm `C]의 온도가 같으므로 생성된 물의 양은 같다. 중화점에서 [eqn: rm `Na ^{+}]의 수는 [eqn: rm`Cl ^{-}]의 수와 같다.

19. [출제의도] 기체의 압력, 부피, 분자수의 관계를 이해할 수 있다.

B의 확산속도가 빠르기 때문에 밀도는 작다. 일정 압력에서 기체의 부피는 분자수에 비례한다. 평균 운동에너지는 온도에만 영향 받는다.

20. [출제의도] 금속의 성질과 반응성을 이해할 수 있다.

반응이 일어나고 있으므로 B>A, C>B이므로 반응성의 크기는 C>B>A이다. (가)에서 A에 비해 B가 2배 증가하므로 B : A의 전하량 비는 1 : 2이고 (나)에서 B : C의 전하량 비는 1 : 3이다. 따라서 A : B : C = 2 : 1 : 3이다. 금속의 상대적 질량비는 B 이온이 2개 나올 때 A 이온은 1개 석출된다. 금속 막대의 질량이 증가하므로 A의 질량은 B보다 크다.