1. 다음은 인류 문명과 관련된 화학 반응을 나타낸 것이다.

2014학년도 7월 고3 전국연합학력평가 문제지

과학탐구 영역 (화학Ⅰ)

제 4 교시

고 3	과학탐구 영역 (화학Ⅰ)

	과학탐구 영역 (화학Ⅰ)	고 3

32

32

	(가) 화석 연료의 연소 : 화석 연료 [eqn: rm A] + 산소 → [eqn: rm B] + 물 (나) 철의 제련 : 산화 철 + 일산화 탄소 → [eqn: rm B] + 철

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. (가)와 (나)는 모두 불의 이용과 관련이 있다. ㄴ. [eqn: rm A]는 수소 원소를 포함하고 있다. ㄷ. [eqn: rm B]는 지구 온난화의 원인이 된다.

① ㄱ     ② ㄷ     ③ ㄱ, ㄴ    ④ ㄴ, ㄷ    ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

2. 다음은 탄소로만 구성된 신소재 물질 [eqn: rm X]의 구조 모형을 보면서 나누는 학생들의 대화이다.

전기가 잘 흐르고,

탄소 원자들이 공유

결합을 하고 있어.

탄소 원자 1개와

결합한 다른 탄소

원자 수는 3개야.

다이아몬드와

동소체 관계에

있어.

물질 [eqn: rm X]에 대한 대화 내용이 옳은 학생만을 있는 대로 고른 것은?

① 철수               ② 영희               ③ 철수, 순희

④ 영희, 순희         ⑤ 철수, 영희, 순희

3. 그림은 부피가 같은 용기에 몇 가지 기체가 들어 있는 것을 모형으로 나타낸 것이다.

(가)            (나)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. (가)의 기체들은 모두 화합물이다. ㄴ. 기체의 밀도는 (가)와 (나)가 같다. ㄷ. 분자의 몰수 비는 (가) : (나) = 3 : 2 이다.

① ㄱ     ② ㄷ     ③ ㄱ, ㄴ    ④ ㄴ, ㄷ    ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

4. 그림은 중성 원자 [eqn: rm A] ~ [eqn: rm D]의 전자 배치를 나타낸 것이다.

1

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른  것은? (단, [eqn: rm A] ~ [eqn: rm D]는 임의의 원소 기호이다.)

		<보 기>
	ㄱ. 들뜬상태의 전자 배치는 1개이다. ㄴ. 원자가 전자 수는 [eqn: rm A]가 [eqn: rm C]의 3배이다. ㄷ. [eqn: rm B]와 [eqn: rm D]로 이루어진 안정한 화합물의 화학식은 [eqn: rm DB _{2}]이다.

① ㄴ     ② ㄷ     ③ ㄱ, ㄴ     ④ ㄱ, ㄷ     ⑤ ㄴ, ㄷ

5. 그림은 3주기 원소 [eqn: rm A] ~ [eqn: rm C]의 안정한 이온의 반지름과 원자 반지름의 비를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, [eqn: rm A] ~ [eqn: rm C]는 임의의 원소 기호이다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. [eqn: rm B]는 비금속 원소이다. ㄴ. 안정한 이온의 전자 배치는 [eqn: rm A]와 [eqn: rm C]가 같다. ㄷ. 중성 원자에서 원자가 전자가 느끼는 유효 핵전하는 [eqn: rm A] > [eqn: rm B] 이다.

① ㄱ     ② ㄷ     ③ ㄱ, ㄴ    ④ ㄴ, ㄷ    ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

6. 다음은 화학 반응에서 양적 관계를 알아보는 실험이다.

2

[실험 과정]

(가)  탄산 칼슘([eqn: rm CaCO_3])의 질량([eqn: w _{1}])을 측정한다.

(나)  묽은 염산([eqn: rm HCl]) 100 mL를 삼각 플라스크에 넣은 후, 질량([eqn: w_{2}])을 측정한다.

(다)  (가)에서 측정한 탄산 칼슘을 (나)의 삼각 플라스크에 천천히 넣으면서 반응시킨다.

(라)  반응이 완전히 끝나면 용액이 들어 있는 삼각 플라스크의 질량([eqn: w _{3}])을 측정한다.

(마)  탄산 칼슘의 질량을 변화시키면서 (가)～(라)를 반복한다.

[실험 결과]

실험	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	Ⅳ	Ⅴ
탄산 칼슘의 질량(g)	1.00	2.00	3.00	4.00	5.00
생성된 기체의 질량(g)	0.44	0.88	1.32	1.44	[eqn: x]

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, [eqn: rm C], [eqn: rm O], [eqn: rm Ca]의 원자량은 각각 12, 16, 40 이며, 물의 증발과 물에 대한 기체의 용해는 무시한다.)

		<보 기>
	ㄱ. [eqn: x]는 1.56 이다. ㄴ. 생성된 기체의 질량은 ([eqn: w _{1}]+[eqn: w_{2}]-[eqn: w_{3}])으로 구한다. ㄷ. 반응한 탄산 칼슘과 생성된 기체의 몰수 비는 1 : 1 이다.

① ㄱ     ② ㄴ     ③ ㄱ, ㄴ     ④ ㄱ, ㄷ     ⑤ ㄴ, ㄷ

7. 그림은 두 가지 탄화 수소의 성분 원소 질량비(%)를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, [eqn: rm H], [eqn: rm C]의 원자량은 각각 1, 12 이다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. (가)의 실험식은 [eqn: rm CH _{3}]이다. ㄴ. 1 g에 있는 탄소 원자의 질량비는 (가) : (나) = 8 : 9 이다. ㄷ. (나)를 완전 연소시켰을 때 생성되는 [eqn: rm CO _{2}]와 [eqn: rm H _{2} O]의 몰수 비는 3 : 4 이다.

① ㄱ     ② ㄷ     ③ ㄱ, ㄴ    ④ ㄴ, ㄷ    ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

8. 다음은 사람이 배출하는 이산화 탄소에 대한 자료이다.

	운동선수는 하루에 평균적으로 2880 kcal의 열량을 소모한다. 이 열량을 모두 포도당에서 얻는다고 가정하면 720 g의 포도당이 필요하다. 포도당의 분자량이 180이므로 720 g의 포도당은 (가) 몰에 해당한다. 따라서 720 g의 포도당을 섭취한 운동선수는 (나) g의 이산화 탄소를 배출한다. [eqn: rm C _{6} H _{12} O _{6}](포도당) + [eqn: a` rm O _{2}] → [eqn: b` rm CO _{2}] + [eqn: rm 6`H _{2} O]

이에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, [eqn: rm H], [eqn: rm C], [eqn: rm O]의 원자량은 각각 1, 12, 16 이고, 포도당 1 g은 4 kcal의 열량을 낸다.) [3점]

① (가)는 12이다.

② (나)는 1056이다.

③ ([eqn: a]+[eqn: b])의 값은 15이다.

④ 포도당의 실험식량은 60이다.

⑤ 이 반응에서 탄소의 산화수는 감소한다.

9. 그림 (가)는 고체 염화 나트륨을 가열하여 녹인 것을, (나)는 고체 염화 나트륨을 증류수에 녹인 것을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. (가)와 (나)에는 염화 이온([eqn: rm Cl^-])이 존재한다. ㄴ. (가)를 전기 분해하면 (－)극에서 금속이 생성된다. ㄷ. (가), (나)로 되는 과정에는 [eqn: rm NaCl]을 구성하는 입자 사이에서 전자가 이동한다.

① ㄱ     ② ㄷ     ③ ㄱ, ㄴ     ④ ㄴ, ㄷ    ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

10. 다음은 산성비와 관련된 화학 반응식이다.

(가)  삼산화 황([eqn: rm SO _{3}])이 빗물에 녹아 황산을 생성한다.

[eqn: rm SO _{3}] + [eqn: rm H _{2} O] → [eqn: rm H _{2} SO _{4}]

(나)  일산화 질소([eqn: rm NO])가 공기 중에서 반응한다.

2[eqn: rm NO] +

[eqn: rm A]

→ 2[eqn: rm NO _{2}]

(다)  이산화 질소([eqn: rm NO_2])가 빗물에 녹아 질산을 생성한다.

3[eqn: rm NO _{2}] +　[eqn: rm H _{2} O] → 2[eqn: rm HNO _{3}] + [eqn: rm NO]

이 화학 반응에 대한 설명으로 옳은 것은?

① (가)는 산화 환원 반응이다.

② (나)에서 [eqn: rm A]는 [eqn: rm NO]이다.

③ (나)에서 [eqn: rm N]의 산화수는 감소한다.

④ (다)에서 [eqn: rm H _{2} O]은 산화제이다.

⑤ (다)에서 [eqn: rm N]의 산화수는 3가지이다.

11. 표는 탄화 수소 (가) ~ (라)에 대한 자료이다. (가) ~ (라)는 에텐, 에타인, 벤젠, 사이클로헥세인 중 하나이다.

물질	실험식	한 분자 내 탄소 원자의 수	결합각 ([eqn: rm ANGLE HCC])	분자 구조
(가)	[eqn: rm CH]	2	-	사슬 모양
(나)	[eqn: rm CH]	㉠	120°	고리 모양
(다)	[eqn: rm CH_2]	2	-	사슬 모양
(라)	[eqn: rm CH_2]	6	-	고리 모양

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? [3점]

① ㉠ 은 6이다.

② 결합각([eqn: rm ANGLE HCC])이 가장 큰 것은 (가)이다.

③ 탄소 원자 간 결합 길이는 (나)가 (가)보다 길다.

④ (나)와 (다)에는 이중 결합이 있다.

⑤ (라)는 포화 탄화 수소이다.

12. 다음은 삼플루오린화 붕소([eqn: rm BF _{3}])와 분자 (가)의 화학 반응을 나타낸 것이다.

화학 반응식에 있는 세 가지 분자에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. (가)는 루이스 염기이다. ㄴ. 분자 내 중심 원자의 결합각은 [eqn: rm BF _{3}]가 (가)보다 크다. ㄷ. 분자 내 모든 원자가 같은 평면에 존재하는 것은 2가지이다.

① ㄱ     ② ㄷ     ③ ㄱ, ㄴ     ④ ㄱ, ㄷ     ⑤ ㄴ, ㄷ

13. 다음은 비금속 원소 [eqn: rm A] ~ [eqn: rm E]의 루이스 전자점식과 분자 내 중심 원자 주위의 전자쌍 수에 따른 전자쌍의 배열을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, [eqn: rm A] ~ [eqn: rm E]는 1, 2 주기 임의의 원소 기호이다.)

		<보 기>
	ㄱ. [eqn: rm BD _{2}]의 배열은 (가)와 같다. ㄴ. [eqn: rm CE _{3}]의 쌍극자 모멘트 합은 0 이다. ㄷ. [eqn: rm A _{2} D]와 [eqn: rm DE _{2}]에서 [eqn: rm D]의 산화수는 같다.

① ㄱ     ② ㄷ     ③ ㄱ, ㄴ    ④ ㄴ, ㄷ    ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

14. 다음은 임의의 금속 [eqn: rm A] ~ [eqn: rm C]에 대한 실험이다.

3

	[실험] Ⅰ. 묽은 염산([eqn: rm HCl])에 같은 크기의 금속판 [eqn: rm A], [eqn: rm B], [eqn: rm C]를 넣고 기포 발생량을 비교한다. Ⅱ. 그림과 같이 [eqn: rm C] 이온 수용액이 들어 있는 두 개의 비커에 같은 질량의 금속판 [eqn: rm A]와 [eqn: rm B]를 각각 넣는다. 일정한 시간이 지난 후 금속판 [eqn: rm A]와 [eqn: rm B]를 제거하고, 수용액이 들어 있는 비커의 질량을 비교한다. 실험 Ⅰ 실험 Ⅱ

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 금속 [eqn: rm A] ~ [eqn: rm C]의 이온은 +2가이다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. 원자량은 [eqn: rm A] > [eqn: rm C]이다. ㄴ. 금속 [eqn: rm A]를 [eqn: rm C] 이온 수용액에 넣으면 [eqn: rm A]는 환원제로 작용한다. ㄷ. 금속 [eqn: rm C]에 금속 [eqn: rm B]를 도선으로 연결하면 [eqn: rm C]의 부식을 줄일 수 있다.

① ㄱ     ② ㄷ     ③ ㄱ, ㄴ    ④ ㄴ, ㄷ    ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

15. 그림 (가)는 산 수용액 10 [eqn: rm mL]에 염기 수용액을 넣어가면서 혼합 용액의 온도 변화를 나타낸 것이고, (나)는 [eqn: b] 에서 혼합 용액에 존재하는 이온을 입자 모형으로 나타낸 것이다.

(가)                        (나)

[eqn: a] 에서 혼합 용액에 존재하는 이온의 입자 모형으로 가장 적절한 것은? (단, 산과 염기는 수용액에서 완전히 이온화되고, 앙금은 생성되지 않는다.) [3점]

①	②	③

④	⑤

16.  표는 수소 원자의 전자 전이 [eqn: a] ∼ [eqn: f] 를 전이 전 주양자수([eqn: n _{전}])와 전이 후 주양자수([eqn: n _{후}])로 나타낸 것이고, 그림은 가시광선 영역에서 수소 원자의 선 스펙트럼이다. 656 nm 의 선은 [eqn: d] 에 해당한다.

4

구분	[eqn: a]	[eqn: b]	[eqn: c]	[eqn: d]	[eqn: e]	[eqn: f]
[eqn: n _{전}]	2	2	3	3	3	4
[eqn: n _{후}]	1	3	1	2	4	2

[eqn: a] ∼ [eqn: f] 에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 수소 원자의 에너지 준위 [eqn: E _{n} ` PROPTO `- {1} over {n ^{2}}] 이다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. ㉠ 선은 [eqn: f] 에 해당한다. ㄴ. [eqn: a] 와 [eqn: d] 에 해당하는 빛의 파장의 합은 [eqn: c] 에 해당하는 빛의 파장과 같다. ㄷ. 방출하는 에너지가 가장 큰 것과 흡수하는 에너지가 가장 큰 것의 에너지 크기 비는 32 : 5 이다.

① ㄱ     ② ㄷ     ③ ㄱ, ㄴ     ④ ㄱ, ㄷ     ⑤ ㄴ, ㄷ

17. 그림은 3, 4주기 원소 [eqn: rm A] ~ [eqn: rm D]의 순차적 이온화 에너지([eqn: E _{n}])를 나타낸 것이다. [eqn: rm A] ~ [eqn: rm D]는 원자 번호 11 ~ 20의 원소 중 하나이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, [eqn: rm A] ~ [eqn: rm D]는 임의의 원소 기호이다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. [eqn: rm A]와 [eqn: rm B]는 3 주기 원소이다. ㄴ. [eqn: rm B]와 [eqn: rm D]의 원자가 전자 수는 같다. ㄷ. 안정한 이온의 반지름은 [eqn: rm C]가 [eqn: rm D]보다 크다.

① ㄱ     ② ㄴ     ③ ㄱ, ㄷ    ④ ㄴ, ㄷ    ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

18. 다음은 중성 원자 [eqn: rm N], [eqn: rm O], [eqn: rm F], [eqn: rm S], [eqn: rm Cl] 중 하나인 [eqn: rm A] ~ [eqn: rm E]를 구별하기 위한 자료이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, [eqn: a] ~ [eqn: e]는 각각 [eqn: rm A] ~ [eqn: rm E]의 바닥상태 전자 배치의 홀전자 수이다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. ([eqn: b]+[eqn: d]+[eqn: e])의 값은 5 이다. ㄴ. 전기 음성도는 [eqn: rm E] > [eqn: rm B] 이다. ㄷ. 이온화 에너지는 [eqn: rm D] > [eqn: rm A] > [eqn: rm C]이다.

① ㄱ     ② ㄴ     ③ ㄱ, ㄷ    ④ ㄴ, ㄷ    ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

19.  그림 (가)는 염기성 용액에서 아미노산의 구조를, (나)는 뉴클레오타이드의 구조를 나타낸 것이다.

(가)	(나)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. 산성 용액에서 ㉡ 은 [eqn: rm -NH _{3} ^{+}]가 된다. ㄴ. ㉠ 과 ㉣ 은 브뢴스테드-로우리 염기로 작용할 수 있다. ㄷ. ㉢ 에서 인([eqn: rm P])의 전자 배치는 확장된 옥텟 규칙이 적용된다.

① ㄱ     ② ㄷ     ③ ㄱ, ㄴ    ④ ㄴ, ㄷ    ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

20. 다음은 [eqn: rm H _{2} A] 수용액과 [eqn: rm B(OH) _{2}] 수용액의 중화 반응 실험이다.

[실험 과정]

(가) [eqn: rm H _{2} A(it aq)] 20 [eqn: rm mL]에 [eqn: rm B(OH) _{2} (it aq)] 20 [eqn: rm mL]를 첨가하였다.

(나) 혼합 용액 (가)에 [eqn: rm B(OH) _{2} (it aq)] [eqn: x] [eqn: rm mL]를 더 첨가하였다.

[실험 결과]

구분	(가)	(나)
액성	산성	염기성
이온 수의 비율(%)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, [eqn: rm H _{2} A]와 [eqn: rm B(OH) _{2}]는 수용액에서 완전히 이온화되고, 앙금은 생성되지 않는다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. 단위 부피당 전체 이온 수는 [eqn: rm H _{2} A(it aq)]이 [eqn: rm B(OH) _{2} (it aq)]의 2배이다. ㄴ. [eqn: x] 는 40 이다. ㄷ. 양이온의 입자수 비는 (가) : (나) = 3 : 4 이다.

① ㄱ     ② ㄷ     ③ ㄱ, ㄴ     ④ ㄱ, ㄷ     ⑤ ㄴ, ㄷ

※ 확인 사항

답안지의 해당란에 필요한 내용을 정확히 기입(표기)했는지 확인하시오.