• 과학탐구 영역 (화학I) •

정 답

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

해 설

1. [출제의도] 원자량과 분자량의 개념 이해하기

[해설] 원자량은 상대적 질량이며 분자량은 모든 원자량의 합이다. 물질의 고유한 성질인 비열과 밀도는 변하지 않는다.

2. [출제의도] 원자 구성 입자의 성질 이해하기

[해설] ㄴ. 헬륨([eqn: rm rm He _{2}])원자핵은 양성자 2개로 이루어진 입자로 양성자가 1개인 수소 원자핵 2개의 핵융합 반응을 통해 생성될 수 있다.

3. [출제의도] 동위원소 개념의 이해와 평균 분자량 구하기

[해설] ㄱ. B의 평균 원자량은 [eqn: {16 TIMES 40``+`17 TIMES 60} over {100}] = 16.6 이므로 [eqn: rm `B _{2}]의 평균 분자량은 33.2가 된다. ㄴ. 동위 원소는 중성자 수만 다를 뿐 중성 분자 상태에서는 양성자 수와 전자 수가 같다. ㄷ. 분자량은 30, 31, 32 세 종류이다.

4. [출제의도]탄소 나노 튜브 성질 이해하기

[해설] 탄소 나노 튜브는 전자기파를 흡수하여 레이더에 잡히지 않고, 전기 전도성이 우수하여 반도체 회로나 전지에 이용된다. 철에 비해 밀도가 매우 작고 강도가 높아 테니스 라켓과 골프채로 이용된다.

5. [출제의도] 아보가드로수와 원자량 관계 이해하기

[해설] XY2 분자의 X : Y의 원자수의 비는 1 : 2이다. 따라서 16g의 X는 0.5몰이 되므로 X의 원자량은 32이다. 두 번째 조건에 의해 Y= [eqn: {1} over {2}]X이고 X 원자량을 대입하면 Y의 원자량은 16이 된다.

6. [출제의도] 수소 원자의 에너지 준위 이해하기

[해설] 주양자수가 증가할수록 전자 껍질의 에너지 준위는 증가하고, 핵에서 먼 껍질로부터 가까운 껍질로 전자 전이가 일어날 때 빛을 방출한다.

7. [출제의도] 이온 결합 생성 과정 이해하기

[해설] ㄱ. Na(s) +  [eqn: {1} over {2}][eqn: rm Cl _{2}](g) → NaCl(s)이 생성되는 전체 반응은 에너지가 낮아지는 발열 반응이다. ㄴ. [eqn: rm `E _{3}]는 나트륨(Na)의 이온화 에너지로 칼륨(K)의 이온화 에너지는 나트륨(Na)보다 작다. ㄷ. 나트륨(Na)의 이온화 에너지 [eqn: rm `E _{3}]는 염소(Cl)의 전자 친화도 [eqn: rm `E _{4}]보다 크다.

8. [출제의도] 바닥 상태의 전자 배치 이해하기

[해설] 전자와 양성자는 전하량의 절댓값이 같고 부호가 반대이므로 원자 X의 원자핵 속에 존재하는  양성자수는  [eqn: {1.28 TIMES 10 ^{-18}} over {1.6 TIMES 10 ^{-16}} =8]이다. 바닥 상태의 전자 배치는 쌓음의 원리, 파울리의 배타원리, 훈트의 규칙을 모두 만족시키는 상태여야 한다.

9. [출제의도] 순차적 이온화 에너지 이해하기

[해설] ㄱ. 원소 A는 [eqn: rm E _{1} << E _{2}]이므로 원자가 전자수가 1개이며 2주기 원소이므로 Li이고 B는 Be이므로.

[eqn: rm A ^{+}]는 [eqn: rm B ^{2+}]는 전자 껍질이 1개로 같다.

10. [출제의도] 주기율과 원소의 특성 이해하기

[해설] ㄱ. A는 수소(H)로 전기 전도성이 없다. ㄴ. B는 플루오린(F)으로 비금속성이 가장 크다. ㄷ. D는 네온(Ne), E는 마그네슘(Mg)으로 바닥상태의 전자배치에서 홀전자수가 0이다.

11. [출제의도] 공유 결합 생성과 에너지 이해하기

[해설] ㄱ. A, B, C는 각각 플루오린([eqn: rm F _{2}]), 산소([eqn: rm O _{2}]), 질소([eqn: rm N _{ 2}])로 단일, 2중, 3중 결합을 생성한다. ㄷ. 끓는점은 분자간 인력이 클수록 높다.

12. [출제의도] 극성분자의 성질 이해하기

[해설] 물([eqn: rm H _{2} O])은 극성분자이므로 전기장 내에서 규칙적인 배열을 한다. ㄷ. 전자기파의 진동수와 물의 고유진동수인 [eqn: 2.45 TIMES 10 ^{9}]/s에 맞추어 진동한다.(Hz = /s)

13. [출제의도] 수소 원자의 오비탈 이해하기

[해설] 오비탈은 전자를 발견할 확률을 나타내는 함수이며 수소 원자의 에너지 준위는 주양자수에 의해 결정된다. ㄴ. 오비탈의 에너지 준위는 1s〈 2[eqn: p _{x}] = 2[eqn: p _{z}] 〈 3s 순이다.

14. [출제의도] 철의 제련 과정을 이해하기

[해설] ㄱ. 산화는 산소와 결합하는 것이고, 환원은 산소를 잃는 것이다. 코크스가 CO로 산화되고, 산화철은 철로 환원된다.

15. [출제의도] 분자 모양과 성질 이해하기

[해설] ① [eqn: rm CH _{4}]은 무극성 분자로 극성인 물([eqn: rm H _{2} O])에 잘 녹지 않는다. ② [eqn: rm CH _{3} Cl]은 공유 결합으로 이루어져 있다. ③ [eqn: rm CH _{2} Cl _{2}]은 원자간 극성 공유 결합을 형성한다. ④ [eqn: rm CHCl _{3}]은 쌍극자 모멘트의 합이 0이 아니므로 극성 분자이다. ⑤ [eqn: rm CCl _{4}]는 쌍극자 모멘트의 합이 0이 되는 무극성 분자이다.

16. [출제의도] 화학 결합과 화합물의 성질 이해하기

[해설] A는 이온 결합, B는 공유 결합, C는 금속 결합으로 된 물질이다.

17. [출제의도] 할로젠의 반응성을 이해하기

[해설] 반응성은 [eqn: rm X _{2}] > [eqn: rm Y _{2}] > [eqn: rm Z _{2}]이다. ㄱ. [eqn: rm X _{2}]보다 반응성이 작은 [eqn: rm Z _{2}]의 보라색이 나타남. ㄷ. [eqn: rm X _{2}]의 반응성이 [eqn: rm Y _{2}]보다 크므로 반응이 진행되지 않는다.

19. [출제의도] 화학 반응식의 이해와 적용하기

[해설] ㄱ. 에테인의 분자량이므로 30, ㄴ. 에테인과 산소의 반응비를 이용하면 2 : 7 = X : Y이므로 7이다. ㄷ. 0℃, 1기압에서 1몰의 부피인 22.4L이다.

20. [출제의도] 산화와 환원의 개념 이해하기

[해설] ㄱ. S의 산화수는 +4에서 +6으로 증가한다. ㄴ. Cr의 산화수는 +6에서 +3으로 감소하므로 [eqn: RMCr _{ 2 }O _{ 7 } ^{ 2-}]는 산화제로 작용한다. ㄷ. [eqn: RMSO _{ 2}] 3몰은  [eqn: RMCr _{ 2 }O _{ 7 } ^{ 2-}] 1몰을 환원시킨다.