1. 그림은 앞면에는 어떤 원자 모형의 특징을, 뒷면에는 그에 해당하는 원자 모형을 나타낸 카드이다.

2016학년도 7월 고3 전국연합학력평가 문제지

과학탐구 영역 (화학Ⅰ)

성명			수험번호						3

제 4 교시

고 3	과학탐구 영역 (화학Ⅰ)

	과학탐구 영역 (화학Ⅰ)	고 3

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<앞면>                     <뒷면>

점선 안에 들어갈 원자 모형으로 가장 적절한 것은?

①		②		③
④		⑤

2. 다음은 철의 제련과 관련된 화학 반응식과 이 반응의 물질을 원소, 화합물, 분자로 분류하는 그림이다.

[eqn: rm `Fe _{2} O _{3} ``+` it `3` rm CO`` -> ``2`Fe``+ it `3` rm]  [eqn: ㉠]

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

		<보 기>
	ㄱ. [eqn: rmFe]은 Ⅰ영역에 속한다. ㄴ. ㉠은 Ⅱ 영역에 속한다. ㄷ. Ⅲ 영역에 속하는 것은 2가지이다.

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

3. 다음은 3가지 화합물을 나타낸 것이다.

1

밑줄 친 원소들의 산화수 총합은?

① -3       ② -1       ③ 0       ④ +1       ⑤ +3

4. 그림은 빅뱅 이후 우주에서 양성자로부터 헬륨 원자핵이 생성되는 과정을 나타낸 것이다. 와 는 양성자와 중성자를 구성하는 두 종류의 쿼크이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. [eqn: a]～[eqn: c]는 모두 중성자이다. ㄴ. (가)와 (나)의 핵전하량은 같다. ㄷ. 중성 원자가 되기 위한 전자 수는 (다)가 (나)의 2배이다.

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

5. 그림은 그래핀을 이용하여 풀러렌([eqn: rmC _{60}])과 탄소 나노 튜브를 만드는 것을 모형으로 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① (가)는 전기 전도성이 있다.

② (나)에는 탄소-탄소 결합이 60개 있다.

③ (다)는 공유 결합 물질이다.

④ (나)와 (다)는 각 원자에 결합한 원자 수가 같다.

⑤ (가), (나), (다)는 동소체이다.

6. 다음은 탐구활동 보고서의 일부이다.

○ 제목 : 수소 원자의 스펙트럼 분석하기

○ 목적 : 수소 원자의 에너지 준위가   [eqn: ㉠]   임을 말할 수 있다.

○ 탐구 결과

가. 분광기로 관찰한 수소의 스펙트럼

나. 스펙트럼에서 관찰된 색과 그에 해당하는 파장

스펙트럼의 선	[eqn: a]	[eqn: b]	[eqn: c]	[eqn: d]
관찰된 색	○○색	○○색	초록색	○○색
파장([eqn: rm nm])	-	[eqn: λ _{1}]	[eqn: λ _{2}]	-

○ 탐구 결과 분석

가. 가시광선 영역의 스펙트럼이다.

나. 수소 방전관에서 몇 개의 특정 에너지의 빛만 방출된다.

다. [eqn: b]와 [eqn: c]의 파장 길이를 비교하면   [eqn: ㉡]  이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 수소 원자의 주양자수([eqn: n])에 따른 에너지 준위 [eqn: E _{n} `=`-` {k} over {n ^{2}} ` rm] 이다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. ㉠ 은 ‘연속적’ 이다. ㄴ. ㉡ 은 ‘ [eqn: λ _{1} <` λ _{2}]’ 이다. ㄷ. [eqn: d] 에서 방출된 에너지는 [eqn: a]와 [eqn: d]에서 방출된 에너지의 차이보다 크다.

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

7. 다음은 5가지 탄화수소이다.

분류 기준에 따라 탄화수소를 분류할 때, 각각에 해당하는 탄화수소의 개수 연결 형태로 가장 적절한 것은?

①		②		③
④		⑤

8. 그림은 생명 현상과 관련된 2가지 물질의 구조식을 나타낸 것이다.

2

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. (가)는 아미노산이다. ㄴ. (나)는 루이스 염기로 작용할 수 있다. ㄷ. 비공유 전자쌍의 수는 (가)와 (나)가 같다.

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

9. 그림은 화합물 [eqn: rm AB _{4} C]의 화학 결합을 모형으로 나타낸 것이다.

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

		<보 기>
	ㄱ. [eqn: rm A]는 14족 원소이다. ㄴ. [eqn: rm AB _{4} ^{+}]의 구조는 정사면체이다. ㄷ. [eqn: rm AC _{3}]는 양이온과 음이온 사이의 정전기적 인력에 의해 만들어진다.

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

10. 표는 임의의 원소 [eqn: rmA], [eqn: rmB]로 이루어진 화합물에서 성분 원소의 질량을 나타낸 것이다. [eqn: rmB]의 원자량은 16이다.

실험식	(가)	[eqn: rm AB _{ 3}]
[eqn: rmA]의 질량(g)	2.7	2.7
[eqn: rmB]의 질량(g)	6.0	12.0

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 자연계에 [eqn: rm A]의 동위 원소는 [eqn: {} ^{10} rm A], [eqn: {} ^{11} rm A]만 존재한다.)

[3점]

		<보 기>
	ㄱ. (가)는 [eqn: rm A _{2} B _{3}]이다. ㄴ. 동위 원소의 존재비는 [eqn: {} ^{10} rm A] : [eqn: {} ^{11} rm A] = 1 : 4이다. ㄷ. 같은 질량에 포함된 [eqn: rmA] 원자의 수는 [eqn: rm AB _{ 3}]가 (가)보다 크다.

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

11. 그림 (가)~(다)는 2주기 원소 [eqn: rm X]~[eqn: rmZ]를 포함한 분자의 구조식을 나타낸 것이다. 결합각의 크기는 [eqn: alpha `<` beta] 이고, [eqn: rm X]~[eqn: rmZ]는 모두 옥텟 규칙을 만족한다.

3

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 비공유 전자쌍과 다중 결합은 표시하지 않았으며, [eqn: rm X]~[eqn: rmZ]는 임의의 원소 기호이다.)

		<보 기>
	ㄱ. 분자의 쌍극자 모멘트는 (가)가 (나)보다 크다. ㄴ. [eqn: rm Y]는 산소([eqn: rmO])이다. ㄷ. (다)에는 다중 결합이 있다.

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

12. 그림은 2, 3주기 바닥 상태 원자 [eqn: rm A]～[eqn: RMC]에서 [eqn: s] 오비탈과 [eqn: p] 오비탈에 들어 있는 전자 수의 비율을 나타낸 것이다. 원자 번호는 [eqn: rm A`<`B`<`C] 이며, (가)와 (나)는 [eqn: s] 오비탈과 [eqn: p] 오비탈 중 하나이다.

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

		<보 기>
	ㄱ. 홀전자 수는 [eqn: rm A]와 [eqn: rm C]가 같다. ㄴ. [eqn: rm B]는 전자를 잃어 양이온이 되기 쉽다. ㄷ. 원자가 전자의 유효 핵전하는 [eqn: rm B]가 [eqn: rm C]보다 크다.

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

13. 표는 1, 2주기 임의의 원소 [eqn: rm A]～[eqn: RMD]로 이루어진 몇 가지 분자에 대한 자료이다.

분자	[eqn: rm BA _{2}]	[eqn: rm CB _{2}]	[eqn: rm D _{2} B]
[eqn: RMB]의 산화수 절댓값	2	2	2

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 전기 음성도의 크기는 [eqn: rm A`>`B`>`C`>`D] 이다.)

		<보 기>
	ㄱ. [eqn: rm BA _{2}]의 구조는 직선형이다. ㄴ. [eqn: rm CB _{2}]에서 [eqn: rm C]의 산화수는 ＋4이다. ㄷ. [eqn: rm 2D _{2} ``+`B _{2} ``` -> ```2D _{2} B] 반응에서 [eqn: rm B _{2}]는 환원제이다.

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

14. 다음은 3가지 산 염기 반응의 화학 반응식이다.

	○ [eqn: rm NH _{3} +] [eqn: (가)] [eqn: rm -> ```NH _{3} BF _{3}] ○ [eqn: (나)] [eqn: rm +`HBr``` -> ````CH _{3} OH _{2} ^{+} ``+``Br ^{-}] ○ [eqn: rm (CH _{3} ) _{2} NH`+`] [eqn: (다)] [eqn: rm -> ``(CH _{3} ) _{2} NH _{2} ^{+} `+``OH ^{-}]

(가)~(다) 중 브뢴스테드-로우리 산에 해당하는 물질만을 있는 대로 고른 것은?

① (가)                 ② (나)                ③ (다)

④ (가), (다)            ⑤ (나), (다)

15. 그림은 A 이온과 B 이온이 각각 2 몰씩 혼합된 용액에 금속 C를 넣었을 때, 전체 양이온의 수를 넣어 준 C의 몰수에 따라 나타낸 것이다. ㉠에서 [eqn: rm {C``이온``수} over {B``이온``수}]는 0.5이고, [eqn: rm A]～[eqn: RMC] 이온의 전하량은 서로 다르며, +1, +2, +3 중 하나이다.

㉠에서의 전체 양이온의 몰수[eqn: (P`)] 와 ㉡에서의 [eqn: rm {C``이온``수} over {B``이온``수}][eqn: (N`)] 를 더한 값[eqn: (P＋N`)]은? (단, [eqn: rm A]～[eqn: RMC]는 임의의 원소 기호이며, 음이온은 반응하지 않는다.) [3점]

① [eqn: {7} over {2}]        ② [eqn: 4]        ③ [eqn: {9} over {2}]        ④ [eqn: 5]        ⑤ [eqn: {11} over {2}]

16. 다음은 2, 3주기 원소 [eqn: rm A]～[eqn: RMC]에 대한 설명이다.

○ 그림은 원소 [eqn: rm A], [eqn: rm B]의 안정한 이온 [eqn: {RMA} ^{ n+}], [eqn: RMB ^{ -}]의 전자 배치 이다.

○ 제2 이온화 에너지는 [eqn: rm A`>`B`>`C] 이다.

○ [eqn: rm CB _{2}]는 공유 결합 화합물로 모든 원자는 옥텟 규칙을 만족한다.

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

		<보 기>
	ㄱ. [eqn: n]의 값은 1이다. ㄴ. 원자 번호가 가장 큰 원소는 [eqn: RMA]이다. ㄷ. [eqn: rm B]와 [eqn: rm C]는 같은 주기 원소이다.

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

17. 다음은 탄소 화합물([eqn: rm C _{it m rm} rm H _{it n rm} rm O _{it m rm}])의 원소 분석 실험이다.

4

	〔실험 과정 및 결과〕 (가) 그림과 같은 원소 분석 장치에서 A관과 B관의 질량을 측정한다. (나) 가열 장치에 [eqn: rm C _{it m rm} rm H _{it n rm} rm O _{it m rm}] [eqn: x] g을 넣고 완전 연소시킨 후, A관과 B관의 질량을 측정한다. (다) A관과 B관에서 흡수한 물질에 들어 있는 산소([eqn: rmO])의 질량비는 1 : 3이다. (라) B관에서 흡수한 물질의 질량은 [eqn: y] g이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, [eqn: rm`H], [eqn: rm`C], [eqn: rm`O]의 원자량은 각각 1, 12, 16이다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. [eqn: 4`m=3`n]이다. ㄴ. [eqn: y`=1.5`x]이다. ㄷ. 반응한 [eqn: rm O _{2}] 몰수는 생성 물질 몰수 합의 [eqn: {1} over {2}]배이다.

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

18. 다음은 [eqn: {rmHCl}(aq)], [eqn: rm NaOH it (aq)], [eqn: rm KOH it (aq)]을 혼합한 용액에 대한 자료이다. 단위 부피당 이온 수는 [eqn: rmNaOH]([eqn: aq])이 [eqn: rm KOH]([eqn: aq])보다 크다.

	(가) [eqn: {rmHCl}(aq)] 20 mL, [eqn: rm NaOH it (aq)] 20 mL, [eqn: rm KOH it (aq)] 10 mL를 혼합한 용액에 존재하는 이온 수의 비율 (나) (가)에서 사용된 [eqn: rmHCl], [eqn: rmNaOH], [eqn: rm KOH] 중 ㉠ 10 mL를 더 첨가한 후, 혼합한 용액에 존재하는 이온 수의 비율

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

		<보 기>
	ㄱ. ㉠은 HCl이다. ㄴ. (나)에서 혼합 용액의 액성은 염기성이다. ㄷ. 혼합 전 단위 부피당 이온 수는 [eqn: rmNa ^{+}]이 [eqn: rmK ^{+}]의 3배이다.

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

19. 그림은 기체 상태의 탄화수소 [eqn: rmA], [eqn: rmB]의 질량에 따른 부피이다.

[eqn: rmA], [eqn: rmB]의 분자량은 45보다 작으며 [eqn: rm B]는 실험식과 분자식이 같다.

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

		<보 기>
	ㄱ. [eqn: rmA]의 분자량은 30이다. ㄴ. 수소([eqn: rmH])의 질량 백분율(％)은 [eqn: rmA]가 [eqn: rmB]의 2배이다. ㄷ. [eqn: w] g에 포함된 탄소 수는 [eqn: rm{ B} over {A }]=1.5이다.

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

20. 다음은 기체 [eqn: rmA]와 [eqn: rmB]가 반응하여 기체 [eqn: rmC]를 생성하는 화학 반응

식이다.

[eqn: rm `2`A it](g) + [eqn: rm `B it](g) → [eqn: rm ` rm 2`C it](g)

그림은 실험 Ⅰ에서 반응 전 전체 기체의 부피를 나타낸 것이다. 표는 반응 전후의 기체에 대한 자료이며, 실험 Ⅰ과 Ⅱ에서 반응 후 기체 [eqn: rmA]는 남지 않았다.

	실험	반응 전		반응 전과 후의 부피 비(전 : 후)
		[eqn: rmA]의 질량(g)	[eqn: rm B]의 질량(g)
	Ⅰ	9.0	9.6	4 : 3
	Ⅱ	6.0	22.4	[eqn: x] : [eqn: y]

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 온도와 압력은 20℃, 1 기압으로 일정하며, 기체 1 몰의 부피는 24.0 L이다. 피스톤의 질량과 마찰은 무시한다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. 실험 Ⅰ에서 반응 후 남은 B의 질량은 4.8 g이다. ㄴ. [eqn: rm C]의 분자량은 46이다. ㄷ. [eqn: x] : [eqn: y] = 9 : 8이다.

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

* 확인 사항

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