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2007학년도 11월 고2 전국연합학력평가

정답 및 해설

• 4교시 과학탐구 영역 •

[화학Ⅰ]

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

1. [출제의도] 공기의 성분 기체 성질 이해하기

[해설] [eqn: rm A]:[eqn: rm CO _{2}], [eqn: rm B]:[eqn: rm O _{2}], [eqn: rm C]:[eqn: rm Ar], [eqn: rm D]:[eqn: rm N _{2}]이다. [eqn: rm CO _{2}]는 식물의 광합성 작용에, [eqn: rm N _{2}]는 초전도체의 냉각제로, [eqn: rm O _{2}]와 [eqn: rm N _{2}]의 화합물은 광화학 스모그의 주원인 물질이다.

2. [출제의도] 금속의 반응성 이해하기

[해설] 금속의 반응성 순서는 [eqn: rm M]>[eqn: rm Cu]>[eqn: rm Ag]이다. 캔의 긁힌 부분에서는 구리가 석출되고, 질산은 수용액으로 바꾸어도 [eqn: rm M]이 산화되어 캔은 두 부분으로 나누어진다.

3. [출제의도] 물의 성분 이해하기

[해설] 물의 전기 분해에 의하여 (+)극에서 발생하는 기체 [eqn: rm A]는 [eqn: rm O _{2}], (-)극에서 발생하는 기체 [eqn: rm B]는 [eqn: rm H _{2}]이므로 [eqn: rm A], [eqn: rm B]의 부피비는 1:2이다.

4. [출제의도] 상대적 질량에 따른 기체의 확산 속도 이해하기

[해설] 기체 [eqn: rm A], [eqn: rm B]의 온도가 같으므로 평균 운동 에너지는 같다. 평균 분자 운동 속도는 [eqn: rm B]가 [eqn: rm A]보다 크므로 분자 1개의 질량은 [eqn: rm A]가 [eqn: rm B]보다 크고, [eqn: rm B]의 확산 속도는 [eqn: rm A]보다 크므로 일정 시간이 지난 후 [eqn: rm B]가 들어있는 풍선의 크기가 먼저 작아진다.

5. [출제의도] 앙금 생성 반응 이해하기

[해설] [eqn: rm A]에서 생성된 앙금의 양은 감소된 [eqn: rm Ca ^{2+}]수에 비례하고, [eqn: rm C]에서 남은 앙금의 양은 [eqn: rm B]까지 생성된 앙금에서 생성된 [eqn: rm Ca ^{2+}]수를 뺀 값에 비례한다. [eqn: rm Ca(OH) _{2}]([eqn: aq])와 [eqn: rm CO _{2}]의 반응은 중화 반응으로 [eqn: rm pH]는 감소한다. [eqn: rm CaCO _{3}]이 [eqn: rm Ca ^{2+}]와 [eqn: rm HCO _{3} ^{-}]로 되는 반응은 석회 동굴의 생성 원리를 설명할 수 있다.

6. [출제의도] 금속의 성질과 용도 관련짓기

[해설] [eqn: rm A]는 밀도가 크고 녹는점이 낮아 그물용 추, 땜납에 사용되고 [eqn: rm B]는 밀도가 작아 가볍고 퍼짐성, 전기전도성이 커서 비행기 동체, 고압 송전선에 사용되며, [eqn: rm C]는 녹는점이 높고 퍼짐성, 전기 전도성이 매우 크므로 전선, 보일러용 파이프에 사용된다.

7. [출제의도] 탄소 화합물의 반응 이해하기

[해설] (가)에서 [eqn: rm HCHO]는 산화되어 [eqn: rm HCOOH]가 되고, [eqn: rm HCOOH]은 물에 잘 녹고 수용액은 산성이다. [eqn: rm Cu ^{2+}]는 [eqn: rm Cu ^{+}]로 환원된다. (나)는 에스테르화 반응으로서 은거울 반응을 하는 [eqn: rm HCOOC _{2} H _{5}](포름산에틸)을 생성한다.

8. [출제의도] 압력과 분자수에 따른 기체의 부피 변화 적용하기

[해설] (가)는 압력 증가, (나)는 기체 분자수 증가에 따른 부피 변화이다. 운동화의 공기 주머니는 가해지는 압력에 의한 부피 감소로 발목에 가해지는 충격을 완화시키고, 찌그러진 탁구공은 온도 상승에 의한 부피 증가로 다시 커지며, 드라이아이스를 넣으면 승화에 의해 이산화탄소 기체 분자수가 증가하여 부피가 커진다.

9. [출제의도] 이온교환수지 이해하기

[해설] (가)에서 지하수에 들어있는 [eqn: rm Ca ^{2+}], [eqn: rm Mg ^{2+}] 1개는 각각 2개의 [eqn: rm Na ^{+}]와 교환되어 생성된 단물 [eqn: rm A]에는 [eqn: rm Na ^{+}]와 [eqn: rm SO _{4} ^{2-}]가 존재하고, (나)에서 [eqn: rm SO _{4} ^{2-}] 1개는 2개의 [eqn: rm Cl ^{-}]와 교환되므로 [eqn: rm B]에는 [eqn: rm Na ^{+}]와 [eqn: rm Cl ^{-}]가 존재하고 이온수는 증가한다.

10. [출제의도] 금속 반응성에 의한 도금 원리 이해하기

[해설] 반응성은 [eqn: rm B]>[eqn: rm A]이므로 [eqn: rm B]가 산화된다. 전자는 [eqn: rm B]에서 [eqn: rm A]로 이동하며, 흠집이 생기거나 전해질 용액에서는 [eqn: rm B]의 산화 반응이 더 빨라진다.

11. [출제의도] 전기 분해에 의한 구리의 제련 이해하기

[해설] (+)극은 금속이 산화되어 질량이 감소되고, 전극을 이루는 물질 중 구리보다 반응성이 작은 금속들은 양극 찌꺼기가 된다. (-)극은 구리 이온의 환원으로 구리가 석출되어 질량이 증가한다.

12. [출제의도] 액체의 표면 장력 이해하기

[해설] 표면 장력이 클수록 떨어지는 액체 방울의 질량 및 부피가 크다. 액체 1mL의 방울 수가 적은 [eqn: rm B]가 [eqn: rm A]보다 표면 장력이 더 크므로 분자간 인력이 크다.

13. [출제의도] 오존의 생성과 월별 오존 농도 이해하기

[해설] [eqn: rm NO _{2}]에서 [eqn: rm NO]가 생성될 때 자외선(에너지)을 흡수하고, 가을보다 오존의 농도가 큰 5, 6월에 지표면에 도달하는 자외선의 양이 많다. 저유황 연료를 사용하면 황산화물의 생성을 줄일 수 있다.

14. [출제의도] 정수 과정 이해하기

[해설] 여과지에서는 거름의 원리가 적용되고, 염소 투입실에서는 [eqn: rm Cl _{2} ``+`H _{2} O`` -> ``HCl+HClO]의 산화ㆍ환원 반응이 일어난다. 침전지에서는 응집제에 의해 엉긴 미세입자가 가라앉는다.

15. [출제의도] 산과 염기의 중화 반응 이해하기

[해설] 전류의 세기는 단위 부피당 이온수에 비례하므로 [eqn: rm D]가 [eqn: rm C]보다 크고, 생성된 물과 앙금의 양은 [eqn: rm A]<[eqn: rm B]<[eqn: rm C]=[eqn: rm D]=[eqn: rm E]이다. [eqn: rm A]에 남아있는 [eqn: rm H _{2} SO _{4}]의 [eqn: rm H ^{+}]수는 [eqn: rm SO _{4} ^{2-}]의 2배이다. [eqn: rm A]에 [eqn: rm H _{2} SO _{4}], [eqn: rm E]에 [eqn: rm Ba(OH) _{2}]가 각각 같은 수만큼 용액에 남아 있으므로 총 이온수는 같다.

16. [출제의도] 탄소 화합물의 성질 구별하기

[해설] [eqn: rm A]는 방향족이므로 물에 잘 녹지 않고, 에스테르 결합이 있어 가수 분해 반응을 한다. [eqn: rm B]는 페놀류로서 염화철 수용액과 정색 반응을 하며 카르복시산과 에스테르화 반응을 한다.

17. [출제의도] 온도에 따른 기체의 부피 변화 적용하기

[해설] 컵을 가열하면 기체 분자가 밖으로 빠져나간다. 이 컵이 풍선에 밀착된 후 냉각되면 컵 내부의 압력이 감소하여 풍선이 컵 안으로 약간 빨려 들어간다. 컵 안 기체의 부피가 감소되므로 밀도는 커진다. 온도는 낮고, 분자수와 압력은 같다.

18. [출제의도] 알칼리 금속의 녹는점 이해하기

[해설] 알칼리 금속은 원자 번호가 증가할수록 금속 결합력이 작아져 녹는점, 끓는점이 낮아지며, 원자번호가 55인 [eqn: rm Cs]의 녹는점은 [eqn: rm Rb]보다 낮다.

19. [출제의도] 탄화수소의 분류 이해하기

[해설] [eqn: rm A]는 프로판, [eqn: rm B]는 프로펜, [eqn: rm C]는 프로핀, [eqn: rm D]는 시클로프로판이다. [eqn: rm B]와 [eqn: rm D]는 이성질체, [eqn: rm B]는 이중 결합을 가지고 있어 [eqn: rm A]보다 반응성이 크다. [eqn: rm C] 1분자에 수소 2분자를 첨가시키면 [eqn: rm A]가 된다.

20. [출제의도] 할로겐 원소의 반응성 이해하기

[해설] 이산화망간과 진한 염산이 반응하여 염소 기체가 발생하고, 반응성은 [eqn: rm Cl _{2} >Br _{2} >I _{2}]이므로 (가)에서 [eqn: rm I _{2}]가 생성, 녹말이 요오드와 반응하여 청자색으로 변하며, (나)에서는 [eqn: rm Br _{2}]가 생성되어 적갈색으로 변한다.