Ⅳ. 닮은꼴화학반응 2. 중화점과중화열 1 중화점 : 산의 H^+ 과염기의 OH&^- 이모두반응하여반응 이완결되는지점이다. 2 중화열 : 산과염기의중화반응에서발생하는열이다. 3. 중화점의확인 1 지시약의색변화 : 일정량의산 ( 염기 ) 수용액에지시약을 넣고염기 ( 산

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1 13 산과염기의중화반응 13 1 지시약과 ph 1. 수용액의액성과지시약 1 수용액의액성 : 산성, 중성, 염기성으로구분한다. 2 지시약 : 색깔변화로용액의액성을구별할수있는화 산성 중성 합물이다. 지시약은산, 염기에의해자체의분자구조가변하므로색이변한다. 리트머스페놀프탈레인메틸오렌지 BTB 반응에실제로참여하는이온만으로나타내는반응식 2 중화반응의알짜이온반응식 : 산의 H^+ 과염기의 OH&^- 이 반응하여물 (H_2&O) 을생성한다. H^+(aq) + OH&^-(aq) H_2&O(l) 염산`(`HCl) 과수산화나트륨`(`NaOH) 의중화반응 HCl H^+ + Cl&^- NaOH OH&^- + Na^+ HCl + NaOH H_2&O + Na^+ + Cl&^- - 염 3 중화반응의양적관계 : 산의 H^+과염기의 OH&^-이항상 1 : 1 의몰수비로반응하여물을생성한다. 수용액속의 H^+ 과 OH&^- 수에따라혼합용액의액성이달라진다. 산과염기가완전히중화되려면산의 H^+ 과염기의 OH&^- 의몰수가같아야한다. 염기성 2. ph 와용액의액성 ph 가작다. 산성이강하다. 수소이온농도가크다. 1 ph: 수소이온농도지수로, 수용액속의 H^+ 농도를 0 14까지의숫자로나타낸것이다. ph가작을수록산성이강하고, ph가클수록염기성이강하다. ph 가 1 만큼작아지면 H^+ 농도가 10 배커진다. 산성도가 10 배강해진다. 438, 439번중화반응모형과이온수변화 [ 중화반응모형 ] 그림은일정량의 NaOH 수용액에 BTB 용액을넣고염산을조금씩가할때혼합용액속의이온수변화를모형으로나타낸것이다. ph<7: 산성 ph=7: 중성 ph>7: 염기성 2 ph 측정방법 : 만능 ph 시험지나 ph 미터로측정한다. OH&^- 이있으므로염기성 [ 이온수의변화 ] OH&^- 이있으므로염기성 H^+, OH&^- 이없으므로중성 H^+ 이있으므로산성 계속일정하거나계속증가하면구경꾼이온이다. 꺾이는부분이있으면알짜이온이다. 여러가지물질의 ph 와만능지시약의색변화 13 2 중화반응 1. 중화반응중화반응은산화환원반응이아니다. 1 중화반응 : 산과염기가반응하여물과염이생성되는반응이다. 산 + 염기 물 + 염 + 중화열 염 : 중화반응에서물외에산의음이온과염기의양이온이결합하여생성되는물질이다. Na^+: 구경꾼이온이므로이온수일정 OH&^-:H^+ 과반응하여점점줄어들다가완전히중화된이후에는존재 하지않음 Cl&^-: 구경꾼이온이므로 HCl 용액을넣어주는대로이온수증가 H^+:OH&^- 과반응하므로존재하지않다가, 완전히중화된이후부터증가 총이온수 :OH&^- 이 H^+ 에의해중화되어감소하는대신 Cl&^- 이용액 속에들어오므로완전히중화되기까지는이온수가일정하고완전히중화된이후부터증가 중화점에도달할때까지총이온수는일정하나혼합용액의부피가증가하므로단위부피당이온수는감소한다. 중화점에서는 H^+ 이나 OH&^- 이존재하지않는다. 중화반응하는산이나염기의종류에따라총이온수변화가달라지므로반응하는산과염기의종류를보고파악한다. 126 Ⅳ. 닮은꼴화학반응

2 Ⅳ. 닮은꼴화학반응 2. 중화점과중화열 1 중화점 : 산의 H^+ 과염기의 OH&^- 이모두반응하여반응 이완결되는지점이다. 2 중화열 : 산과염기의중화반응에서발생하는열이다. 3. 중화점의확인 1 지시약의색변화 : 일정량의산 ( 염기 ) 수용액에지시약을 넣고염기 ( 산 ) 수용액을조금씩가할때중화점에서용액 의액성이변하므로혼합용액의색이변하는지점이중 화점이다. 2 온도변화 중화반응이일어날때중화열이발생하므로혼합용액의 온도가가장높은지점이중화점이다. 중화점에서 H^+ 과 OH&^- 이모두 반응하여열이가장많이발생하 므로혼합용액의온도가가장 높다. 산과염기수용액을혼합했을때의온도변화와중화점 [ 산과염기의농도가같을때 ] P 점 ( 중화점 ) 에서반응한염산과수산화나트륨수용액의부피가 10 ml 로같다. 염산 `Û` 수산화나트륨수용액의부피비 =1`Û`1 부피비가 1`Û`1 이므로염산과수산화나트륨수용액의농도비는 1`Û`1 이다. 중화점이지난후에는중화열이발생하지않고, 온도가낮은용액이가해지므로혼합용액의온도가낮아진다. [ 산과염기의농도가다를때 ] 온도가가장높으므로중화점이다. 온도가가장높으므로중화점이다. 446, 453 번 4 전류의세기변화 : 일정량의강 산 ( 강염기 ) 수용액에강염기 ( 강 산 ) 수용액을넣는경우전류의 세기가최소가되는지점이중 화점이다. 4. 일상생활에서의중화반응 1 산성화된호수나토양에석회가루를뿌린다. 2 벌에쏘였을때염기성용액인암모니아수를바른다. 3 위산이과다분비되어속이쓰릴때제산제를복용한다. 4 생선회를먹을때생선의비린내를없애기위해레몬즙 을뿌린다. 5 비누로감아뻣뻣해진머리카락을식초를몇방울떨어 뜨린물에헹군다. 6 운동을오랫동안하면체내에젖산이축적되는데, 우리 몸에서는탄산이온 `(`CO_3&^2^-), 인산이온 (`PO_4&^3^-) 등의염 기가이러한산을중화시키므로세포환경은중성을유 지한다. 핵심문제로 중화점에서이온농도가가장작으므로전류의세기가최소가된다. 전류의세기변화 개념마무리 1 다음설명중옳은것은 표, 옳지않은것은 표하시오. 바른답 알찬풀이 p.63 ⑴ 페놀프탈레인용액으로산성용액과중성용액을구별할수없다. ( ) ⑵ ph 가작은용액일수록산성도가크다. ( ) ⑶ OH&^- 의농도가큰용액일수록 ph 는 7 에가깝다. ( ) ⑷ 같은농도의산과염기수용액이남지않고모두중화될때수용액 의부피가클수록혼합용액의온도가높다. ( ) ⑸ 염산에수산화나트륨수용액을가하여중화점에도달할때까지전 기전도도가감소하는것은혼합용액중전체이온수가감소하기때문이다. ( ) IV Q점( 중화점 ) 에서반응한염산은 15 ml, 수산화나트륨수용액은 5 ml 이다. 염산`Û`수산화나트륨수용액의부피비 =3`Û`1 부피비가 3`Û`1이므로염산과수산화나트륨수용액의농도비는 1`Û`3 이다. 3 생성된물분자수변화 : 산과염기가중화반응하면물이생성되므로생성된물분자수가가장많은지점이중화점이다. 더이상물이생성되지않는다. 생성된물분자수변화 2 다음 ( ) 안에들어갈알맞은말을쓰시오. ⑴ 메틸오렌지용액을중성과염기성용액에떨어뜨리면용액의색깔이모두 ( ) 이된다. ⑵ 수소이온과수산화이온은 ( ) 의이온수비로반응하여 ( ) 을생성한다. ⑶ 중화반응에서물외에산의음이온과염기의양이온이결합하여생성되는물질을 ( ) 이라고한다. 13. 산과염기의중화반응 127

3 내신분석 기출문제학교 시험에서출제율이 70% 이상인문제들을엄선하여수록하였습니다 지시약과 ph 13 2 중화반응 페놀프탈레인용액은산성과중성용액에서는색이없으나, 염기성용액에서는붉은색을띤다. 소량의페놀프탈레인용액을넣은수산화나트륨수용액이붉은색을나타낼때의이온모형으로가장적당한것은? ( 단, 페놀프탈레인용액은약산이며, HIn으로표시한다.) 다음반응에서 ( 시오. ) 안에공통적으로들어가는물질의화학식을쓰 ( 가 ) H_2&CO_3(aq)+2NaOH(aq) Na_2&CO_3(aq)+2( )(l) ( 나 ) H_2&SO_4(aq)+Ba(OH)_2(aq) 2( )(l)+baso_4(s) 다음은어떤산과염기를반응시켜얻어진고체물질에대한실험결과를나타낸것이다. 432 증류수에다음물질 1몰씩을녹여서 1 L의수용액을각각만들었다. HCl KOH CH_3&COOH NH_3 보기 ㄱ. 수용액의 ph가가장큰것은 KOH이다. ㄴ. CH_3&COOH 수용액의산성도가가장크다. ㄷ. HCl 수용액에 KOH 수용액을조금씩가하면혼합용액의 ph가점점증가한다. 1 ㄱ 2 ㄴ 3 ㄷ 4 ㄱ, ㄷ 5 ㄴ, ㄷ 이물질수용액의불꽃반응색은노란색이다. 이물질수용액에질산은 (AgNO_3) 수용액을떨어뜨리면흰색앙금이생긴다. 위실험에서사용된산과염기라고생각되는것끼리옳게짝지은것은? 산 염기 산 염기 1 HCl NaOH 2 HCl KOH 3 HNO_3 NaOH 4 CH_3&COOH NaOH 5 H_2&CO_3 KOH 436 그림은같은온도의수용액 ( 가 ) 와 ( 나 ) 의반응을모형으로나타낸것이다. 433 서술형 그림과같이같은농도의산 HA 와산 HB 수용액을각각비커에넣고 꼬마전구의밝기를비교하였더니 HA 수용액이더밝았다. 보기ㄱ. A의전하는 +2이다. ㄴ. 수용액의온도는 ( 다 ) 가 ( 가 ) 보다높다. ㄷ. Mg을넣었을때수소가발생하는것은 ( 나 ) 와 ( 다 ) 이다. HA 와 HB 수용액의 ph 를비교하고그이유를설명하시오. [ 5 점 ] 1 ㄱ 2 ㄷ 3 ㄱ, ㄴ 128 Ⅳ. 닮은꼴화학반응

4 바른답 알찬풀이 p 그림은수용액 ( 가 ) 와 ( 나 ) 를혼합하여수용액 ( 다 ) 로된것을이온모형으로나타낸것이다. 439 수능모의평가 그림은 25 C 에서수산화나트륨 (NaOH) 수용액에염산 (HCl) 을조 금씩넣을때일어나는반응을이온모형으로나타낸것이다. 보기ㄱ. 용액의 ph는 ( 가 ) 가 ( 다 ) 보다크다. ㄴ. B의전하량은 H^+보다크다. ㄷ. 용액의전기전도도는 ( 나 ) 와 ( 다 ) 가같다. 보기ㄱ. ( 나 ) 에서용액의 ph는 7보다작다. ㄴ. 알짜이온반응식은 H^+&(aq)`+`OH&^-&(aq) H_2&O(l) 이다. ㄷ. ( 가 ) ( 라 ) 에서용액의단위부피당이온수가가장적은것은 ( 다 ) 이다. IV 438 그림은일정한양의염기수용액에 BTB 용액을 1 2 방울가한후산 수용액을조금씩가할때혼합용액속의입자들을모형으로나타낸것이다. 440 산과염기의성질을알아보기위해 BTB 용액에적신거름종이의 (-) 극 근처에는 NaOH 수용액에적신실을, (+) 극근처에는묽은염산에적신실을올려놓고전류를흘려주었더니잠시후중앙부분에서녹색부분이관찰되었다. 위모형에대한설명으로옳은것만을 < 보기 > 에서있는대로고른것은? ( 단, 산의음이온과염기의양이온은나타내지않았다.) 보기ㄱ. 생성된염의양은 ( 다 )<( 라 ) 이다. ㄴ. ( 다 ) 에서혼합용액의색이녹색이다. ㄷ. 수소이온과수산화이온은 1 Û 1의개수비로반응한다. 보기ㄱ. 녹색선이나타나는이유는 Na^+과 Cl^-이만나기때문이다. ㄴ. 적외선카메라로관찰하면중앙의녹색부분의온도가다른곳보다높게나타난다. ㄷ. (+) 극과 (-) 극의위치를바꾸어도중앙에서녹색부분이관찰될것이다. 1 ㄱ 2 ㄴ 3 ㄱ, ㄴ 4 ㄱ, ㄷ 5 ㄴ, ㄷ 13. 산과염기의중화반응 129

5 내신분석 기출문제 441 그림 ( 가 ) ( 다 ) 는강산 (HA) 수용액 20 ml 에강염기 (BOH) 수용액을 10 ml 씩 2 번넣었을때, 수용액속의이온을모형으로나타낸것이다. 444 진한염산과 A 의수용액사이의반응을알아보기위해다음과같이실 험하였다. 보기ㄱ. 는 H^+이다. ㄴ. ( 나 ) 에서수용액은산성이다. ㄷ. ( 나 ) 에서의개수는 2개이다. 1 ㄱ 2 ㄷ 3 ㄱ, ㄴ ( 가 ) 온도계의구부분을솜으로감싸서메틸오렌지용액을가한진한염산을묻힌다. ( 나 ) ( 가 ) 의온도계를 A 수용액 10 ml 가들어있는집기병속에넣어두었더니솜이노란색으로변하였다. 보기 ㄱ. A는휘발성물질이다. ㄴ. A 수용액의 ph는 7보다크다. ㄷ. 솜이노란색으로변할때의온도는변하기전보다높다. 442 오른쪽그림은묽은염산 5 ml 와수산화 나트륨 (NaOH) 수용액 10 ml를혼합한용액 A에존재하는이온을모형으로나타낸것이다. 보기ㄱ. 혼합전단위부피당이온수는묽은염산이수산화나트륨수용액보다작다. ㄴ. 용액 A에페놀프탈레인용액을넣으면붉은색을띤다. ㄷ. 용액 A에위에서사용한묽은염산 10 ml를더넣으면산성이된다. 1 ㄱ 2 ㄷ 3 ㄱ, ㄴ 443 수능모의평가 오른쪽그림은묽은황산에수산화나 트륨수용액을가하여완전히중화시킬때, 두용액사이의부피관계를나타낸것이다. 혼합용액 A D에생성된물분자수를부등호또는등호를사용하여비교하시오. ( 단, 직선은두용액이남지않고반응하는부피관계를나타낸다.) 1 ㄱ 2 ㄷ 3 ㄱ, ㄴ 445 표는온도가같은묽은염산과수산화나트륨수용액을서로다른부피 비로혼합한용액의온도변화와혼합용액에 BTB 용액을떨어뜨릴 때용액의색변화를정리한것이다. 실험 묽은염산 (ml) 수산화나트륨 (ml) 온도변화 ( C) BTB에의한색변화 노란색 노란색 노란색 푸른색 푸른색 푸른색 보기 ㄱ. 같은부피의두용액속에들어있는 H^+ 수와 OH&^- 수 는같다. ㄴ. 혼합용액에서물을모두증발시킬때용기에남는물 질은실험 3과 4가같다. ㄷ. 묽은염산과수산화나트륨수용액을 50 ml씩혼합하 면혼합용액의온도변화는 5 C 정도이다. 130 Ⅳ. 닮은꼴화학반응

6 바른답 알찬풀이 p.64 [ 446~ 447 ] 그림은같은온도의묽은황산 (H_2&SO_4) 과수산화나트륨 (NaOH) 수용액의부피를다르게하여섞은후, 혼합용액의최고온도를측정하여나타낸것이다. 물음에답하시오. 449 수능모의평가 표는 HCl(aq), NaOH(aq), KOH(aq) 의부피를달리하여혼합 한용액 ( 가 ), ( 나 ) 에대한자료이다. 446 A, B, C 에서혼합용액의 ph 와같은온도에서혼합용액의부피를등 호나부등호를이용하여비교하시오. 447 혼합하기전단위부피속에존재하는전체이온수비 ( 황산 : 수산화나 트륨 ) 와혼합용액 B에존재하는이온수비 (Na^+ Û SO_4^2^-) 로옳은것은? 전체이온수비 B에서의이온수비 (Na^+ Û SO_4&^2^-) 1 3 Û 4 1 Û Û 4 1 Û Û 4 2 Û Û 8 1 Û Û 8 2 Û 1 용액 ( 가 ) ( 나 ) 혼합전 HCl(aq) 각용액의 NaOH(aq) 5 20 부피 (ml) KOH(aq) 혼합후용액의단위부피속에존재하는양이온의모형 ( 가 ) 에서생성된물의몰수는? ( 단, 혼합후용액의부피는혼합전각 ( 나 ) 에서생성된물의몰수용액의부피의합과같다.) 1 3/8 2 1/2 3 3/ /3 450 그림은염산과수산화나트륨수용액의부피를달리하여혼합한용액의최고온도를측정한결과를나타낸것이다. IV 448 묽은염산 25 ml 에같은농도와온도의수산화나트륨수용액을조금 씩가하면서중화시킬때, 가해준수산화나트륨수용액의부피에따른혼합용액의성질변화를나타낸그래프중옳은것만을 < 보기 > 에서있는대로고른것은? 보기ㄱ. ㄴ. ㄷ. 두수용액을각각 150 ml씩혼합한용액에대한설명으로옳은것만을 < 보기 > 에서있는대로고른것은? ( 단, 각혼합용액의비열은모두같다고가정한다.) 보기ㄱ. 혼합용액은염기성이다. ㄴ. 혼합용액의부피는 300 ml보다크다. ㄷ. 두용액을각각 15 ml씩혼합한용액보다온도가높다. 1 ㄱ 2 ㄴ 3 ㄱ, ㄴ 4 ㄱ, ㄷ 5 ㄱ, ㄴ, ㄷ 13. 산과염기의중화반응 131

7 내신분석바른답 알찬풀이기출문제 p.64 [ 451~ 452 ] 그림은묽은염산과수산화나트륨수용액을서로다른부 피비로혼합한용액의온도변화를측정하여나타낸것이다. 물음에답하시오. 454 그림은묽은염산 20 ml 에 NaOH 수용액을조금씩가하면서혼합 용액의전기전도도를측정한결과를나타낸것이다. 451 A점의혼합용액에 BTB 용액을가할때용액의색을쓰시오. 보기ㄱ. A점의용액에는이온이존재하지않는다. ㄴ. 용액 1 ml에들어있는총이온수는 HCl(aq) 이 NaOH(aq) 의 1/2 이다. 452 C점의혼합용액을중성용액으로만들려면어떤용액몇 ml를더가해야하는지쓰시오. ㄷ. A점까지전기전도도가감소하는것은이온수가감소 하기때문이다. 1 ㄴ 2 ㄷ 3 ㄱ, ㄴ 4 ㄱ, ㄷ 5 ㄴ, ㄷ 453 그림은같은온도의묽은염산과수산화나트륨수용액을서로다른부 피비로혼합한용액의최고온도를측정하여나타낸것이다. 455 다음은딸과엄마가부엌에서나눈대화의일부이다. 딸 : 이도마에서생선비린내가너무나요. 엄마 : 거기식초탄물로도마를씻어줄래? 딸 : 왜도마를식초탄물에씻어요? 엄마 : 식초가생선비린내를없애준단다. 보기ㄱ. A의 OH&^- 수 Û E의 H^+ 수 =1 Û 1이다. ㄴ. A와 D에서발생한열량의비는 3 Û 4이다. ㄷ. 혼합용액을증발시킬때 C에서가장많은양의염화나트륨이남는다. 이대화에서밑줄친내용의원리가적용된예로적절한것만을 < 보기 > 에서있는대로고른것은? 보기ㄱ. 신김치에달걀껍데기를넣어준다. ㄴ. 벌에쏘였을때암모니아수를바른다. ㄷ. 아세톤을이용하여매니큐어를지운다. 1 ㄱ 2 ㄷ 3 ㄱ, ㄴ 132 Ⅳ. 닮은꼴화학반응

8 바른답 알찬풀이 p.67 내신완성학교시험빈출문제중내신 1등급을결정하는고난도문제들을수록하였습니다. 1등급문제 456 정답률 25% 458 정답률 30% 표는염산 (HCl(aq)) 에수산화나트륨 (NaOH(aq)) 의부피를달리하여혼합한용액 ( 가 ) 와 ( 나 ) 에대한자료이다. y는 x보다크다. 그림은 HA(aq) 과 BOH(aq) 의부피비를달리하여반응시켰을때, 혼합용액에서발생하는열량을나타낸것이다. 실험 Ⅰ과실험 Ⅱ에서 사용한 HA(aq) 과 BOH(aq) 의농도는다르다. 혼합용액 ( 가 ) ( 나 ) 혼합전각용액의부피 (ml) HCl(aq) NaOH(aq) x y 단위부피당이온수모형 IV ( 단, 중화반응에의한물의부피변화는무시한다.) 보기ㄱ. 는 Cl^-이다. ㄴ. y=3x이다. ㄷ. 중화반응에서생성된물의몰수는 ( 나 ) 가 ( 가 ) 의 2배이다. P와 Q에서각각의혼합용액속에존재하는입자의모형으로적절한것 만을 < 보기 > 에서골라옳게짝지은것은? ( 단, HA(aq) 과 BOH(aq) 은완전히이온화되고앙금생성은일어나지않으며, 는 H^+, 는 A^-, 는 B^+, 는 OH^-이다.) 보기 ㄱ. ㄴ. ㄷ. ㄹ. 457 정답률 25% 그림은묽은황산 (H_2SO_4) 20 ml에염기수용액 A, B를각각 10 ml씩순서대로넣었을때, 수용액속에존재하는이온의종류와수를모형으로나타낸것이다. P Q P Q 1 ㄱ ㄴ 2 ㄱ ㄹ 3 ㄴ ㄱ 4 ㄴ ㄷ 5 ㄹ ㄷ ( 단, A, B는수산화나트륨 (NaOH) 과수산화바륨 (Ba(OH)_2) 수용액중하나이며, 사용한산과염기는수용액에서완전히이온화되며, BaSO_4 은앙금이다.) 보기ㄱ. 는구경꾼이온이다. ㄴ. 과정 ( 나 ) 에서생성되는물분자수는과정 ( 가 ) 에서생성되는물분자수의 3배이다. ㄷ. 혼합전의황산 10 ml와수산화바륨수용액 10 ml 를섞은혼합용액은중성이다. 459 서술형 정답률 30% 라벨이떨어진 2 개의시약병에각각 1 % 염산과 2 % 염산이들어있 다. 준비된기구와시약만으로각각의시약병에든염산의종류를확인하기위한실험을설계하시오. [ 7점 ] [ 준비물 ] 온도계, 1 % 수산화나트륨수용액, 스포이트 2개, 비커 2개 1 ㄱ 2 ㄴ 3 ㄷ 4 ㄱ, ㄴ 5 ㄴ, ㄷ 13. 산과염기의중화반응 133