2014년 9월 고2 전국연합학력평가

고 1 제 4 교시 2015학년도 9월 탐구고1 영역 전국연합학력평가 (화학) 문제지 탐구 영역 (화학) 111 1. 다음은 인류가 사용한 도구에 대한 설명이다. 4. 그림은 금속 활자를 만드는 과정을 인류는 처음에는 ᄀ 암석을 이용하여 돌도끼, 돌칼과 같은 도구를 만들었다. 그 후 불을 이용하여 ᄂ 구리로 도구를 만들 었으나, 구리는 그리 단단하지도 않고 표면이 부식되는 단점이 있었다. 이러한 단점을 보완하기 위해 구리에 주석을 섞어서 만든 ᄃ 청동으로 된 도구를 제작하였다. ㄱ. ᄀ은 혼합물이다. ㄴ. ᄂ은 가늘게 뽑히는 성질이 있다. ㄷ. ᄃ은 합금이다. 2. 다음은 태양계에 존재하는 원소와 관련된 내용이다. 태양계에는 90여 종의 천연 원소가 있으며 동위 원소를 고려 하면 약 300종에 이른다. 이러한 원소 중에서 전체 질량의 71% 정도는 A이며, 27% 정도는 B이다. (단, A와 B는 임의의 원소 기호이다.) ㄱ. A는 B보다 가벼운 원소이다. ㄴ. A 는 지구 대기의 주요 성분 물질이다. ㄷ. B는 물을 구성하는 성분 원소이다. ㄱ. (가)에서 금속은 융해가 일어난다. ㄴ. (나)에서 금속의 밀도는 감소한다. ㄷ. (가)~(다)에서 금속의 화학적 변화가 일어난다. 5. 다음은 물질의 성질과 특성을 알아보기 위한 실험이다. [실험 과정] (가) 두 개의 비커에 각각 물 20mL와 40mL를 넣은 후 질량, 온도, 끓는점을 측정한다. (나) 물 대신 에탄올을 사용하여 과정 (가)를 반복한다. [실험 결과] 3. 그림은 삼중수소 원자핵이 생성되는 과정을 모형으로 나타낸 것이다. 구분 부피(mL) 질량(g) 온도( ) 끓는점( ) 20 20.0 25 100 물 40 40.0 25 100 에탄올 20 15.8 25 78.3 40 31.6 25 78.3 (단,, 는 업 쿼크와 다운 쿼크 중 하나이다.) ㄱ. 는 다운 쿼크이다. ㄴ. (가)는 중성자이다. ㄷ. (나)와 (다)의 핵전하량은 같다. [3점] ㄱ. 온도는 물질의 특성이다. ㄴ. 끓는점은 세기 성질이다. ㄷ. 부피와 질량은 크기 성질이다. 11 32

2 탐구 영역 (화학) 고 1 6. 다음은 기체의 성질을 알아보기 위한 실험이다. [실험] (가) 간이 진공 용기 안에 실린더를 넣고 그림과 같이 장치한다. (나) 펌프로 간이 진공 용기 안의 공기를 일부 빼낸다. 8. 다음은 녹색 황세균과 남세균에서 일어나는 광합성 반응의 화학 반응식이다. (가) 녹색 황세균의 광합성 CO H S C H O ᄀ H O (나) 남세균의 광합성 CO H O C H O O ᄂ 실린더 내부 기체의 변화에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기> 에서 있는 대로 고른 (단, 용기 내 온도의 변화는 없다.) ㄱ. 부피는 증가한다. ㄴ. 분자 수는 일정하다. ㄷ. 단위 시간 동안 분자 간 평균 충돌 횟수는 증가한다. ㄱ. ᄀ과 ᄂ은 화합물이다. ㄴ. (가)와 (나)에서 탄소 화합물이 생성된다. ㄷ. (가)와 (나)에서 빛에너지가 화학에너지로 전환된다. 9. 그림은 빅뱅 이후 초기 우주에서 생성된 입자 (가)~(다)를 모형 으로 (단,,, 는 원자를 구성하는 입자이다.) [3점] 7. 다음은 기체의 확산과 관련된 실험이다. [실험 과정] (가) 한 쪽 끝이 막힌 유리관 입구에 X 수용액을 묻힌 솜을 넣은 후 BTB 용액을 적신 거름 종이의 색깔이 변할 때 까지 걸린 시간( )을 측정한다. ㄱ. (가)를 원자핵으로 갖는 원자의 원자 번호는 1이다. ㄴ. (가)와 가 핵융합 반응을 하면 (나)가 생성된다. ㄷ. 우주의 온도는 (나)의 생성 시기가 (다)의 생성 시기보다 높다. 10. 그림은 생수병에 사용되는 PET의 합성 과정을 구조식으로 (나) X 수용액 대신 Y 수용액으로 과정 (가)를 반복하여 걸린 시간( )을 측정한다. [실험 결과] 이 보다 크다. [3점] ㄱ. 확산 속도는 X 가 Y 보다 느리다. ㄴ. 분자량은 X 가 Y 보다 크다. ㄷ. 과정 (가)에서 온도를 높이면 이 커진다. PET에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 ㄱ. 재활용이 불가능하다. ㄴ. 가열에 의해 가공하기 쉽다. ㄷ. 첨가 중합 반응으로 만들어진다. 12 32

고 1 탐구 영역 (화학) 3 11. 그림은 3가지 물질을 주어진 기준에 따라 분류한 것이다. 14. 다음은 이온 모형 카드와 사용 규칙이다. [이온 모형 카드] A 이온 B 이온 C 이온 (가)~(다)에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대 로 고른 [3점] ㄱ. (가)는 가연성 기체이다. ㄴ. (나)는 원시 지구 대기 성분이다. ㄷ. (다)는 물과 격렬하게 반응한다. 12. 그림은 주기율표의 일부를 족 1 2 13 14 15 16 17 18 주기 1 A B [사용 규칙] Ⅰ. 돌출된 부분( )은 얻은 전자 1개를, 홈이 파인 부분 ( )은 잃은 전자 1개를 나타낸다. Ⅱ. 카드의 돌출된 부분을 홈이 파인 부분에 끼워 넣어 화합물 을 만든다. (단, A~C는 3주기 임의의 원소 기호이다.) [3점] ㄱ. 염화 나트륨에서 나트륨 이온은 A 이온에 해당한다. ㄴ. B 이온의 화학식은 B 이다. ㄷ. A 이온과 C 이온으로 만든 전기적으로 중성인 화합물의 화학식은 CA 이다. 2 C 3 D 원소 A~D에 대한 설명으로 옳지 않은 (단, A~D는 임의의 원소 기호이다.) [3점] 1 A의 양성자 수는 1개이다. 2 최외각 전자 수는 B가 C보다 많다. 3 B는 목성형 행성의 대기층에 존재한다. 4 상온에서 분자의 평균 운동 속도는 A 가 C 보다 크다. 5 D는 금속 원소이다. 15. 다음은 ACl 수용액의 전기 전도성을 알아보기 위한 실험이다. [실험] (가) 그림과 같은 장치를 이용하여 증류수에 전극을 담갔더니 전류가 흐르지 않았다. 13. 그림은 원자 A~C의 전자 배치를 모형으로 (나) 과정 (가)의 증류수에 고체 ACl 를 녹인 후, 전극을 담갔 A B C (단, A~C는 임의의 원소 기호이다.) ㄱ. A와 C는 화학적 성질이 비슷하다. ㄴ. B는 최외각 전자 수가 8개이다. ㄷ. A와 B는 원자 수 비가 1 : 2인 화합물을 만들 수 있다. 더니 전류가 흘렀다. (단, A는 임의의 금속 원소 기호이다.) ㄱ. 증류수는 비전해질이다. ㄴ. ACl 는 물에 녹아 A 과 Cl 으로 이온화한다. ㄷ. 고체 ACl 에 전극을 연결하면 전류가 흐른다. 21 32

4 탐구 영역 (화학) 고 1 16. 그림은 성간에 존재하는 2가지 물질의 공유 결합을 모형으로 19. 그림은 1기압에서 액체 A와 물의 혼합물을 가열할 때 시간에 따른 온도 변화를 (단, A와 B는 2주기 임의의 원소 기호이다.) [3점] ㄱ. A 에는 2중 결합이 있다. ㄴ. B의 원자가 전자 수는 6개이다. ㄷ. 한 분자 내의 공유 전자쌍 수는 AH 와 H B가 같다. 17. 그림은 강철 용기에서 일어나는 반응을 기체 분자 모형으로 X Y ㄱ. 분자 간 인력은 액체 A가 물보다 크다. ㄴ. (가)에서 시간이 지남에 따라 액체 혼합물 속 A의 비율은 감소한다. ㄷ. (나)에서 가해 준 열에너지는 상태 변화에 사용된다. 반응 전 반응 후 (단, X, Y 는 임의의 원소 기호이며, 반응 전후 온도는 같 다.) [3점] ㄱ. 용기 내부 압력은 반응 후가 반응 전보다 작다. ㄴ. 용기 내부 기체 밀도는 반응 후가 반응 전보다 작다. ㄷ. 화학 반응식은 X XY X Y 로 나타낼 수 있다. 20. 그림은 AB 수용액과 CD 수용액이 반응하여 앙금을 생성할 때, 수용액 속의 이온을 모형으로 (다)는 음이 온만을 표시한 것이다. 18. 그림은 다이아몬드(C)와 규소(Si)의 에너지 띠 구조를 나타낸 것이다. (단, A~D는 임의의 원소 기호이다.) [3점] ㄱ. 는 구경꾼 이온이다. ㄴ. (가)와 (나)의 양이온의 전하량 비는 1 : 2이다. ㄷ. (다) 수용액의 양이온과 음이온의 입자 수 비는 1 : 1이다. [3점] ㄱ. 띠 간격은 다이아몬드가 규소보다 크다. ㄴ. 다이아몬드의 가전자 띠는 전자들이 완전히 채워져 있다. ㄷ. 온도가 높아지면 규소의 전도 띠는 더 많은 전자들이 채워진다. * 확인 사항 답안지의 해당란에 필요한 내용을 정확히 기입(표기)했는지 확인 하시오. 22 32

2015학년도 9월 고1 전국연합학력평가 정답 및 해설 탐구 영역 화학 정답 1 5 2 1 3 4 4 1 5 4 6 3 7 3 8 5 9 5 10 2 11 4 12 2 13 3 14 2 15 1 16 2 17 3 18 5 19 4 20 2 화학 해설 1. [출제의도] 물질의 분류와 성질 이해하기 암석은 철, 마그네슘, 석영 등 여러 가지 물질 이 포함된 혼합물이다. 금속인 구리는 가늘게 뽑 히는 성질을 지니고 있으며, 청동은 성분 물질이 구리와 주석인 합금이다. 2. [출제의도] 태양계 구성 원소의 성질 이해하기 A는 수소(H), B 는 헬륨(He)으로, 수소는 헬륨 보다 가벼운 원소이다. 지구 대기의 주요 성분 물 질은 질소(N )와 산소(O )이고, 물(H O)을 구성 하는 성분 원소는 수소와 산소이다. 3. [출제의도] 원자핵을 이루는 입자 이해하기 삼중수소 원자핵은 양성자 1개와 중성자 2개로 이루어진다. 양성자는 업 쿼크 2개와 다운 쿼크 1 개로, 중성자는 업 쿼크 1개와 다운 쿼크 2개로 이루어진다. 는 업 쿼크, 는 다운 쿼크이므 로 (가)는 양성자이다. (나)와 (다)는 모두 (+) 전하를 띠는 양성자 1개로 이루어져 있으므로 핵 전하량은 같다. 4. [출제의도] 물질의 상태 변화 이해하기 (가)에서는 고체 상태인 쇠가 액체 상태인 쇳물 로 녹는 융해가 일어난다. (나)에서는 녹인 쇳물을 거푸집에 부으면 쇳물이 식으면서 고체 상태로 될 때 부피가 감소하므로 밀도가 증가한다. (가)~(다) 에서 금속은 융해, 응고 등의 물리적 변화가 일어 난다. 5. [출제의도] 물질의 성질과 특성 이해하기 부피와 질량은 물질의 양에 비례하므로 크기 성 질이고, 온도와 끓는점은 물질의 양에 무관하므로 세기 성질이다. 끓는점은 물질을 구별할 수 있는 고유한 성질이므로 물질의 특성이다. 온도는 세기 성질이지만 물질을 구별할 수 있는 물질의 특성은 아니다. 6. [출제의도] 보일 법칙 이해하기 온도가 일정할 때 기체에 가해지는 압력이 작아 지면 실린더 내부 기체의 부피는 증가하고, 단위 시간 동안 분자 간 평균 충돌 횟수는 감소한다. 실린더와 간이 진공 용기 사이에 분자의 이동은 없으므로 실린더 내부의 분자 수는 일정하다. 7. [출제의도] 기체의 확산 이해하기 거름 종이의 색깔이 변할 때까지 걸린 시간이 큰 X 가 Y 보다 확산 속도가 느리다. 같은 온도에 서 분자량이 크면 확산 속도가 느리므로 분자량은 X 가 Y 보다 크다. 온도가 높을수록 분자의 평균 운동 속도가 증가하기 때문에 확산 속도가 빨라진 다. 따라서 은 작아진다. 8. [출제의도] 광합성 반응과 화학 반응식 이해하기 ᄀ은 원소인 S이고, ᄂ은 화합물인 H O이다. 광합성 반응 과정에서 탄소 화합물인 C H O 이 생성되고, 빛에너지가 화학에너지로 전환된다. 9. [출제의도] 초기 우주 생성 입자의 특징 이해 하기,, 는 원자를 구성하는 3가지 입자이다. (다)가, 로만 이루어져 있으므로 는 양성 자, 는 중성자, 는 전자이다. 따라서 (가)는 삼중수소 원자핵, (나)는 헬륨 원자핵, (다)는 수 소 원자이다. (가)를 포함하고 있는 원자의 양성 자는 1개이므로 원자 번호는 1이다. (가)와 가 핵융합 반응하면 양성자 2개, 중성자 2개인 (나) 가 생성된다. (가)와 (나)가 생성된 이후 우주의 온도가 내려가면서 (다)가 생성되었다. 10. [출제의도] 축합 중합 반응의 성질 이해하기 PET는 가열에 의해 가공하기 쉽고, 재활용이 가능하다. PET는 물이 빠져 나가는 축합 중합 반 응을 통해 생성된다. 11. [출제의도] 물질의 분류 및 성질 이해하기 상온에서 O, CH 은 기체 상태로 존재하고, 금 속 Na은 고체 상태로 존재하므로 (다)는 Na이다. O 는 2개의 원자로 이루어진 이원자 분자이므로 (가)에 해당한다. O 는 조연성 기체이고, CH 은 원시 지구 대기의 성분이다. Na은 물과 격렬하게 반응하여 수소 기체를 발생시킨다. 12. [출제의도] 원소 주기율표 이해하기 1 A는 H로 양성자 수가 1개이다. 2 B 는 He 으로 최외각 전자 수가 2개, C 는 N로 최외각 전 자 수가 5개이므로 최외각 전자 수는 C 가 더 많 다. 3 B 는 He으로 목성형 행성의 대기층에 존재 한다. 4 분자량이 작을수록 분자의 평균 운동 속 도는 크므로 분자량이 작은 A 가 C 보다 평균 운 동 속도는 크다. 5 D는 금속 원소인 Al이다. 13. [출제의도] 원자의 전자 배치 이해하기 A와 C 는 원자가 전자 수가 같으므로 화학적 성질이 비슷하고, B 의 최외각 전자 수는 6개이다. A와 B 가 1 : 2로 결합하면 옥텟 규칙을 만족하는 화합물 AB 가 된다. 14. [출제의도] 이온 결합 물질의 화학식 이해하기 A 이온은 전자 1개를 얻었으므로 화학식은 A 이다. B 이온은 전자 1개, C 이온은 전자 2개를 잃었으므로 화학식은 각각 B, C 이다. 염화 나트륨에서 나트륨 이온은 Na 이므로 B 이온에 해당한다. A 이온과 C 이온의 전하량 비는 1 : 2 이므로 2 : 1의 개수 비로 반응하여 전기적으로 중 성인 화합물 CA 를 만든다. 15. [출제의도] 물질의 전기 전도성 이해하기 증류수는 전류가 흐르지 않으므로 비전해질이 다. ACl 는 이온 결합 물질이므로 고체 상태에서 이온이 자유롭게 이동할 수 없어 전류가 흐르지 않는다. ACl 는 물에 녹아 A 과 2Cl 으로 이온 화한다. 16. [출제의도] 공유 결합에서 결합 관계 이해하기 A는 원자가 전자 수가 5개이므로 2주기 원소 중 질소에 해당된다. A 는 공유 전자쌍이 3개인 3중 결합을 이룬다. 공유 전자쌍은 AH 에 3개, H B 에 2개가 있다. 17. [출제의도] 화학 반응 전후 기체의 성질 이해 하기 반응 전 용기 속에는 X 분자 2개와 XY 분자 2개가 있으며, 반응 후 용기 속에는 X Y 분자 2 개와 반응하지 않고 남은 X 분자 1개가 있다. 따 라서 이 반응의 화학 반응식은 X XY X Y 이다. 반응 전후 강철 용기 속 기체 분자 수 비는 4 : 3이다. 같은 온도와 부피에서 기체의 압력은 분자 수에 비례하므로 반응 후 용기 내부의 압력 은 감소한다. 반응 전후 용기 내부 기체의 부피와 질량은 일정하므로 용기 내부의 기체 밀도는 일정 하다. 18. [출제의도] 부도체와 반도체의 전기 전도성을 에너지 띠 이론으로 설명하기 다이아몬드의 가전자 띠는 전자들이 완전히 채 워져 있고, 전도 띠는 전자가 채워져 있지 않다. 또한 다이아몬드는 전도 띠와 가전자 띠 사이의 간격이 커서 전기 전도성이 없는 부도체이다. 반 면 규소는 전도 띠와 가전자 띠 사이의 간격이 작 아서 작은 에너지에 의해 가전자 띠의 일부 전자 들이 전도 띠로 이동하므로 전기 전도성을 갖는 반도체이다. 또한 온도가 높을수록 전도 띠에 전 자가 더 많이 채워지므로 전기 전도성이 증가한다. 19. [출제의도] 액체 혼합물의 가열 곡선 그래프 해석하기 (가) 구간에서는 액체 혼합물 중 끓는점이 낮은 액체 A가 먼저 끓어 분별 증류되므로 액체 혼합 물 속에 A의 비율이 점점 감소하고, (나) 구간에 서는 끓는점이 높은 물이 끓게 된다. 따라서 끓는 점이 낮은 액체 A가 물보다 분자 간 인력이 작 다. (나) 구간에서는 기화가 일어나며 가해 준 열 에너지는 기화열로 사용된다. 20. [출제의도] 앙금 생성 반응의 정량적 관계 이 해하기 는 A, 는 B, 는 C, 는 D 이다. 이 반응에서 반응에 참여하지 않는 와 는 구 경꾼 이온이다. 이 반응의 알짜 이온 반응식은 A + D AD 이므로 (다) 수용액 에는 C 1개, B 1개, D 1개가 존재한다. 따 라서 양이온과 음이온의 입자 수 비는 1 : 2이다. 1 16