01 다음 설명 중 옳은 것은 ○, 옳지 않은 것은 Ｘ로 표시하시오.

Ⅰ. 화학의 언어 / 1. 인류 문명과 화학

02. 화학식과 화학식량

소단원 문제

① NaCl은 분자식이다. ································(     )

② 실험식을 통해 분자 1개를 구성하는 성분 원소의 종류와 원자의 개수를 알 수 있다. ···················(     )

③ C6H6와 C2H4의 실험식은 같다. ···················(     )

④ CH3COOH의 분자량은 HCHO의 2배이다. ·····(     )

⑤ 분자량은 분자 1개의 실제 질량이다.·············(     )

⑥ 분자량=실험식량×[eqn: n]([eqn: n]은 정수)의 관계가 성립한다.

·························································(     )

02 현재 사용하는 원자량에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 단위로는 g을 쓴다.

② 원자 1개의 실제 질량이다.

③ 탄소 원자 1개의 질량은 12.00g이다.

④ 탄소의 평균 원자량을 기준으로 한다.

⑤ 평균 원자량은 자연계에 존재하는 동위 원소의 존재비를 고려한 값이다.

03 다음 각 물질의 화학식량을 구하시오. (단, 원자량은 H=1, Cl=35.5, Mg=24, S=32, O=16, N=14이다.)

(1) 염화 수소(HCl)

(2) 황산 마그네슘(MgSO4)

(3) 질산 암모늄(NH4NO3)

04 자연에 존재하는 탄소는 질량수 12인 12C와 질량수 13인 13C의 2가지 동위 원소가 있으며, 이들의 존재 비율은 각각 98.9%와 1.1%이다. 탄소의 평균 원자량을 구하시오.

05 <보기>의 화합물 중 실험식이 같은 것끼리 짝지으시오.

	<보 기>
ㄱ. C6H12O6		ㄴ. C2H5OH
ㄷ. CH3COOH		ㄹ. CH3OCH3

06 다음은 탄소(C) 원자, X 원자, Y원자 사이의 질량을 비교한 것이다.

•그림 (가)와 같이 C 원자 1개의 질량과 X 원자

12개의 질량이 같다.

•그림 (나)와 같이 C 원자 4개의 질량과 Y 원자

3개의 질량이 같다.

(가)                     (나)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?(단, C의 원자량은 12이다.)

	<보 기>
ㄱ. X의 원자량은 1이다. ㄴ. Y의 원자량은 16이다. ㄷ. X2Y의 분자량은 18이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

07 표는 자연계에 존재하는 염소(Cl)의 동위 원소의 원자량과 존재 비율을 나타낸 것이다.

원소	동위 원소	원자량	존재 비율(%)
Cl	[eqn: rm ^{35} rmCl]	35	75
	[eqn: rm ^{37} rm Cl]	37	25

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. Cl의 평균 원자량은 36이다. ㄴ. Cl2는 4가지의 분자량을 갖는다. ㄷ. 자연계에 존재하는 Cl2의 분자량의 평균값은 71이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

08 그림은 아세트산의 구조를 분자 모형으로 나타낸 것이다.

아세트산에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?(단, H, C, O의 원자량은 각각 1, 12, 16이다.)

	<보 기>
ㄱ. 분자량은 60이다. ㄴ. 실험식은 CH2O이다. ㄷ. 분자 1개의 질량은 60 g이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

09 다음은 3가지 물질 (가)~(다)를 구성하는 입자를 모형으로 나타낸 것이다.

(가)         (나)               (다)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 원자량은 Na=23, Cl=35.5이다.)

	<보 기>
ㄱ. (가)~(다)는 모두 분자이다. ㄴ. 분자량은 (나)가 (가)보다 크다. ㄷ. 화학식량은 (다)가 (가)보다 크다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ

④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

서술형 문제

10 질량수가 12인 탄소의 원자량을 12로 정하지 않고 6으로 정했다면, 다음의 값은 각각 어떻게 변하는지 쓰고, 그 이유를 서술하시오. (단, 현재 원자량은 H=1, C=12, O=16이다.)

(1) C원자 1개의 질량

(2) H의 원자량과 CO2의 분자량

11 원자량이 12인 탄소(C) 원자 1개의 실제 질량은 2.0×10-23g이다. 원자량이 16인 산소(O) 원자의 실제 질량을 구하는 풀이 과정과 답을 쓰시오.

12 표는 원소 X와 Y로 이루어진 화합물 X2Y와 XY2의 분자량을 나타낸 것이다.

화합물	X2Y	XY2
분자량	44	46

X의 원자량과 Y의 원자량을 각각 구하고, 구하는 방법을 서술하시오.

정답과 해설

01 (1)Ｘ (2)Ｘ (3)Ｘ (4)○ (5)Ｘ (6)○   02 ⑤  03 (1) 36.5 (2) 120 (3) 8   04 12.011   05 ㄱ과 ㄷ, ㄴ과 ㄹ   06 ⑤   07 ②   08 ③   09 ②   10 해설참조   11 해설참조   12 해설참조

01

(1) NaCl은 양이온과 음이온이 결합한 이온 결합 물질이

므로 실험식이다.

(2) 실험식은 물질을 이루는 원자나 이온의 종류와 수를

가장 간단한 정수비로 나타낸 식이다.

(3) C6H6의 실험식은 CH이고, C2H4의 실험식은 CH2이다.

(4) CH3COOH의 분자식은 C2H4O2이고, HCHO의 분자식은

CH2O이므로 CH3COOH의 분자량은 HCHO의 2배이다.

(5) 분자량은 분자를 구성하는 원자들의 원자량의 합이므

로, 분자량도 실제 질량이 아니고 상대적 질량이다.

(6) 분자식=실험식×[eqn: n]([eqn: n]은 정수)의 식이 성립하므로 분자량=실험식량×[eqn: n]([eqn: n]은 정수)이다.

02

⑤ 평균 원자량은 자연계에 존재하는 동위 원소의 존재

비율을 고려한 평균값이다.

①, ② 원자량은 상대적 질량이므로 단위가 없다.

오답 체크

③ 탄소 원자 1개의 실제 질량은[eqn: {rm12`g} over {6.02 TIMES 10 ^{23}}]이다.

④ 원자량은 질량수가 12인 탄소 원자([eqn: rm ^{`12} rmC])의 질량을 기준으로 한다.

03

(1) HCl의 화학식량은 1+35.5=36.5이다.

(2) MgSO4의 화학식량은 24+32+16×4=120이다.

(3) NH4NO3의 화학식량은 14+1×4+14+16×3=80이다.

04

평균 원자량은 동위 원소의 존재 비율을 고려한 평균값이

고, 각 동위 원소의 원자량은 질량수와 거의 같은 값이다.

따라서 탄소의 평균 원자량은

[eqn: 12 TIMES {98.9} over {100} +13 TIMES {1.1} over {100} =12.011]이다.

05

실험식은 물질을 이루는 원자나 이온의 종류와 수를 가장

간단한 정수비로 나타낸 식이다. ㄱ과 ㄷ의 실험식은

CH2O이고, ㄴ과 ㄹ의 실험식은 C2H6O이다.

06

ㄱ. 원자량이 12인 C 원자 1개의 질량과 X 원자 12개의

질량이 같으므로 X의 원자량은 1이다.

ㄴ. 원자량이 12인 C 원자 4개의 질량과 Y 원자 3개의 질

량이 같으므로 Y의 원자량은 16이다.

ㄷ. 분자량은 분자를 구성하는 원자들의 원자량의 합이므

로 X2Y 의 분자량은 1×2+16=18이다.

07

ㄷ. 자연계에 존재하는 Cl2의 분자량의 평균값은 평균

원자량의 2배인 35.5×2=71이다.

ㄱ. 염소(Cl)의 평균 원자량은 [eqn: 35 TIMES {75} over {100} +37 TIMES {25} over {100} =35.5]이다.

오답 체크

ㄴ. Cl2의 분자량은 70, 72, 74의 3가지가 가능하다.

08

ㄱ. 아세트산의 시성식은 CH3COOH이고, 분자식은 C2H4O2

이므로 분자량은 12×2+1×4+16×2=60이다.

ㄴ. 아세트산의 분자식이 C2H4O2이므로 실험식은CH2O이

다.

ㄷ. 분자량은 상대적 질량값이므로 단위가 없다. 아세트산 분자 1개의 질량은 [eqn: {60`rmg} over {6.02 TIMES 10 ^{23}} image 9.97 TIMES 10 ^{-23} rmg]

오답 체크

이다.

09

ㄴ. 분자량은 분자를 이루는 원자들의 원자량의 합이므로

(가)의 분자량은 71이고, (나)의 분자량은 71+산소(O)의

원자량이다. 따라서 분자량은 (나)가 (가)보다 크다.

ㄱ. (가)와 (나)는 분자이고, (다)는 이온 결합 물질로 양이온과 음이온이 연속적으로 결합하여 독립적으로 존재하지 않으므로 분자가 아니다.

오답 체크

ㄷ. 화학식량은 화학식을 구성하는 원자들의 원자량의 합

이므로 (가)의 화학식량은 71, (다)의 화학식량은

23+35.5=58.5이다.

따라서 화학식량은 (다)가 (가)보다 작다.

10

모범답안_ (1) C 원자 1개의 질량은 변하지 않는다. 원자량의 기준에 관계없이 C 원자 1개의 실제 질량은 변하지 않기 때문이다.

(2) H의 원자량: 0.5, CO2의 분자량: 22, 원자량은 상대적

질량이므로 C의 원자량을 6으로 정하면 H의 원자량은 0.5

이고, O의 원자량은 8이 되기 때문이다.

해설_ (2) 원자량과 분자량은 탄소의 원자량을 6으로 한 상대적 질량이 되므로 현재 우리가 사용하는 원자량과 분자량의 절반이 된다.

(1) 원자량, 실제 질량 (2) 상대적 질량

정답 키워드

문항	등급	채점 기준	배점(%)
(1)	A	C원자 1개의 질량 변화를 옳게 쓰고, 그 이유를 옳게 서술한 경우	100
	B	C원자 1개의 질량 변화만 옳게 쓴 경우	40
(2)	A	H의 원자량과 CO2의 분자량을 옳게 쓰고, 그 이유를 옳게 서술한 경우	100
	B	H의 원자량과 CO2의 분자량은 옳게 썼으나, 그 이유에서 상대적 질량이라는 단어를 사용하지 않고 서술한 경우	60
	C	H의 원자량과 CO2의 분자량만 옳게 쓴 경우	40

11

모범답안_ 산소(O) 원자의 실제 질량을 [eqn: x]라고 하면 다음 식이 성립한다.

[eqn: 12:2.0 TIMES 10 ^{-23} {rm `g}=16:x rm `g,] 따라서[eqn: x= {8} over {3} TIMES 10 ^{-23} rmg]이다.

해설_ 원자량은 질량수가 12인 탄소(12C)의 질량을 12.00으로 정하고, 이것을 기준으로 하여 비교한 원자의 상대적 질량이므로 산소(O)의 실제 질량을 x라고 하면 다음 식이 성립한다.

[eqn: 12:2.0 TIMES 10 ^{-23} {rm `g}=16:x rm `g,] [eqn: x= {8} over {3} TIMES 10 ^{-23} rmg]

[eqn: 12:2.0 TIMES 10 ^{-23} {rm `g}=16:x rm `g,]

정답 키워드

등급	채점 기준	배점(%)
A	풀이 과정과 답을 모두 옳게 서술한 경우	100
B	풀이 과정은 옳지만 답이 틀린 경우	50

12

모범답안_ X의 원자량: 14, Y의 원자량: 16, 분자량은 분자를 이루는 원자들의 원자량의 합이므로 X의 원자량을 MX, Y의 원자량을 MY라고 하면 다음 식이 성립한다.

2MX+MY=44, MX+2MY=46

따라서 MX=14, MY=16이므로 X의 원자량은 14, Y의 원자

량은 16이다.

원자량, 분자량

정답 키워드

등급	채점 기준	배점(%)
A	X의 원자량과 Y의 원자량을 옳게 쓰고, 구하는 방법을 옳게 서술한 경우	100
B	X의 원자량과 Y의 원자량을 옳게 쓰고, 구하는 방법도 옳게 서술했지만 분자량이라는 키워드를 사용하지 않은 경우	80
C	X의 원자량과 Y의 원자량만 옳게 쓴 경우	40