01 다음은 3가지 탄소(C) 동소체를 분류한 벤다이어그램이다.

Ⅲ. 아름다운 분자 세계 / 1. 화학 결합

중단원 문제

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

	<보 기>
ㄱ. (가)의 분류 기준으로는 ‘분자로 존재하는 물질이다.’ 가 가능하다. ㄴ. (나)의 분류 기준으로는 ‘1몰의 질량이 12g이다.’가 가 능하다. ㄷ. 그래핀은 탄소의 공유 결합으로 이루어진 물질로 전 기 전도성이 있다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

02 다음은 염화 나트륨(NaCl)과 물(H2O)의 전기 분해에 대한 설명이다.

•NaCl의 용융 전기 분해와 물의 전기 분해로 각각의

성분 원소를 얻을 수 있다.

•H2O에 전해질을 첨가하여 전기 분해하면 수소 기체

와 산소 기체가 발생한다.

X~Z에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. 화합물을 전기 분해하면 성분 원소를 얻을 수 있다. ㄴ. NaCl과 H2O을 이루는 원자 사이의 결합에 전자가 관 여한다. ㄷ. NaCl을 용융시키거나 H2O에 전해질을 넣는 이유는 전기를 통하게 하기 위해서이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

03 그림은 결정 A, B, C의 온도에 따른 전기 전도도를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A~C는 각각 이온 결합 물질, 공유 결합 물질, 금속 결합 물질 중 하나이다.)

	<보 기>
ㄱ. A 결정에는 자유 전자가 있다. ㄴ. B의 녹는점은 t°C이다. ㄷ. C와 같은 성질을 나타내는 물질에는 흑연이 있다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

04 그림 (가), (나)는 1~2 주기 원소가 서로 다른 종류의 화학 결합을 하여 생성된 두 결정의 모형이다.

(가)                         (나)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. (가)는 이온 결정이고, (나)는 원자 결정이다. ㄴ. (가), (나)는 모두 액체 상태에서 전기 전도성이 있다. ㄷ. (가)의 이온 사이에 작용하는 힘과 (나)의 분자 사이 에 작용하는 힘의 종류는 서로 같다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

05 그림은 원소 A, B로 이루어진 화합물 AB의 화학 결합을모형으로 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A, B는 임의의 원소 기호이다.)

	<보 기>
ㄱ. A와 B는 같은 주기의 원소이다. ㄴ. AB는 이온 결합 화합물이다. ㄷ. 고체 AB는 전기를 통하지 않지만, 용융시키면 전기 를 통한다.

① ㄴ	② ㄱ, ㄴ	③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

06 그림은 H2(g), HX(g), HY(g)의 분자 내 핵간 거리에 따른 에너지를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, X, Y는 할로젠 원소를 나타내는 임의의 원소 기호이다.)

	<보 기>
ㄱ. 원자 번호는 X<Y이다. ㄴ. 원자 반지름은 X<Y이다. ㄷ. 원자 사이의 결합은 HY가 H2보다 강하다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

07 그림은 화합물 AB2와 CB를 전자 배치 모형으로 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A~C는 임의의 원소 기호이다.)

	<보 기>
ㄱ. (a+b)의 값은 4이다. ㄴ. CB(s)는 AB2(s)보다 녹는점이 높다. ㄷ. CB(l)는 AB2(l)보다 전기 전도도가 크다.

① ㄴ	② ㄱ, ㄴ	③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

08 그림은 원자 A~D의 바닥상태 전자 배치를 기록한 노트의 일부가 물에 젖어 글씨가 번져 있는 모습을 나타낸 것이다.

A~D에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A~D는 임의의 원소 기호이다.)

	<보 기>
ㄱ. A와 B의 화합물은 액체 상태에서 전기 전도성이 없다. ㄴ. B와 C의 화합물은 상온에서 고체 상태로 존재한다. ㄷ. C와 D의 화합물은 분자식이 C2D이다.

① ㄴ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

09 그림은 원자 A, C가 각각 B와 결합하여 구성 원자가 모두 옥텟 규칙을 만족하는 화합물 (가)와 (나)의 생성을 나타낸 것이다.

(가)와 (나)에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A~C는 임의의 원소 기호이다.)

	<보 기>
ㄱ. (가)에서 B의 비공유 전자쌍은 5개이다. ㄴ. (나)는 액체 상태에서 전기 전도성이 있다. ㄷ. (가), (나)에서 1몰의 B와 결합하는 A와 C의 몰수는 서로 같다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

10 표는 원자 A~C의 바닥상태 전자 배치에 대한 자료이다.

원자	A	B	C
s오비탈에 들어있는 총 전자 수	(가)	4	4
p오비탈에 들어있는 총 전자 수	6	4	5
홀전자 수	1	2	1

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A~C는 임의의 원소 기호이다.)

	<보 기>
ㄱ. (가)에 적당한 값은 4이다. ㄴ. A2B는 단단하지만 잘 부서진다. ㄷ. C2 분자에서 C 원자 사이의 결합은 2중 결합이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

11 그림 (가)와 (나)는 2가지 결정에 힘을 가했을 때 일어나는 변화를 모형으로 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. (가)는 고체에서 전기 전도성이 있다. ㄴ. (나)는 금속 원소와 비금속 원소로 이루어진 화합물이다. ㄷ. (가), (나)는 모두 두드리면 넓게 펴진다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

12 표는 화합물 A~D에 대한 성질을 나타낸 것이다.

물질		A	B	C	D
녹는점(℃)		-259	801	-114	1535
끓는점(℃)		-253	1413	78.5	2750
전기 전도성	고체	없음	없음	없음	있음
	액체	없음	있음	없음	있음

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. A는 상온에서 기체 상태이다. ㄴ. B는 양이온과 음이온으로 이루어져 있다. ㄷ. C는 원자들이 전자를 공유하면서 만들어진 물질이다. ㄹ. D는 뽑힘성과 펴짐성이 있다.

① ㄱ, ㄴ	② ㄷ, ㄹ	③ ㄱ, ㄴ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ, ㄹ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㄹ

13 그림은 염화 나트륨(NaCl), 이산화 탄소(CO2), 이산화 규소(SiO2), 철(Fe)을 분류하는 과정을 나타낸 것이다.

(가)~(라)에 해당하는 물질을 옳게 짝지은 것은?

(가)       (나)        (다)        (라)

① NaCl        Fe        CO2        SiO2

② NaCl        Fe        SiO2        CO2

③  Fe        NaCl       CO2        SiO2

④  Fe        NaCl       SiO2        CO2

⑤  Fe        SiO2        CO2       NaCl

14 그림은 원소 A~D의 원자 반지름과 이온 반지름을 상댓값으로 나타낸 것이다. 이온의 전자 배치는 모두 네온 원자와 같다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A~D는 임의의 원소 기호이다.)

	<보 기>
ㄱ. A와 B의 화합물 AnBm에서 m이 n보다 크다. ㄴ. A와 D의 화합물은 B와 C의 화합물보다 녹는점이 높다. ㄷ. A2는 B2보다 공유 전자쌍이 많다.

① ㄴ	② ㄱ, ㄴ	③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

15 그림은 주기율표의 일부를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A~E는 임의의 원소 기호이다.)

	<보 기>
ㄱ. A2에서 A 원자 사이의 결합은 2중 결합이다. ㄴ. BC3에서 B는 옥텟 규칙을 만족한다. ㄷ. D와 E가 결합한 화합물은 액체 상태에서 전기 전도성이 있다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

16 그림은 1~2주기 원소의 이온화 에너지를 나타낸 것이다.

원소 A~E로 이루어진 화합물에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A~E는 임의의 원소 기호이다.)

	<보 기>
ㄱ. A와 D로 이루어진 화합물은 승화성이 있다. ㄴ. B와 E로 이루어진 화합물에서 모든 원소는 옥텟 규 칙을 만족한다. ㄷ. C와 E의 안정한 화합물의 화학식은 CE3이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답과 해설

01 ④  02 ⑤  03 ③  04 ②  05 ④  06 ③  07 ⑤  08 ③

09 ④  10 ①  11 ③  12 ⑤  13 ③  14 ⑤  15 ②  16 ②

01 ㄴ. 풀러렌은 탄소 60개로 이루어진 분자이므로 1몰의 질량은 720g이고, 그래핀과 다이아몬드는 분자로 존재하지 않으므로 1몰의 질량은 12g이다.

ㄷ. 그래핀은 1개의 탄소 원자가 다른 3개의 탄소 원자와 공유 결합을 하며, 4개의 원자가 전자 중에서 결합에 참여하지 않는 1개의 전자가 전하를 운반할 수 있으므로 전기 전도성이 있다.

ㄱ. (가)는 풀러렌과 그래핀이 다이아몬드와 구별되는 기준이어야 한다. 그런데 풀러렌은 분자로 존재하고, 그래핀과 다이아몬드는 분자로존재하지 않으므로 (가)의 기준으로 ‘분자로 존재하는 물질이다.’는 적절하지 않다.

오답 체크

02 ㄱ. NaCl과 물을 전기 분해하여 각각 금속 나트륨, 염소 기체, 수소 기체, 산소 기체를 얻으므로 화합물을 전기 분해하면 성분 원소를 얻을 수 있다.

ㄴ. 전기를 통해 줌으로써 NaCl과 물이 성분 원소로 분해되므로 성분 원소가 결합하여 NaCl과 물이 생성될 때 전자가 관여함을 알 수 있다.

ㄷ. 전기 분해는 전기가 통해야 가능하므로 NaCl을 용융시키거나 물에 전해질을 넣는 것은 각 물질에 전기를 통하게 하기 위해서이다.

03 ㄱ. A는 온도와 무관하게 전기 전도성이 있으므로 자유 전자가 있는 금속 결합 물질이다.

ㄴ. B는 t ℃ 이상에서만 전기 전도성이 있다. 즉, t ℃보다 낮은 온도에서는 고체 상태이므로 전기 전도성이 없고, t ℃ 이상에서는 액체 상태이므로 전기 전도성이 있다. 그러므로 t ℃는 녹는점(어는점)이다.

ㄷ. C는 온도와 무관하게 전기 전도성이 없으므로 공유 결합 물질이다. 흑연은 공유 결합 물질이지만, 예외적으로 전기 전도성이 있으므로 C와 같은 성질을 나타내지 않는다.

오답 체크

04

ㄷ. (가)의 이온 사이에 작용하는 힘과 (나)의 분자 사이에 작용하는 힘은 모두 전기적 인력이다.

ㄱ. (가)는 이온 결정이고, (나)는 분자 결정이다. 원자 결정은 공유 결정이라고도 하는데, 다이아몬드와 같이 원자 간 공유 결합만으로 이루어진 결정으로 분자로 존재하지 않는다.

오답 체크

ㄴ. (가)는 이온 결합 물질이므로 액체 상태에서 전기 전도성이 있으나, (나)는 공유 결합 물질로 액체 상태에서 전기 전도성이 없다.

05

ㄴ. A의 양이온과 B의 음이온 사이의 결합이므로 AB는 이온 결합 화합물이다.

ㄷ. AB는 이온 결합 물질이므로 고체 상태에서는 전기를 통하지 않지만, 용융시켜 액체로 만들면 전기를 통한다.

ㄱ. A의 양이온이 아르곤(Ar)의 전자 배치를 가지므로 A는 4주기 원소이고, B는 음이온이 아르곤(Ar)의

오답 체크

전자 배치를 가지므로 3주기 원소이다.

06

ㄱ, ㄴ. 결합 길이가 HX보다 HY가 더 긴 것으로 보아 원자 반지름은 X보다 Y가 더 크고, 같은 족 원소에서는 원자 번호가 증가할수록 원자 반지름이 증가하므로 원자 번호는 원자 반지름이 더 큰 Y가 X보다 크다.

ㄷ. 결합 에너지가 클수록 강한 결합이다. HY의 결합 에너지가 H2보다 작으므로 원자 사이의 결합은 HY

오답 체크

가 H2보다 약하다.

07

ㄱ. B는 원자가 전자 수 6개로 안정한 이온의 전하는 -2이다.화합물 CB에서 C와 B가 1Û1의 몰수비로 결합하므로 C 이온의 전하는 +2이다. 그러므로 (a+b)의 값은 4이다.

ㄴ, ㄷ. CB는 이온 결합 물질이고, AB2는 공유 결합 물질이므로 녹는점은 이온 결합 물질인 CB가 높고, 액체 상태에서 CB는 전기 전도성이 있고, AB2는 전기 전도성이 없다.

08

ㄱ. A는 1주기 원소로 원자가 전자 수 1개인 비금속 원소이고, B는 원자가 전자 수 7개인 비금속 원소이므로 A와 B의 화합물은 공유 결합 물질이고, 액체 상태에서 전기 전도성이 없다.

ㄴ. B는 원자가 전자 7개인 비금속 원소이고, C는 원자가 전자 1개인 금속 원소이다. 그러므로 B와 C의 화합물은 이온 결합 물질이고, 상온에서 고체 상태로 존재한다.

ㄷ. C는 원자가 전자 수 1개, D는 원자가 전자 수 6개이므로 C와 D의 화합물은 이온 결합 물질로 분자

오답 체크

식이 아니라 화학식이 C2D이다.

09

ㄱ. A는 1주기의 원자가 전자 1개인 원자로 비금속 원소, B는 원자가 전자 6개인 비금속 원소, C는 3주기의 원자가 전자 1개인 금속 원자이다.

ㄴ. (나)는 금속 원소인 B와 비금속 원소인 C와의 결합에 의해생성된 물질이므로 이온 결합 물질이다. 그러므로 액체 상태에서 전기 전도성이 있다.

ㄷ. (가)의 화학식은 A2B이고, (나)의 화학식은 C2B이므로 1몰의 B와 결합하는 A와 C의 몰수는 2몰씩으로 서로 같다.

ㄱ. (가)는 H2O이므로 비공유 전자쌍은 O 원자에 2개가 있다.

오답 체크

10

ㄴ. A는 원자가 전자 수 1개인 금속 원소이고, B는 원자가 전자 수 6개인 비금속 원소이므로 화학식은 A2B이고, 이온 결합 물질이다. 그러므로 A2B는 단단하지만 잘 부서진다.

ㄱ. 바닥상태에서 p 오비탈에 6개의 전자가 들어 있는 경우는 다음과 같다.

오답 체크

1s2 2s2 2p6, 1s2 2s2 2p6 3s1, 1s2 2s2 2p6 3s2

이 중에서 홀전자 수가 1개인 경우는 1s2 2s2 2p6 3s1이다.

그러므로 (가)에 적당한 값은 5이다.

ㄷ. C는 원자가 전자 수가 7개인 비금속 원소이므로 단일

결합으로 C2 분자를 형성한다.

11

(가)는 금속 결합을 하는 물질을 나타내는 모형이고, (나)는 이온 결합 물질을 나타내는 모형이다.

ㄱ. (가)는 금속 결합 물질이므로 고체에서 전기 전도성이 있다.

ㄴ. (나)는 이온 결합 물질이므로 금속 원소와 비금속 원

소로 이루어져 있다.

ㄷ. (가)는 금속 결합 물질로 펴짐성이 있어 두드리면 넓게 펴지지만, (나)는 이온 결합 물질로 힘을 가

오답 체크

하면 부서진다.

12

ㄱ. A는 끓는점이 상온보다 낮으므로 상온에서 기체 상태로 존재한다.

ㄴ. B는 고체에서 전기 전도성이 없고, 액체에서 전기 전도성이 있으므로 이온 결합 물질이다. 그러므로 B는 양이온과 음이온으로 이루어져 있다.

ㄷ. C는 고체와 액체에서 모두 전기 전도성이 없으므로 전자를 공유하면서 만들어진 공유 결합 물질이다.

ㄹ. D는 고체와 액체에서 모두 전기 전도성이 있으므로 금속 결합 물질이다. 금속 결합 물질은 뽑힘성과 펴짐성이 있다.

13

•액체 상태에서 전기 전도성이 있는 것은 금속인 Fe과 이온 결합 물질인 NaCl이다.

•Fe과 NaCl 중에서 자유 전자가 있는 것은 Fe이다.

•CO2와 SiO2 중에서 분자로 존재하는 것은 CO2이다.

그러므로 (가)~(라)는 각각 Fe, NaCl, CO2, SiO2이다.

14

등전자 이온의 이온 반지름은 원자 번호가 클수록 작다, 그러므로 원자 번호는 A<B<C<D이고, 같은 주기에서 원자 번호가 클수록 원자 반지름이 감소하는데 B보다 C의 원자 반지름이 큰 것은 B와 C 사이에서 주기가 바뀌기 때문이다. 그러므로 A, B는 2주기 원소이고, C, D는 3주기 원소이다.

ㄱ, ㄷ. A와 B는 2주기 원소이고, 원자 번호는 B가 크므로 원자가 전자 수는 B가 많아서 공유 원자가는 A가 크다. 그러므로 AnBm에서 m이 n보다 크고, 공유 전자쌍은 A2가 B2보다 많다.

ㄴ. 이온 반지름이 원자 반지름보다 큰 A, B는 비금속 원소이고, 이온 반지름이 원자 반지름보다 작은 C, D는 금속 원소이다. 그러므로 A와 D의 화합물, B와 C의 화합물은 이온 결합 물질이고, 이온의 전하량은 B, C보다 A, D가 크므로 결합력은 A와 D의 화합물이 더 강하여 녹는점이 높다.

15

ㄷ. D는 금속 원소이고, E는 비금속 원소이다. 그러므로 D와 E는 이온 결합 물질로 액체 상태에서 전기 전도성이 있다.

ㄱ. A는 1주기 원소로 헬륨과 같은 전자 배치를 하면 안정한 전자 배치가 된다. 그러므로 원자가 전자가 1

오답 체크

개인 A는 1개의 전자쌍을 공유하는 단일 결합을 하여 A2

분자를 이룬다.

ㄴ. B는 원자가 전자 수가 3개인 원소로 BC3에서 3개의

공유 전자쌍만 가지므로 옥텟 규칙을 만족하지 못한다.

16

A~E는 각각 Li, Be, N, O, F이다.

ㄷ. C는 원자가 전자 수 5개, E는 원자가 전자 수 7개인

원소로 C는 3개의 E와 단일 결합을 하여 CE3가 된다.

ㄱ. A는 금속 원소이고, D는 비금속 원소이다. 따라서 A와 D의 화합물은 이온 결합 물질로 결합력이 강

오답 체크

하여 승화성이 없다.

ㄴ. B는 원자가 전자 수가 2개인 원소이고, E는 원자가

전자 수가 7개인 원소이다. 따라서 B는 공유 전자쌍만 2

개인 BE2가 되어 옥텟 규칙을 만족하지 못한다.