교과 지도 자료  1. 물질의 기본 성분, 원소

Ⅰ. 물질의 구성

시대에 따른 원소의 의미 변화

(1) 중세 이전의 정의：원소의 개념은 기원전 7세기부터 엠페도클레스, 플라톤, 아리스토텔레스 등의 철학자들이 ‘물질을 구성하는 성질’로 정의하였으므로, 원자를 언급하기보다는 이러한 개념을 정립한 시기로 보는 것이 좋다.

(2) 라부아지에의 정의：17세기에 들어서면서 보일과 라부아지에에 의해 원소가 ‘물질을 이루는 기본 성분’으로 정의되었다. 라부아지에는 뜨겁게 달군 긴 주철관에 물을 통과시켜 수소와 산소로 분해하여, 물이 원소라고 주장한 그리스와 연금술 시대의 원소설을 뒤집었다.

(3) 돌턴의 정의：19세기에 돌턴은 원자의 개념을 도입하여 ‘각 원소는 각각 일정한 성질과 질량을 가진 원자라고 하는 작은 입자들로 이루어졌다’고 설명하였다.

우리 몸에 필요한 원소

생활 주변에서 사용되는 원소

불꽃 반응의 원리

불꽃색은 원자가 어떤 파장을 가진 에너지를 방출하느냐에 따라 달라진다. 즉, 금속 원소를 겉불꽃에 넣으면 에너지를 받아 들뜬 상태로 되었다가 다시 원래 상태로 떨어지는데, 이 차이에 해당하는 에너지를 빛에너지의 형태로 방출하면서 고유한 불꽃색을 나타내게 된다. 이때 금속마다 방출하는 빛에너지가 각각 다르기 때문에 나타내는 빛의 색깔에도 차이가 생기게 되는 것이다.

불꽃 반응을 관찰할 수 있는 원소

불꽃 반응은 알칼리 금속이나 알칼리 토금속에서 주로 나타난다. 이들은 전자 배치가 단순하여 전자들이 거의 정해진 파장의 빛을 흡수하여 들떴다가 다시 이를 방출하며 바닥상태로 안정화될 때 특정 영역의 빛을 내놓으므로 불꽃 반응을 관찰할 수 있다.

나트륨의 불꽃 반응색이 주황색으로 관찰되는 이유

불꽃 반응 실험의 가장 대표적인 예인 나트륨의 불꽃색은 노란색으로 알려져 있지만, 주황색 등 붉은 계통의 색으로도 관찰된다. 노란색이 아닌 색으로 관찰되는 현상은 시료 속의 불순물 등 실험 수행 조건 차이 또는 관찰자의 주관적 판단의 차이로 나타나는 경우도 있으나, 실험의 오류가 아닌 눈의 시각 센서가 빛의 세기에 따라 보이는 민감도의 차이일 수도 있다.

스펙트럼의 원리

⑴ 연속 스펙트럼：우리가 보는 빛은 여러 파장의 빛이 혼합된 전자기파이다. 태양광을 백색광(white light)이라고 하는 것은 거의 연속적으로 무수히 많은 수의 파장 성분을 가지고 있기 때문이다. 실제 태양광을 분광해보면 빨간색에서 보라색까지 연속적인 색깔 분포가 나타난다. 이러한 스펙트럼을 연속 스펙트럼(continuous spectrum)이라고 한다. 실제로 다양한 파장의 빛이 방출되는 태양광, 백열등, 응집된 물질로부터 방출되는 빛은 연속 스펙트럼을 나타낸다.

⑵ 선 스펙트럼：나트륨을 연소할 때 나오는 빛은 노란색의 선이 나타나는데, 이는 백열전구의 빛을 관찰할 때와는 다르다. 또 리튬과 스트론튬의 불꽃색은 둘 다 빨간색이지만 분광기로 살펴보면 빨간색 영역의 다른 파장에서 선 스펙트럼이 나타나므로 두 원소를 구분할 수 있다.
원자에서 방출되는 빛이 선 스펙트럼을 나타내는 이유는 원자에 포함된 전자가 가질 수 있는 에너지가 불연속적이기 때문이다. 원소의 스펙트럼에서 어떤 특정한 에너지의 빛이 없다면, 그 부분은 검게 나타난다.

돌턴의 원자설의 수정

교과 지도 자료  2. 원자와 이온

Ⅰ. 물질의 구성

돌턴은 원자를 쪼갤 수 없고 변화하지 않는 완전한 입자로 설명하였다. 돌턴의 원자설은 과학의 발전으로 다음과 같이 수정되어야 한다.

⑴ 원자는 전자나 양성자, 중성자와 같은 더 작은 입자로 나눌 수 있다.

⑵ 같은 종류의 원소라 하더라도 질량이 서로 다른 원자가 존재한다. 이러한 원소를 동위원소라고 하며, 양성자의 수는 같지만 중성자의 수가 다른 원자들을 말하기도 한다.

⑶ 원자는 원자핵 분열 및 융합으로 인공적으로 다른 원자로 변환시킬 수도 있다.

원자의 구성 입자

원자의 크기는 원자핵 주위에 전자가 존재하는 공간의 크기를 말한다. 현재 알려진 원자의 지름은 대략 [eqn: 10^-10]m이며, 원자핵의 지름은 [eqn: 10^-15]～[eqn: 10^-14] m이다. 원자 질량의 대부분을 차지하는 원자핵은 원자 지름의 [eqn: { 1} over { 10^5}]～ [eqn: { 1} over { 10^4}]로 원자 전체 부피에 비하여 극히 작은 부분을 차지하고 있다.

모든 원자에는 (＋)전하를 띠는 원자핵과 그 주위에 (－)전하를 띠는 전자가 분포되어 있다. 그리고 원자핵은 (＋)전하를 띠는 양성자와 전하를 띠지 않는 중성자로 이루어져 있다. 원자핵에 들어 있는 양성자의 수를 원자 번호라고 하는데, 같은 원소의 원자는 모두 같은 원자 번호를 갖는다. 원자는 전기적으로 중성이므로 대부분 다음과 같은 관계가 성립한다.

원자 번호＝양성자 수＝전자 수

전자의 질량은 양성자나 중성자에 비해 무시할 수 있을 정도로 작으므로 원자의 질량은 원자핵의 질량과 거의 같다. 따라서 원자핵 속의 양성자 수와 중성자 수를 합한 것을 질량수라고 한다.

질량수＝양성자 수＋중성자 수

원자 구조의 변천

⑴ 돌턴(1803년)：돌턴은 원자를 더 이상 쪼갤 수 없는 고체 입자로서 공과 같은 모형으로 제시하였다.

⑵ 톰슨(1904년)：톰슨은 건포도가 듬성듬성 박힌 푸딩과 같은 모형, 즉 (＋)전하를 고르게 띤 공 속에 (－)전하를 띤 전자들이 군데군데 박혀 있는 모형을 제안하였다.

⑶ 러더퍼드(1911년)：러더퍼드는 중심에 (＋)전하가 밀집된 원자핵 주위를 (－)전하를 띤 전자가 둘러싸고 있는 원자 모형을 제안하였다. 즉, 거의 모든 질량이 집중되어 있는 양전하를 띤 원자핵과 매우 먼 거리에 원자를 전기적 중성으로 만드는 충분한 개수의 전자가 태양계와 같은 원운동을 한다는 모형이다.

⑷ 보어(1913년)：보어는 전자가 원자핵 주위의 원형 궤도를 돌고 있는 새로운 원자 모형을 제안하였다.

⑸ 현대적 원자 모형(오비탈)：슈뢰딩거 등 여러 학자들의 견해를 토대로 전자의 위치를 확률로 표시하여 구름으로 나타낸 모형이다.

이온과 전해질에 대한 오개념

⑴ 중성 원자에서 이온의 형성과 관련된 오개념：학생들은 중성 원자의 원자핵이 (＋)전하를 띠고 전자에 비해 상대적 질량이 매우 크기 때문에 움직이지 않는다는 내용을 학습하였지만, 이온의 형성 시 원자핵이 움직인다고 생각하는 경우가 있다. 또한 전자를 잃으면 (＋)전하를 띠게 된다는 사실을 이해하지 못하는 경우도 있다. 전자가 (－)전하를 띠므로 전자를 잃으면 양이온이 된다는 사실을 충분히 설명한다.

⑵ 전해질을 통해 전자가 움직인다고 생각하는 오개념：전해질을 물에 녹였을 때 전극을 연결하면 전류가 흐른다. 학생들은 전해질 용액에 녹아 있는 양이온이 전자를 당기므로 전자가 이동하거나, 이온과는 무관하게 자유 전자가 전해질을 통과하면서 이동하여 전류가 흐른다는 오개념을 가지는 경우가 있다. 이러한 경우 전자는 (－)극에서 (＋)극으로 도선을 따라 이동하며, 전해질을 통해 움직이지 않음을 설명한다.

원소, 원자, 분자

교과 지도 자료  3. 이온 사이의 반응

Ⅰ. 물질의 구성

원소, 원자, 분자에 대한 정의들은 화학의 역사 속에서 변천되어 왔다. 그러나 교과서에서 소개된 정의가 현대적인 의미만을 사용하는 것은 아니다. 고대 그리스 시대에는 물질을 구성하는 기본적인 성질로서 원소를 정의하였다. 그러나 근대에 와서는 물질의 기본 성분이라고 했던 물, 불, 공기 등이 하나의 물질이 아니라는 것이 실험적으로 증명되면서, 원소의 정의가 ‘화학적으로 더 이상 분해되지 않는 물질’로 바뀌었다. 이후 돌턴에 의해 원소는 ‘한 종류의 원자로 이루어진 물질’로 재정의되었고, 후에 원소는 ‘물질을 구성하는 기본 성분으로서 한 종류의 원자로 이루어진 물질’로 다시 정의되었다. 이러한 정의의 변천으로 인해 화합물의 정의는 다른 종류(두 종류 이상)의 원자로 구성된 물질로 바뀌었다.

그러나 현대 과학의 발달로 원자가 다시 정의되는데, 현재의 정의는 ‘양성자 수가 같은 단위 입자들’을 의미한다. 중학교에서 학습하는 원자의 개념은 현대 과학적 의미가 아닌 ‘물질을 구성하는 기본 알갱이’ 또는 ‘원소를 구성하는 기본 알갱이’로 사용된다. 따라서 원소 역시 물질을 구성하는 기본 성분으로서 한 종류의 원자로 이루어진 물질로 생각하는 것이 혼동을 줄일 수 있을 것이다. 분자는 모든 물질의 기본이 되는 단위로 정의되었으나, 현재는 공유 결합을 하는 물질이면서 일정한 단위체를 갖는 물질로 정의된다.

원소, 원자, 분자의 개념을 체계적으로 정리하는 것은 매우 중요하며, 교사가 원소, 원자, 분자의 개념을 정확히 정립하고 있어야 학생들이 오개념을 형성하지 않고 개념들에 대한 혼란도 줄일 수 있다. 이를 개념도로 정리하면 다음과 같다.

이온 결합 화합물의 화학식의 표현

⑴ 화합물의 전하량：양이온과 음이온이 화합물을 생성할 때는 전기적으로 중성이 되도록 결합하므로 양이온과 음이온의 전하의 총 합이 0이 된다.

양이온의 총 전하량＝음이온의 총 전하량

⑵ 화합물의 표현：양이온의 원소 기호를 앞에, 음이온의 원소 기호를 뒤에 쓴 다음, 각 이온의 개수비를 원소 기호의 오른쪽 아래에 가장 간단한 정수비로 나타낸다. 즉, 각 이온의 전하량을 교차하여 아래에 작은 숫자로 쓰면 된다. 이때 1은 생략한다.

□ [eqn: rm Mg^2+ ,~Cl^-] ➡ [eqn: rmMgCl_2]

알짜 이온 반응식

이온성 물질의 반응에서는 실제로 반응에 참여하는 이온도 있고, 반응에 참여하지 않는 이온도 있다. 여기에서 실제로 반응에 참여한 이온을 알짜 이온이라고 하며, 반응에 참여하지 않은 이온을 구경꾼 이온이라고 한다. 이때 실제로 반응에 참여하는 이온들만으로 화학 반응식을 나타낸 것을 알짜 이온 반응식이라고 한다.

□ 염화 나트륨([eqn: rmNaCl]) 수용액과 질산 은([eqn: rmAgNO_3]) 수용액의 반응：염화 이온([eqn: rmCl^-])과 은 이온([eqn: rmAg^+])이 반응하여 물에 녹지 않는 흰색 앙금인 염화 은([eqn: rmAgCl])을 생성한다.

• 알짜 이온：[eqn: rmCl^-], [eqn: rmAg^+]

• 구경꾼 이온：[eqn: rmNa^+], [eqn: rmNO_3^-]

• 알짜 이온 반응식：[eqn: rmAg^+]＋[eqn: rmCl^-] ―→ [eqn: rmAgCl]↓

여러 가지 앙금 생성 반응

여러 가지 이온의 검출

Ⅰ. 물질의 구성

5분 TEST

개념 문제

1 | 물질의 기본 성분, 원소

1 ( ) 안에 들어갈 알맞은 말을 쓰시오. ⑴ 탈레스는 모든 물질의 근원은 ( )이라고 주장하였다. ⑵ 아리스토텔레스는 4원소는 서로 다른 네 가지 성질의 조합에 의해 서로 변환된다고 주장하였으며, 이는 ( )의 근거가 되었다. ⑶ 보일은 모든 물질의 기본 성분은 ( )라고 정의하였다. ⑷ 더 이상 분해되지 않는 물질을 ( )로 정의하고, 빛과 열을 포함한 33종의 원소를 발표한 학자는 ( )이다. 2 원소에 대한 설명으로 옳은 것은 ○표, 옳지 않은 것은 ×표를 하시오. ⑴ 더 이상 다른 물질로 분해되지 않는다. ( ) ⑵ 물, 염화 수소, 산화 은은 모두 원소이다. ( ) ⑶ 원소의 종류에 따라 성질이 모두 다르다. ( ) ⑷ 두 가지 이상의 물질이 결합하여 이루어진 순물질이다. ( )	3 다음 원소와 원소의 특징을 선으로 연결하시오. ⑴ 염소• •㉠ 가장 가벼운 원소 ⑵ 수소• •㉡ 상온에서 유일한 액체 금속 ⑶ 산소• •㉢ 소독제로 이용하는 황록색 기체 ⑷ 수은• •㉣ 물질의 연소, 생물의 호흡에 필요 4 다음 원소들의 원소 기호를 쓰시오. ⑴ 수소 ( ) ⑵ 알루미늄 ( ) ⑶ 철 ( ) ⑷ 질소 ( ) ⑸ 나트륨 ( ) ⑹ 황 ( ) ⑺ 산소 ( ) ⑻ 염소 ( ) 5 다음은 불꽃 반응 실험에 대한 설명이다. ( ) 안에 들어갈 알맞은 말을 쓰시오. ⑴ 물질의 종류가 다르더라도 같은 ( )를 포함하고 있으면 불꽃색이 같다. ⑵ 리튬과 스트론튬처럼 불꽃색이 비슷한 원소들은 ( )을 분석하여 구별할 수 있다.
반┃ 이름┃

Ⅰ. 물질의 구성

5분 TEST

그림 문제

1 | 물질의 기본 성분, 원소

1 그림은 물질관의 변천을 시대 순으로 나타낸 것이다. 빈칸에 해당하는 학자를 각각 쓰시오. 2 다음은 원소 기호를 나타내는 방법이다. 빈칸에 들어갈 알맞은 말을 쓰시오.	3 그림은 불꽃 반응 실험 과정을 나타낸 것이다. 빈칸에 들어갈 알맞은 말을 쓰시오. 4 그림은 어떤 물질 X와 원소 A~C의 선 스펙트럼을 나타낸 것이다. 이때 물질 X에 포함된 원소를 모두 쓰시오.
반┃ 이름┃

Ⅰ. 물질의 구성

5분 TEST

개념 문제

2 | 원자와 이온

1 돌턴의 원자설에 대한 설명으로 옳은 것은 ○표, 옳지 않은 것은 ×표를 하시오. ⑴ 물질은 더 이상 쪼갤 수 없는 원자로 이루어져 있다. ( ) ⑵ 원자는 없어지거나 새로 생기지 않는다. ( ) ⑶ 화학 변화가 일어나면 원자는 다른 종류의 원자로 변한다. ( ) ⑷ 서로 다른 원자들이 일정한 비율로 결합하면 새로운 물질이 만들어진다. ( ) 2 원자핵에 대한 설명에는 ‘핵’, 전자에 대한 설명에는 ‘전’이라고 쓰시오. ⑴ (＋)전하를 띤다. ( ) ⑵ (－)전하를 띤다. ( ) ⑶ 원자 질량의 대부분을 차지한다. ( ) ⑷ 질량이 원자 전체 질량에 비해 무시할 수 있을 정도로 매우 작다. ( ) ⑸ (＋)전하를 띠고 있는 양성자와 전하를 띠지 않은 중성자로 이루어져 있다. ( )	3 다음 이온의 이름을 쓰시오. ⑴ [eqn: rmNa^+] ( ) ⑵ [eqn: rmMg^2+] ( ) ⑶ [eqn: rmCl^-] ( ) ⑷ [eqn: rmS^2-] ( ) ⑸ [eqn: rmNH_4^+] ( ) ⑹ [eqn: rmOH^-] ( ) ⑺ [eqn: rmAl^3+] ( ) ⑻ [eqn: rmNO_3^-] ( ) 4 ( ) 안에 들어갈 알맞은 말을 쓰시오. ⑴ 원자가 전자를 잃으면 (＋)전하를 띠는 ( )이 되고, 원자가 전자를 얻으면 (－)전하를 띠는 ( )이 된다. ⑵ 수용액 상태에서 전류가 흐르는 물질을 ( ) 이라 하고, 수용액 상태에서 전류가 흐르지 않는 물질을 ( )이라고 한다. ⑶ 전해질이 물에 녹으면 전하를 띤 입자인 ( )으로 나누어진다. ⑷ 전해질 수용액에 전극을 꽂고 전원을 연결하면 양이온은 ( )극 쪽으로, 음이온은 ( )극 쪽으로 이동하므로 전류가 흐르게 된다.
반┃ 이름┃

Ⅰ. 물질의 구성

5분 TEST

그림 문제

2 | 원자와 이온

1 그림은 원자의 구조를 모형으로 나타낸 것이다. 각 부분의 이름을 쓰시오. 2 그림은 어떤 물질을 물에 녹여 수용액을 만든 후 전류를 흘려 주었을 때의 변화를 모형으로 나타낸 것이다. 각각 전해질과 비전해질 중 어느 것에 해당하는지 쓰시오.	3 다음 빈칸에 원자, 양이온, 음이온 중 알맞은 말을 쓰시오. 4 그림과 같이 장치하고 전원을 연결하였다. 빈칸에 들어갈 알맞은 이온식을 쓰시오.
반┃ 이름┃

Ⅰ. 물질의 구성

5분 TEST

개념 문제

3 | 이온 사이의 반응

1 화학식에 대한 설명으로 옳은 것은 ○표, 옳지 않은 것은 ×표를 하시오. ⑴ 화학식을 이용하면 복잡한 화합물도 간단하게 표현할 수 있다. ( ) ⑵ 화학식을 보면 물질을 구성하는 원자의 종류, 결합비, 배열을 알 수 있다. ( ) ⑶ 분자를 이루는 원자의 종류와 수를 나타낸 것을 분자식이라고 한다. ( ) ⑷ 이온으로 이루어진 물질의 화학식을 나타낼 때에는 음이온의 원소 기호를 먼저 쓰고, 양이온의 원소 기호를 뒤에 쓴다. ( ) 2 ( ) 안에 들어갈 알맞은 물질의 이름이나 화학식(분자식)을 쓰시오.	3 다음 이온들이 반응하여 생성된 앙금의 화학식과 앙금의 색깔을 쓰시오. 화학식 앙금의 색깔 ⑴ 은 이온과 염화 이온 ：( ) ( ) ⑵ 바륨 이온과 황산 이온 ：( ) ( ) ⑶ 칼슘 이온과 탄산 이온 ：( ) ( ) 4 다음 ( ) 안에 들어갈 알맞은 말을 고르거나 쓰시오. ⑴ 서로 다른 전해질 수용액 속의 이온들이 반응하여 물에 녹지 않는 앙금이 생기는 반응을 ( ) 반응이라고 한다. ⑵ [eqn: rmNa^+], [eqn: rmK^+], [eqn: rmNH_4^+], [eqn: rmNO_3^-]은 앙금을 (잘 생성하는, 생성하지 않는) 이온이고, [eqn: rmCa^2+], [eqn: rmAg^+], [eqn: rmSO_4^2-], [eqn: rmCO_3^2-]은 앙금을 (잘 생성하는, 생성하지 않는) 이온이다. ⑶ 수돗물이나 수영장의 물속에 포함되어 있는 염화 이온([eqn: rmCl^-])을 확인할 때는 ( ) 이온이 들어 있는 수용액을 가해 준다.
반┃ 이름┃

Ⅰ. 물질의 구성

5분 TEST

그림 문제

3 | 이온 사이의 반응

1 다음은 이온으로 이루어진 물질의 화학식에 대한 설명이다. 빈칸에 들어갈 알맞은 말을 쓰시오. 2 다음은 여러 가지 분자를 모형으로 나타낸 것이다. 각 분자의 분자식을 쓰시오.	3 그림은 질산 납([eqn: rmPb(NO_3 )_2]) 수용액과 아이오딘화 칼륨([eqn: rmKI]) 수용액의 반응을 모형으로 나타낸 것이다. 빈칸에 들어갈 알맞은 이온식이나 화학식을 쓰시오. 4 표는 이온을 검출할 때 이용하는 양이온과 음이온, 그 이온들이 반응하여 생성되는 앙금의 종류와 색깔을 나타낸 것이다. 빈칸에 들어갈 알맞은 이온식이나 화학식, 색깔을 쓰시오.
반┃ 이름┃

1  다음과 같은 물질관을 주장한 사람은?

Ⅰ. 물질의 구성

1. 물질의 기본 성분, 원소

中

수준별 문제

반┃  이름┃

• 만물의 근원이 되는 물질은 물, 불, 흙, 공기이며, 4 가지 성질의 조합에 의해 서로 변한다.

• 값싼 금속을 금으로 바꾸려는 연금술의 이론적 근거가 되었다.

① 탈레스	② 라부아지에

③ 엠페도클레스	④ 데모크리토스

⑤ 아리스토텔레스

2  라부아지에의 물질관에 대한 설명으로 옳은 것을 보기에서 모두 고른 것은?

	<보기>
ㄱ. 실험을 통해 물이 원소가 아님을 증명하였다. ㄴ. 빛과 열을 포함한 33종의 원소를 발표하였다. ㄷ. 더 이상 분해되지 않는 물질을 원소로 정의하였다. ㄹ. 물질은 더 이상 쪼개지지 않는 입자로 이루어져 있다고 주장하였다.

① ㄱ, ㄴ	② ㄴ, ㄷ	③ ㄷ, ㄹ

④ ㄱ, ㄴ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ, ㄹ

3  원소에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 원소는 한 종류의 원자로 구성되어 있다.

② 현재까지 알려진 원소는 110여 종이다.

③ 원소는 화학적 방법으로 더 이상 분해되지 않는다.

④ 원소는 화학 반응에 의해 다른 원소로 변할 수 있다.

⑤ 두 가지 이상의 원소가 화합하여 생긴 물질은 원소가 아니다.

4  원소를 보기에서 모두 골라 기호를 쓰시오.

	<보기>
ㄱ. 물 ㄴ. 탄소 ㄷ. 암모니아 ㄹ. 나트륨 ㅁ. 마그네슘 ㅂ. 이산화 탄소

5  원소 이름과 원소 기호를 짝 지은 것으로 옳지 않은 것은?

① 수소－He	② 산소－O	③ 아연－Zn

④ 염소－Cl	⑤ 마그네슘－Mg

6  불꽃 반응 실험에 대한 설명으로 옳은 것을 모두 고르면?(정답 [eqn: 2] 개)

① 대부분의 원소를 쉽게 구분할 수 있다.

② 염화 나트륨과 염화 구리의 불꽃색은 노란색이다.

③ 시료를 니크롬선에 묻혀 토치의 속불꽃에 넣는다.

④ 니크롬선을 묽은 염산에 씻는 이유는 불순물을 제거하기 위해서이다.

⑤ 소량으로도 성분 원소를 구분할 수 있으며, 실험 방법이 비교적 간단하다.

7  물질의 불꽃 반응 실험에서 나타나는 불꽃색이 옳게 짝 지어진 것은?

① 염화 리튬－빨간색	② 염화 칼륨－청록색

③ 질산 구리－주황색	④ 염화 칼슘－노란색

⑤ 염화 나트륨－보라색

8  그림은 원소 [eqn: rmA], [eqn: rmB]와 물질 ㈎~㈑의 선 스펙트럼을 나타낸 것이다.

㈎~㈑ 중 원소 [eqn: rmA] 또는 [eqn: rmB]가 들어 있는 물질을 모두 고른 것은?

① ㈎	② ㈏	③ ㈎, ㈐

④ ㈏, ㈑	⑤ ㈐, ㈑

1  돌턴의 원자설을 나타내는 모형으로 옳지 않은 것은?

Ⅰ. 물질의 구성

2. 원자와 이온

中

수준별 문제

반┃  이름┃

2  원자에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 전자는 (－)전하를 띤다.

② 원자는 원자핵과 전자로 이루어진다.

③ 원자핵은 양성자 때문에 (＋)전하를 띤다.

④ 원자에서 전자의 수는 절대로 변하지 않는다.

⑤ 원자 질량의 대부분을 차지하는 것은 원자핵이다.

3  그림은 [eqn: rmA], [eqn: rmB] 원자가 각각 이온으로 되는 과정을 모형으로 나타낸 것이다. (단, [eqn: rmA]와 [eqn: rmB]는 임의의 원소 기호이다.)

위 모형에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① A는 2 개의 전자를 잃었다.

② B는 1 개의 전자를 얻었다.

③ B는 전하가 －1인 음이온이 되었다.

④ A 이온은 [eqn: rmA^+]로 나타낸다.

⑤ B 이온은 [eqn: rmB^-]로 나타낸다.

4  각 이온이 원자 상태에서 잃거나 얻은 전자를 표시한 것으로 옳은 것을 모두 고르면? (정답 [eqn: 2] 개)

① [eqn: rmI^-] : 전자 1 개 얻음	② [eqn: rmS^2-]：전자 2 개 잃음

③ [eqn: rmAg^+]：전자 1 개 얻음	④ [eqn: rmCa^2+]：전자 2 개 잃음

⑤ [eqn: rmAl^3+]：전자 3 개 얻음

5  그림은 고체 상태의 염화 나트륨을 물에 녹인 후, 전류를 흘려 주었을 때 이온의 이동 모습을 나타낸 것이다.

위 그림을 참고로 할 때, 염화 나트륨이 고체 상태에서는 전류가 흐르지 않지만 수용액 상태에서는 전류가 흐르는 이유로 옳은 것은?

① 수용액에서 분자 상태로 존재하기 때문

② 수용액에서 자유 전자가 생성되기 때문

③ 수용액에서 이온 사이의 인력이 커지기 때문

④ 수용액에서 이온들이 자유롭게 움직이기 때문

⑤ 염화 나트륨은 다른 물질에 비해 물에 잘 녹기 때문

6  그림과 같이 장지한 후 전원 장치의 전원을 켰더니 (-)극 쪽으로 푸른색 물질이 끌려가고, (＋)극 쪽으로 보라색 물질이 끌려갔다.

위 실험에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① [eqn: rmK^+]과 [eqn: rmSO_4^2-]은 이동하지 않는다.

② 전극을 바꾸면 이온의 이동 방향은 반대가 된다.

③ 페트리 접시에 담은 질산 칼륨 수용액은 전해질 역할을 한다.

④ 황산 구리 수용액이 푸른색을 띠는 이유는 [eqn: rmCu^2+]때문이다.

⑤ 과망가니즈산 칼륨 수용액이 보라색을 띠는 이유는 [eqn: rmMnO_4^-]때문이다.

1  다음 모형을 분자식으로 나타낸 것 중 옳은 것은?

Ⅰ. 물질의 구성

3. 이온 사이의 반응

中

수준별 문제

반┃  이름┃

① [eqn: rmCO]	② [eqn: rmC_1 O_2]	③ [eqn: rm3CO_2]

④ [eqn: rm9CO_2]	⑤ [eqn: rmC_3 C_6]

2  다음 화학식 중 분자 [eqn: 1] 개를 구성하는 원자의 수가 가장 많은 것은?

① [eqn: rmC_2 H_2]	② [eqn: rm3H_2 O_2]	③ [eqn: rm4CO_2]

④ [eqn: rmCH_4 O]	⑤ [eqn: rm5He]

3  오른쪽 그림은 산화 구리를 모형으로 나타낸 것이다. 산화 구리의 화학식을 옳게 나타낸 것은?

① [eqn: rmCuO]	② [eqn: rmOCu]

③ [eqn: rmCu_6 O_6]	④ [eqn: rmO_6 Cu_6]

⑤ [eqn: rmCu^2+ O^2-]

4  화학식과 화합물의 이름이 옳게 짝 지어진 것은?

① [eqn: rmLiCl]－염소화 리튬

② [eqn: rmCaCO_3]－칼슘화 탄산

③ [eqn: rmMgO]－산소 마그네슘

④ [eqn: rmMgCl_2]－염화 마그네슘

⑤ [eqn: rmCa(NO_3 )_2]－질산화 칼슘

5  그림과 같이 유리판 위에서 몇 가지 전해질 수용액을 반응시킬 때, 앙금이 생기는 경우를 모두 고르시오.

6  그림은 탄산 나트륨([eqn: rmNa_2 CO_3]) 수용액과 황산 마그네슘 ([eqn: rmMgSO_4]) 수용액의 반응을 모형으로 나타낸 것이다.

위 모형에 대한 설명으로 옳은 것을 보기에서 모두 골라 기호를 쓰시오.

	<보기>
ㄱ. 앙금 생성 반응에 참여하는 이온은 4 종류이다. ㄴ. 탄산 나트륨과 황산 마그네슘은 모두 전해질이다. ㄷ. 두 수용액을 섞어도 전체 이온 수는 변하지 않는다. ㄹ. 탄산 나트륨의 이온화식은 [eqn: rm Na_2 CO_3]→ [eqn: rm 2Na ^{+}][eqn: rm +CO_3^2-]로 나타낼 수 있다.

7  다음은 미지의 수용액에 녹아 있는 물질을 알아보기 위한 실험의 결과를 나타낸 것이다.

• 불꽃 반응 실험을 하였더니 노란색이 나타났다.

• 질산 바륨 수용액을 넣었더니 흰색 앙금이 생성되었다.

이 수용액에 녹아 있는 물질로 가장 적당한 것은?

① [eqn: rmKCl]	② [eqn: rmK_2 CO_3]	③ [eqn: rmNaCl][eqn: rm]

④ [eqn: rmK_2 SO_4]	⑤ [eqn: rmNa_2 SO_4]

8  표는 음료수 [eqn: rmA]와 [eqn: rmB]에 질산 은 수용액과 염화 칼슘 수용액을 떨어뜨렸을 때의 결과를 나타낸 것이다.

위 결과로 볼 때, 음료수 [eqn: rmA]에는 들어 있지 않고 음료수 [eqn: rmB]에만 들어 있다고 예상할 수 있는 이온은?

① 탄산 이온	② 칼슘 이온	③ 질산 이온

④ 염화 이온	⑤ 나트륨 이온

1  중세의 연금술에 대한 설명으로 옳은 것을 모두 고르면? (정답 [eqn: 2] 개)

Ⅰ. 물질의 구성

1. 물질의 기본 성분, 원소

上

수준별 문제

반┃  이름┃

① 연금술사들의 실험은 성공하였다.

② 데모크리토스의 입자설에 영향을 받았다.

③ 아리스토텔레스의 4원소설을 부정하였다.

④ 납과 같은 값싼 금속을 금으로 바꾸려고 하였다.

⑤ 새로운 실험 기구와 시약의 개발로 과학 발전에 공헌하였다.

2  다음은 라부아지에가 주철관을 가열하여 물을 분해하는 실험을 나타낸 것이다.

긴 주철관을 벽화로 속으로 통과시켜 뜨겁게 달군후, 주철관의 한쪽에 물을 붓고 반대쪽 관은 냉각수속을 통과하도록 하였다. 이 과정에서 얻어진 산소는 주철관의 철과 결합하였고, 냉각수를 통과한 기체로 부터 수소가 얻어졌다.

위 실험 결과에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 주철관의 질량은 증가하였다.

② 물이 원소가 아님을 증명하였다.

③ 입자설이 되살아나는 계기가 되었다.

④ 아리스토텔레스의 4원소설을 증명하였다.

⑤ 보일이 주장했던 원소의 개념을 실험으로 증명하였다.

3  원소 기호와 원소의 특징을 짝 지은 것으로 옳지 않은 것은?

① Cl－표백제, 소독제의 원료로 이용

② O－물질의 연소, 생물체의 호흡에 필요함

③ Ag－상온에서 액체인 금속으로, 온도계에 이용

④ Cu－전기를 잘 통하여 전선의 재료로 많이 이용

⑤ N－과자 봉지나 분유통에 충전하는 기체로 이용

4  다음은 탄산수소 나트륨을 더 이상 분해할 수 없을 때까지 분해한 결과를 나타낸 식이다.

• 탄산수소 나트륨

—→ 탄산 나트륨＋물＋이산화 탄소

• 탄산 나트륨—→ 나트륨＋탄소＋산소

• 물—→ 수소＋산소

• 이산화 탄소—→ 탄소＋산소

위의 식으로 보아 탄산수소 나트륨을 구성하는 원소의 원소 기호를 모두 쓰시오.

5  불꽃 반응이나 스펙트럼에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 불꽃놀이는 금속 원소의 불꽃 반응을 이용한 것이다.

② 리튬과 스트론튬은 불꽃색이 같으므로 선 스펙트럼도 같게 나타난다.

③ 한 물질이 다른 물질로 변해도 반응 전후 구성 원소의 스펙트럼은 변하지 않는다.

④ 포함되어 있는 원소의 양이 적은 경우에도 불꽃 반응으로 원소를 구별할 수 있다.

⑤ 선 스펙트럼에서 선의 굵기, 색, 위치 및 개수 등을 분석하면 물질에 포함된 원소를 확인할 수 있다.

6  성욱이는 라면을 끓이다가 국물이 넘쳐흐를 때 파랗던 가스 불꽃이 순간 다른 색으로 변하는 것을 발견하고, 그 이유를 알기 위해 라면 스프의 성분을 조사하였다.

[라면 스프의 주요 성분]

1. 쇠고기나 닭고기, 돼지 뼈 등에서 엑기스를 낸 분말이나 쇠고기 향미료

2. 스프에 들어가는 감미료 중 가장 많은 양(40～70 %)을 차지하는 소금과 간장 분말

3. 캐러멜, 후추 분말, 양파 분말, 마늘 분말 등

가스 불꽃의 색깔이 변한 이유가 [eqn: 2] 번 성분 때문이라면 불꽃은 어떠한 색으로 변하겠는가?

① 청록색	② 빨간색	③ 노란색

④ 보라색	⑤ 황록색

1  다음은 돌턴의 원자설 이후에 밝혀진 사실들이다. 이 중 돌턴의 원자설에 대해 수정이 필요한 항목에 대한 근거가 아닌 것은?

Ⅰ. 물질의 구성

2. 원자와 이온

上

수준별 문제

반┃  이름┃

① 염화 칼륨과 질산 칼륨의 불꽃색은 같다.

② 수소의 핵융합 반응으로 헬륨이 생긴다.

③ 원자핵은 양성자와 중성자로 이루어진다.

④ 우라늄의 핵분열 반응을 통해 바륨과 크립톤이 생긴다.

⑤ 수소와 양성자 수가 같은 중수소와 삼중수소가 존재한다.

2  원자와 원소의 용어가 잘못 사용된 것을 모두 고르면? (정답 [eqn: 2] 개)

① 같은 종류의 원자는 질량이 모두 같다.

② 원소는 한 가지 성분으로 이루어진 물질이다.

③ 원소는 물질을 구성하는 가장 작은 알갱이다.

④ 원소는 더 이상 쪼갤 수 없는 원자로 구성되어 있다.

⑤ 물은 수소 원소 2 개와 산소 원소 1 개로 이루어져 있다.

3  표는 원자를 이루는 구성 입자에 대한 자료이다.

위에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① ㉠에 들어갈 말은 ‘원자 번호 결정’이다.

② ㉡에 들어갈 숫자는 ‘0’이다.

③ 원자핵이 (＋)전하를 띠는 것은 양성자 때문이다.

④ 중성 원자가 전자를 잃어버리면 (－)전하를 띠게 된다.

⑤ 전자의 질량이 상대적으로 너무 작기 때문에 원자질량의 대부분은 원자핵이 차지한다.

4  오른쪽 그림은 [eqn: rm A]~[eqn: rm C] 원자가 각각 이온이 되는 과정을 모형으로 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것을 보기에서 모두 골라 기호를 쓰시오.

	<보기>
ㄱ. A 이온이 녹아 있는 수용액에 전류를 흘려주면 A 이온은 (－)극으로 이동한다. ㄴ. B 이온은 B 원자보다 전자가 2 개 더 많다. ㄷ. 염화 이온([eqn: RM Cl^-])은 C 이온이 생성되는 과정과 같은 과정을 통해 생성된다.

5  이온식과 이온의 이름을 옳게 짝 지은 것을 보기에서 모두 고른 것은?

	<보기>
ㄱ. [eqn: RM O^2-]：산소 이온 ㄴ. [eqn: RM Cl^-]：염화 이온 ㄷ. [eqn: RM OH^-]：수산화 이온 ㄹ. [eqn: RM NH_4^+]：암모늄 이온

① ㄱ, ㄴ	② ㄱ, ㄹ	③ ㄴ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ, ㄹ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㄹ

6  다음은 고체 [eqn: rm M]으로 실시한 몇 가지 실험의 결과이다.

㈎ 고체 M의 표면에 전극을 대었더니 전류가 흘렀다.

㈏ 습기가 많은 공기 중에 고체 M을 두었더니 표면에 흰색 고체 물질(X)이 생성되었다.

㈐ 생성된 고체 물질(X)에 전극을 대었더니 전류가 흐르지 않았다.

㈑ 생성된 고체 물질(X)을 증류수에 녹여 만든 수용액에 전극을 담갔더니 전류가 흘렀다.

위에 대한 설명으로 옳은 것을 보기에서 모두 골라 기호를 쓰시오.

	<보기>
ㄱ. M은 도체이다. ㄴ. X는 도체이고, 비전해질이다. ㄷ. X의 수용액에는 전하를 띤 입자들이 들어 있다.

1  다음과 같은 성질을 가진 물질의 이름을 나타낸 것으로 옳은 것은?

Ⅰ. 물질의 구성

3. 이온 사이의 반응

上

수준별 문제

반┃  이름┃

• 이온으로 이루어진 물질이다.

• 양이온과 음이온이 1：2의 개수비로 결합해 있다.

① 염화 리튬	② 산화 나트륨

③ 염화 마그네슘	④ 산화 마그네슘

⑤ 플루오린화 나트륨

2  다음 분자를 분자식으로 옳게 나타낸 것은?

① 산소－[eqn: rmO]	② 헬륨－[eqn: rmHe_2]

③ 염화 수소－[eqn: rmH_2 Cl_2]	④ 일산화 탄소－[eqn: rmCO]

⑤ 이산화 질소－[eqn: rmN_2 O_2]

3  오른쪽 화학식에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

[eqn: rm2NH_3]

① 분자식이다.

② 분자의 수는 2 개이다.

③ 수소 원자는 총 5 개이다.

④ 질소 원자 1 개와 수소 원자 3 개가 결합되어 있다.

⑤ 분자 1 개는 질소와 수소의 두 종류의 원소로 구성되어 있다.

4  라벨이 떨어진 두 개의 시약병에 들어 있는 묽은 황산과 묽은 염산을 구별할 수 있는 방법으로 적절한 것은?

① 불꽃 반응을 시켜 본다.

② 전기 전도성을 알아본다.

③ 스펙트럼을 비교해 본다.

④ 질산 바륨 수용액을 떨어뜨려 본다.

⑤ 질산 칼륨 수용액을 떨어뜨려 본다.

5  그림은 미지의 [eqn: rmA] 수용액에 질산 은 수용액을 가했을 때의 반응을 모형으로 나타낸 것이다.

[eqn: rmA] 수용액      질산 은 수용액         혼합 수용액

이에 대한 설명으로 옳은 것을 보기에서 모두 고른 것은?

	<보기>
ㄱ. 반응에 참여하는 이온은 [eqn: rmAg^+]과 [eqn: rmCl^-]이다. ㄴ. A 수용액에는 양이온과 음이온이 1：1의 비율로 존재한다. ㄷ. A 수용액을 백금선에 묻혀 불꽃 반응시키면 빨간색 불꽃이 나타난다. ㄹ. 혼합 수용액 속의 이온 수는 혼합 전 두 수용액의 이온 수의 합보다 적다.

① ㄱ, ㄴ	② ㄴ, ㄷ	③ ㄷ, ㄹ

④ ㄱ, ㄴ, ㄹ	⑤ ㄴ, ㄷ, ㄹ

6  그림과 같이 질산 암모늄 수용액을 적신 거름종이의 [eqn: rmA]에는 [eqn: rmKI] 수용액을, [eqn: rmB]에는 [eqn: rmPb(NO_3 )_2] 수용액을 떨어뜨린 후 전류를 흘려 주면 [eqn: rmA]와 [eqn: rmB] 사이에 노란색 앙금이 생성된다.

위 실험에 대한 설명으로 옳은 것을 보기에서 모두 골라 기호를 쓰시오.

	<보기>
ㄱ. 노란색 앙금을 생성하는 이온은 [eqn: rm Pb^2+]과 [eqn: rmI^-]이다. ㄴ. A에서 [eqn: rmK^+]은 (－)극으로, [eqn: rmI^-]은 (＋)극으로 이동한다. ㄷ. 전극을 반대로 연결하여 실험해도 A와 B 사이에 노란색 앙금이 생긴다.

1  물이 원소가 아니라고 할 수 있는 증거는?

Ⅰ. 물질의 구성

반┃  이름┃

고난도 문제

① 물이 얼면 부피가 증가하기 때문

② 물은 모든 물질을 잘 녹이기 때문

③ 물은 더 이상 분해되지 않기 때문

④ 물을 가열하면 수증기가 발생하기 때문

⑤ 물을 전기 분해하면 수소와 산소로 분해되기 때문

2  다음은 기체 ㈎, ㈏에 대한 설명이다.

• 기체 ㈎：프리스틀리는 산화 수은을 가열하면 수은으로 변하면서 어떤 기체가 발생하는 것을 발견하였다. 이 기체 속에 꺼져가는 불씨를 넣었더니 다시 타올랐다.

• 기체 ㈏：나트륨과 같은 금속을 물에 넣었을 때 발생하는 기체로, 보통의 공기보다 매우 가벼운 성질을 지니는 가연성의 기체이다.

위에서 설명하고 있는 기체 원소의 원소 기호를 옳게 짝지은 것은?

㈎	㈏

① O	H

② O	Hg

③ Hg	O

④ H	N

⑤ N              H

3  염화 구리의 불꽃색이 청록색으로 나타났다. 이 불꽃색이 어떤 원소에 의한 것인지 확인하고자 할 때, 다음 중 불꽃색을 관찰해야 하는 물질을 옳게 짝 지은 것은?

① 염화 칼륨, 질산 바륨

② 황산 구리, 염화 나트륨

③ 염화 칼륨, 탄산 나트륨

④ 질산 구리, 탄산 나트륨

⑤ 질산 칼륨, 황산 나트륨

4  불꽃 반응으로 확인할 수 없는 원소는?

① Si	② K	③ Ca

④ Na	⑤ Cu

5  그림은 물질 [eqn: rmX]와 몇 가지 원소의 선 스펙트럼을 나타낸 것이다.

위의 원소 중 물질 [eqn: rmX] 속에 들어 있는 원소를 모두 고른 것은?

① 수소	② 헬륨

③ 수소, 리튬	④ 헬륨, 스트론튬

⑤ 수소, 아연, 리튬

6  돌턴의 원자설의 내용 중 다음 실험 결과를 가장 잘 설명할 수 있는 것은?

[실험 과정]

㈎ 각각 질산 은 수용액과 염화 구리 수용액을 넣은 비커를 전자저울에 올려놓고 질량을 측정한다.

㈏ 질산 은 수용액을 염화 구리 수용액이 담긴 비커에 붓고 질량을 측정한다.

[실험 결과]

흰색 앙금이 생성되었지만, 저울은 수평을 유지한다.

① 같은 종류의 원자는 같은 크기와 질량을 가지고 있다.

② 다른 종류의 원자는 다른 크기와 질량을 가지고 있다.

③ 자연계의 모든 물질은 더 이상 쪼갤 수 없는 원자로 이루어져 있다.

④ 서로 다른 원자들이 일정한 비율로 결합하면 새로운 물질이 만들어진다.

⑤ 화학 변화가 일어날 때 원자는 새로 생기거나 없어지지 않고, 다른 종류의 원자로 변하지 않는다.

7  다음은 여러 과학자들의 실험 내용이다.

• 보일은 J자 모양의 유리관에 수은을 넣어 공기를 압축시켰다.

• 토리첼리는 수은을 사용하여 최초로 진공을 만들었다.

• 게리케는 진공 펌프를 만들어 대기압 실험을 했다.

위 실험들은 다음 물질에 대한 생각 중 어느 것과 가장 견해가 일치하는가?

① 모든 물질의 근원은 물이다.

② 물, 불, 흙, 공기가 물질의 근원이다.

③ 물질은 4원소와 4가지 성질로 되어 있다.

④ 값싼 금속을 이용하여 값비싼 금을 만들 수 있다.

⑤ 물질은 더 이상 쪼갤 수 없는 입자인 원자로 구성되어 있다.

8  그림은 황 원자가 이온으로 되는 과정을 모형으로 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 보기에서 모두 골라 기호를 쓰시오.

	<보기>
ㄱ. 중성 원자가 양이온이 되었다. ㄴ. 생성된 이온의 이름은 황화 이온이다. ㄷ. 이온이 되는 과정을 식으로 쓰면 [eqn: rm S]＋⊖ ―→ [eqn: rm S^-]이다. ㄹ. 중성 원자가 전자를 얻으면 (－)전하의 양이 (＋)전하의 양보다 많아진다.

9  표는 몇 가지 양이온과 음이온을 나타낸 것이다.

위 표의 양이온과 음이온으로 이루어진 다음 물질의 화학식 중 옳지 않은 것은?

① [eqn: rmHCl]	② [eqn: rmH_2 SO_4]	③ [eqn: rmNaPO_4]

④ [eqn: rmMg(OH)_2]	⑤ [eqn: rmAl_2 (SO_4 )_3]

10 다음과 같이 몇 가지 물질을 화학식으로 나타내고 ㈎와 ㈏로 분류하였다.

㈎ [eqn: rmO_2 ,~H_2 O,~CH_4]       ㈏ [eqn: rmLiCl,~MgO,~CaCl_2]

위 물질 ㈎와 ㈏의 차이점을 설명한 것으로 옳은 것을 보기에서 모두 고른 것은?

	<보기>
ㄱ. ㈎는 이온으로 이루어진 물질이고, ㈏는 분자로 이루어진 물질이다. ㄴ. ㈎는 무수히 많은 입자로 이루어져 있고, ㈏는 일정한 개수의 입자로 이루어져있다. ㄷ. ㈎의 화학식은 원자의 종류와 개수를 나타내고, ㈏의 화학식은 원자의 종류와 결합비를 나타낸다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

11 그림은 전해질 ㈎, ㈏의 수용액을 혼합할 때 일어나는 변화를 모형으로 나타낸 것이다.

위의 ㈏ 수용액에 넣었을 때 앙금을 생성하는 전해질 수용액을 보기에서 모두 골라 기호를 쓰시오.

	<보기>
ㄱ. [eqn: rmKCl] 수용액 ㄴ. [eqn: rmNa_2 SO_4] 수용액 ㄷ. [eqn: rmAgNO_3] 수용액 ㄹ. [eqn: rmCa(NO_3 )_2] 수용액

12 다음과 같은 성질을 가진 물질의 화학식으로 옳은 것은?

• 수용액의 불꽃 반응색은 노란색이었다.

• 고체 상태에서는 전류가 흐르지 않았다.

• 수용액에 질산 은 수용액을 가했더니 흰색 앙금이 생성되었다.

• 수용액에 질산 칼슘 수용액을 가했더니 앙금이 생성되지 않았다.

① [eqn: rmKOH]	② [eqn: rmAgCl]	③ [eqn: rmCaCl_2]

④ [eqn: rmNa_2 CO_3]	⑤ [eqn: rmNaCl]

• 고대 물질관과 중세의 연금술

Ⅰ. 물질의 구성

반┃  이름┃

서술형 문제

1  중세의 연금술사들은 납과 같이 값싼 금속을 값비싼 금으로 바꿀 수 있다고 생각했는데, 이러한 생각은 고대의 자연 철학자의 물질관에 근거한 것이었다. 이 학자는 누구이며, 이 학자의 물질관은 어떤 내용인지 간단히 설명하시오.

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• 물의 전기 분해와 성분 원소의 확인

2  그림과 같이 장치하고 수산화 나트륨을 약간 넣은 물에 전류를 흘려 주었다.

이때 (－)극에서는 ㈎ 기체가 발생하였고, (＋)극에서는 ㈏ 기체가 발생하였다. ㈎와 ㈏ 기체는 각각 무엇이며, 이 기체들을 확인할 수 있는 방법은 무엇인지 각각 설명하시오.

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• 불꽃 반응과 스펙트럼

3  리튬과 스트론튬을 포함하는 물질들의 불꽃색은 빨간색이므로 거의 비슷하여 눈으로 구별하기 어렵다. 이러한 경우 두 원소를 구별할 수 있는 방법을 설명하시오.

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• 불꽃 반응과 돌턴의 원자설

4  다음은 어떤 실험 과정을 나타낸 것이다.

㈎ 탄산수소 나트륨을 니크롬선에 묻혀 불꽃 반응시켰더니 노란색이 나타났다.

㈏ 탄산수소 나트륨을 시험관에 넣고 가열하여 완전히 분해시킨 후 시험관에 남아 있는 고체 물질을 불꽃 반응시켰더니 노란색이 나타났다.

위 실험에서 ㈎와 ㈏의 불꽃색이 같은 이유를 돌턴의 원자설로 설명하시오.

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• 원자의 구성 입자와 원자의 성질

5  원자는 원자핵과 전자로 이루어져 있는데, 원자핵은 (＋)전하를 띠는 양성자를 포함하고 있으며, 전자는 (－)전하를 띤다. 이와 같이 전하를 띤 입자로 이루어진 원자가 전기적으로 중성인 이유를 설명하시오.

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• 전해질과 비전해질의 구분

6  흰색 결정인 설탕과 소금을 구별할 수 있는 방법을 두 가지 쓰시오.(단, 맛을 보는 방법은 제외한다.)

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• 이온 모형

7  그림은 어떤 원자가 이온이 되었을 때의 모형을 나타낸 것이다. 이 모형으로부터 이 원자 또는 이온에 대하여 알 수 있는 사실을 세 가지 설명하시오.

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• 이온의 이동

8  그림과 같이 무색의 질산 칼륨([eqn: rmKNO_3]) 수용액을 적신 거름종이의 중앙에 보라색의 과망가니즈산 칼륨 수용액과 노란색의 크로뮴산 칼륨 수용액을 한 방울씩 떨어뜨린 다음, 전류를 흘려 주었다.

이때 보라색과 노란색의 이동 방향을 예측하고, 그 이유를 설명하시오.

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• 분자식

9  다음은 물과 포도당을 분자식으로 나타낸 것이다.

[eqn: rmH_2 O]                [eqn: rm C_6 H_12 O_6]

위와 같이 분자식으로 분자를 표현했을 때 알 수 있는 것을 두 가지 쓰시오.

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• 앙금 생성 반응

10 그림은 염화 나트륨([eqn: rmNaCl]) 수용액과 질산 은([eqn: rmAgNO_3])수용액의 반응을 모형으로 나타낸 것이다.

혼합 수용액에서 전류가 흐르는지 쓰고, 그 이유를 설명하시오.

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• 앙금 생성 반응

11 그림은 염화 칼륨([eqn: rmKCl]) 수용액과 질산 은([eqn: rmAgNO_3]) 수용액의 반응을 입자 모형으로 나타낸 것이다.

혼합 수용액의 상태를 입자 모형으로 나타내시오.

• 전해질과 앙금 생성 반응

12 그림은 염화 나트륨, 설탕, 탄산 나트륨을 구별하기 위한 과정을 나타낸 것이다.

[eqn: rmA]~[eqn: rmC]에 해당하는 물질을 쓰고, 질산 칼슘 수용액을 넣었을 때 [eqn: rmB]와 [eqn: rmC]를 구별할 수 있는 원리를 설명하시오.

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1  고대 그리스 철학자들의 물질관에 대한 설명으로 옳은 것을 보기에서 모두 골라 옳게 짝 지은 것은?

Ⅰ. 물질의 구성

반┃  이름┃

대단원 평가 문제

	<보기>
ㄱ. 탈레스는 물질의 근원을 공기라고 하였다. ㄴ. 엠페도클레스는 물, 불, 흙, 공기의 4원소설을 주장하였다. ㄷ. 데모크리토스는 물질이 입자로 이루어져 있다고 주장하였다. ㄹ. 아리스토텔레스는 모든 물질은 물, 불, 흙, 공기의 4원소로 되어 있으며, 이들은 서로 변환될 수 있다고 주장하였다.

① ㄱ, ㄴ	② ㄴ, ㄷ

③ ㄷ, ㄹ	④ ㄱ, ㄴ, ㄷ

⑤ ㄴ, ㄷ, ㄹ

2  라부아지에의 물 분해와 합성 실험으로 알 수 있는 사실로 옳은 것은?

① 물은 원소가 아니다.

② 모든 물질의 근원은 물이다.

③ 물은 더 이상 쪼개지지 않는다.

④ 물 분자 사이에는 빈 공간이 있다.

⑤ 물질은 물, 불, 공기, 흙으로 이루어져 있으며, 이들은 서로 변환된다.

3  원소에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 지금까지 알려진 원소의 종류는 200여 종이다.

② 지금까지 알려진 원소는 모두 자연에 존재한다.

③ 모든 금속 원소는 상온에서 고체 상태로 존재한다.

④ 서로 다른 원소가 화합하여 새로운 원소를 생성한다.

⑤ 원소는 더 이상 분해할 수 없으며, 물질을 이루는 기본 성분이다.

4  다음 설명에 해당되는 물질들을 옳게 짝 지은 것은?

• 물질을 이루는 기본 성분이다.

• 화학적 방법으로 더 이상 분해되지 않는다.

① 물, 수소	② 염소, 소금

③ 나트륨, 탄소	④ 구리, 염화 구리

⑤ 이산화 탄소, 황

5  다음에서 설명하는 원소의 원소 기호를 각각 쓰시오.

㈎ 가장 가벼운 원소로, 우주 왕복선의 연료로 이용된다.

㈏ 가볍고 내구성이 커서 비행기 동체나 창틀, 캔의 재료로 이용된다.

6  다음의 각 원소 기호가 나타내는 원소의 이름을 잘못 연결한 것은?

① O－산소	② C－탄소	③ K－칼륨

④ Hg－은	⑤ Cu－구리

7  원소의 스펙트럼에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 햇빛의 스펙트럼과 같은 종류이다.

② 불꽃색이 비슷한 원소들도 그 불꽃의 스펙트럼은 각각 다르다.

③ 시료의 양이 적어도 스펙트럼 분석을 통해 원소를 확인할 수 있다.

④ 같은 원소라면 다른 물질에 포함되어 있어도 스펙트럼은 변하지 않는다.

⑤ 선의 색, 위치, 굵기 및 선의 수 등을 분석하면 물질에 포함된 원소의 종류를 알 수 있다.

8  그림과 같이 몇 가지 물질의 불꽃 반응 실험을 하여 다음 표와 같은 결과를 얻었다.

위 실험에 대한 설명으로 옳은 것을 보기에서 모두 골라 기호를 쓰시오.

	<보기>
ㄱ. 시료를 묻힌 니크롬선을 속불꽃 속에 넣는다. ㄴ. 염화 칼륨의 불꽃색이 보라색인 것은 칼륨에 의한 것이다. ㄷ. 니크롬선을 묽은 염산으로 씻어 니크롬선에 묻은 불순물을 제거한다. ㄹ. 질산 리튬과 질산 스트론튬의 불꽃색이 같은 것은 물질 속에 공통으로 들어 있는 질산 때문이다.

9  화학 반응이 일어난 후에 분광기로 스펙트럼을 조사하였더니 성분 원소의 스펙트럼이 그대로 나타났다. 이와 같은 사실로 볼 때 화학 변화가 일어나더라도 변하지 않는 것은?

① 분자의 종류	② 원소의 종류

③ 물질의 상태	④ 물질의 질량

⑤ 물질의 밀도

10 눈금 실린더에 설탕 [eqn: 20] [eqn: rmmL]와 물 [eqn: 100] [eqn: rmmL]를 섞은 다음 부피를 측정하였더니 전체 부피가 [eqn: 120] [eqn: rmmL]보다 줄어들었다. 이 실험을 통해 알 수 있는 사실을 모두 고르면? (정답 [eqn: 2] 개)

① 모든 물질은 서로 잘 섞인다.

② 설탕은 물에 녹아서 그 입자가 없어진다.

③ 물질의 종류에 관계없이 입자의 크기는 같다.

④ 물질을 구성하는 입자 사이에는 빈 공간이 있다.

⑤ 물과 설탕은 입자로 되어 있고, 그 크기가 서로 다르다.

11 돌턴이 주장한 원자설의 내용으로 옳지 않은 것은?

① 물질은 쪼갤 수 없는 원자로 이루어져 있다.

② 같은 종류의 원자는 크기와 질량이 서로 같다.

③ 화학 변화가 일어날 때 원자는 없어지지 않는다.

④ 화학 변화가 일어날 때 원자는 다른 원자로 변한다.

⑤ 두 종류 이상의 원자가 일정한 비율로 결합하면 새로운 물질이 만들어진다.

12 그림은 물질을 이루고 있는 기본적인 입자를 모형으로 나타낸 것이다.

위의 입자에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 양이온이라고 한다.

② ㈎는 원자핵을 나타낸다.

③ ㈏는 전자를 나타낸다.

④ ㈎의 질량이 전체 질량의 대부분을 차지한다.

⑤ ㈎의 총 전하량과 ㈏의 총 전하량이 같아서 이 입자는 전기적으로 중성이다.

13 이온에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 원자가 전자를 잃고 형성된 이온은 음이온이다.

② 원자가 전자를 얻고 형성된 이온이 양이온이다.

③ 원자는 원자핵에 있는 양성자를 잃고 음이온으로 된다.

④ 이온은 양성자, 중성자 또는 전자의 이동에 의해 만들어진다.

⑤ 원자가 전자를 얻거나 잃어서 전하를 띠는 입자를 이온이라고 한다.

14 그림은 원자와 이온을 모형으로 나타낸 것이다.

㈎            ㈏            ㈐

위 모형에 대한 설명으로 옳은 것은?

① ㈎는 양이온의 모형이다.

② ㈏는 음이온의 모형이다.

③ ㈐는 중성 원자의 모형이다.

④ ㈏는 원자가 전자 2 개를 잃고 형성되었다.

⑤ ㈐는 원자가 전자 1 개를 얻고 형성되었다.

15 그림은 염소 원자가 이온으로 되는 과정을 모형으로 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 보기에서 모두 골라 기호를 쓰시오.

	<보기>
ㄱ. 원자가 전자를 얻어 음이온이 된다. ㄴ. 생성된 이온의 이름은 염소 이온이다. ㄷ. 이온이 되는 과정을 식으로 나타내면 [eqn: rmCl+]⊖ ―→ [eqn: rmCl^-]이다. ㄹ. 원자가 전자를 얻어 (＋)전하의 양이 (－)전하의 양보다 많아졌다.

16 전해질과 비전해질에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 설탕은 물에 잘 녹으므로 전해질이다.

② 비전해질은 고체 상태에서 전류가 흐르지 않는다.

③ 비전해질은 수용액에서 녹은 양의 일부만 이온화한다.

④ 전해질은 고체 상태와 수용액 상태에서 모두 전류가 흐른다.

⑤ 전해질은 물에 잘 녹으나, 비전해질은 물에 잘 녹지 않는다.

17 증류수에 전극을 넣고 전원을 연결하여도 전류가 흐르지 않는다. 그러나 증류수가 들어 있는 비커에 손가락을 넣고 저어 주었더니 꼬마 전구에 불이 켜졌다. 이 현상으로부터 추측한 내용으로 옳은 것은?

① 증류수는 전해질이다.

② 손가락은 전해질이다.

③ 손가락에는 물의 분해를 촉진하는 물질이 들어있을 것이다.

④ 손가락에는 물속에서 이온화하는 물질이 묻어 있을 것이다.

⑤ 증류수를 잘 저어 주면 물 분자가 양이온과 음이온으로 이온화한다.

18 고체 염화 나트륨은 전류가 흐르지 않지만 염화 나트륨 수용액에서는 전류가 흐르는 이유를 가장 잘 설명한 것은?

① 염화 나트륨은 수용액에서 자유 전자가 생성되기 때문

② 염화 나트륨은 수용액에서 분자 상태로 녹아 있기 때문

③ 염화 나트륨은 수용액에서 새로운 이온들이 생성되기 때문

④ 염화 나트륨은 수용액에서 이온 사이의 인력이 커지기 때문

⑤ 염화 나트륨은 수용액에서 이온들이 자유롭게 움직이기 때문

19 그림과 같이 질산 칼륨 수용액을 적신 거름종이의 중앙에 황갈색을 띠는 [eqn: rmAB] 화합물의 수용액을 몇 방울 떨어뜨린 다음, 전류를 흘려 주었더니 황갈색 물질이 (－)극 쪽으로 이동하였다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 보기에서 모두 골라 기호를 쓰시오.

	<보기>
ㄱ. AB는 물에 녹아 이온으로 나누어진다. ㄴ. 황갈색을 나타내는 입자는 (＋)전하를 띤다. ㄷ. 질산 칼륨 수용액 대신 설탕물을 적신 거름종이를 사용할 수 있다.

20 다음 분자 모형을 분자식으로 옳게 나타낸 것은?

① [eqn: rmA_1 B_2]	② [eqn: rmA_2 B_1]	③ [eqn: rm3AB]

④ [eqn: rm3A_1 B_2]	⑤ [eqn: rm3AB_2]

21 다음 두 이온이 결합하여 화합물을 생성할 때, 양이온과 음이온의 개수비를 옳게 나타낸 것은?

[eqn: rmMg^2+]              [eqn: rmO^2-]

① 1：1	② 1：2	③ 2：1

④ 2：3	⑤ 3：2

22 화합물의 이름과 화학식을 옳게 짝 지은 것은?

① 염화 리튬－[eqn: rmLi_2 Cl]

② 탄산 칼슘－[eqn: rmCaCO]

③ 산화 나트륨－[eqn: rmNaO_2]

④ 산화 알루미늄－[eqn: rmAl_2 O_3]

⑤ 염화 마그네슘－[eqn: rmMgCl]

23 그림은 질산 납([eqn: rmPb(NO_3 )_2]) 수용액과 아이오딘화 칼륨([eqn: rmKI]) 수용액의 반응을 모형으로 나타낸 것이다.

다음 중 위 반응에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① A는 [eqn: rm K^+]이다.

② B는 [eqn: rmNO_3^-]이다.

③ 앙금의 색깔은 노란색이다.

④ A와 B는 반응에 참여하지 않는다.

⑤ 생성된 앙금의 화학식은 [eqn: rmKNO_3]이다.

24 황산 나트륨([eqn: rmNa_2 O_4]) 수용액을 떨어뜨렸을 때 흰색 앙금이 생성되는 것을 보기에서 모두 고른 것은?

	<보기>
ㄱ. 염화 칼슘 수용액 ㄴ. 수산화 바륨 수용액 ㄷ. 질산 칼륨 수용액 ㄹ. 염화 나트륨 수용액

① ㄱ, ㄴ	② ㄱ, ㄷ	③ ㄱ, ㄹ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄷ, ㄹ

25 [eqn: 3] 개의 비커 [eqn: rmA], [eqn: rmB], [eqn: rmC]에 각각 염화 칼륨([eqn: rmKCl]) 수용액, 염화 나트륨([eqn: rmNaCl]) 수용액, 질산 칼륨([eqn: rmKNO_3]) 수용액 중 한 가지가 들어 있다. 다음 표는 각 비커에 질산 은([eqn: rmAgNO_3]) 수용액을 떨어뜨렸을 때의 변화와 불꽃 반응색을 나타낸 것이다.

각 비커에 들어 있는 수용액을 옳게 짝 지은 것은?

A            B           C

① 염화 나트륨  염화 칼륨    질산 칼륨

② 염화 나트륨  질산 칼륨    염화 칼륨

③ 질산 칼륨    염화 칼륨    염화 나트륨

④ 질산 칼륨    염화 나트륨  염화 칼륨

⑤ 염화 칼륨    질산 칼륨    염화 나트륨

26 다음은 시중에서 판매되는 두 가지 음료 [eqn: rmA], [eqn: rmB]에 들어 있는 이온을 확인하기 위한 실험과 그 결과를 나타낸 것이다.

㈎ 시험관에 음료 A를 넣고 질산 은([eqn: rmAgNO_3]) 수용액을 가했더니 용액이 뿌옇게 흐려지면서 흰색앙금이 생성되었다.

㈏ 시험관에 음료 B를 넣고 수산화 칼슘([eqn: rmCa(OH)_2])수용액을 가했더니 용액이 뿌옇게 흐려지면서 흰색 앙금이 생성되었다.

위 실험 결과로 보아 각 음료에 들어 있을 것으로 예상되는 이온을 옳게 짝 지은 것은?

음료A     음료 B	음료 A    음료 B

①  [eqn: rmNa^+]      [eqn: rmCl^-]	②  [eqn: rmNa^+]      [eqn: rm CO_3^2-]

③  [eqn: rmCl^-]      [eqn: rmNa^+]	④  [eqn: rmCl^-]      [eqn: rm CO_3^2-]

⑤  [eqn: rmF^-]      [eqn: rm CO_3^2-]

Ⅰ. 물질의 구성

1. 물질의 기본 성분, 원소

1 ⑴ 물 ⑵ 연금술 ⑶ 원소 ⑷ 원소, 라부아지에  2 ⑴ ○ ⑵ × ⑶ ○ ⑷ ×  3 ⑴ ㉢ ⑵ ㉠ ⑶ ㉣ ⑷ ㉡  4 ⑴ H ⑵ Al ⑶ Fe ⑷ N ⑸ Na ⑹ S ⑺ O ⑻ Cl  5 ⑴ 금속 원소 ⑵ 선 스펙트럼

개념 문제

1 ❶ 탈레스 ❷ 엠페도클레스 ❸ 데모크리토스 ❹ 아리스토텔레스 ❺ 보일 ❻ 라부아지에  2 ❶ 대문자 ❷ 소문자  3 ❶ 겉불꽃 ❷ 불순물 4 원소 B, 원소 C

그림 문제

2. 원자와 이온

1 ⑴ ○ ⑵ ○ ⑶ × ⑷ ○  2 ⑴ 핵 ⑵ 전 ⑶ 핵 ⑷ 전 ⑸ 핵  3 ⑴ 나트륨 이온 ⑵ 마그네슘 이온 ⑶ 염화 이온 ⑷ 황화 이온 ⑸ 암모늄 이온 ⑹ 수산화 이온 ⑺ 알루미늄 이온 ⑻ 질산 이온  4 ⑴ 양이온, 음이온 ⑵ 전해질, 비전해질 ⑶ 이온 ⑷ (－), (＋)

개념 문제

1 ❶ 전자  ❷ 원자핵  2 ❶ 전해질 ❷ 비전해질  3 ❶ 원자 ❷ 양이온 ❸ 음이온  4 ❶ [eqn: rmCu^2+] ❷ [eqn: rmMnO_4^-]

그림 문제

3. 이온 사이의 반응

1 ⑴ ○ ⑵ × ⑶ ○ ⑷ ×  2 ㉠ 염화 나트륨, ㉡ 염화 칼슘, ㉢ [eqn: rmMgO], ㉣ [eqn: rm H_2 O], ㉤ [eqn: rmNH_3], ㉥ 염화 은  3 ⑴ [eqn: rmAgCl], 흰색 ⑵ [eqn: rmBaSO_4], 흰색 ⑶ [eqn: rmCaCO_3], 흰색  4 ⑴ 앙금 생성 ⑵ 생성하지 않는, 잘 생성하는 ⑶ 은

개념 문제

1 ❶ 양 ❷ 음 ❸ 개수비  2 ❶ [eqn: rmO_2] ❷ [eqn: rmHCl] ❸ [eqn: rmH_2 O] ❹ [eqn: rmNH_3] ❺ [eqn: rmCH_4] ❻ [eqn: rmCO_2]  3 ❶ [eqn: rmK^+] ❷ [eqn: rmNO_3^-] ❸ [eqn: rmPb`I_2]  4 ❶ [eqn: rmAg^+] ❷ 흰색 ❸ [eqn: rmAgI] ❹ [eqn: rmCaCO_3] ❺ [eqn: rmBaSO_4]

그림 문제

Ⅰ. 물질의 구성

1. 물질의 기본 성분, 원소

1 ⑤  2 ④  3 ④  4 ㄴ, ㄹ, ㅁ  5 ①  6 ④, ⑤  7 ①  8 ③

2 라부아지에는 원소설을 주장하였다. 물질은 더 이상 쪼개지지 않는 입자로 이루어져 있다고 주장한 학자는 데모크리토스이다.

4 ㄱ. 물은 산소와 수소로 이루어져 있다.

ㄷ. 암모니아는 질소와 수소로 이루어져 있다.

ㅂ. 이산화 탄소는 산소와 탄소로 이루어져 있다.

6 ① 불꽃 반응으로 구분할 수 있는 원소는 몇 가지 금속 원소이다.

② 염화 나트륨은 노란색 불꽃색을, 염화 구리는 청록색 불꽃색을 나타낸다.

③ 겉불꽃이 산소 공급이 활발하여 온도가 높고 무색이기 때문에 니크롬선을 겉불꽃에 넣는다.

2. 원자와 이온

1 ②  2 ④  3 ④  4 ①, ④  5 ④  6 ①

6 전해질 수용액에 전류를 흘려 주면 양이온은 (－)극으로 이동하고, 음이온은 (＋)극으로 이동한다. 따라서 [eqn: rmK^+], [eqn: rmCu^2+]은 (－)극으로 이동하고, [eqn: rmMnO_4^-], [eqn: rmSO_4^2-]은 (＋)극으로 이동한다.

3. 이온 사이의 반응

1 ③  2 ④  3 ①  4 ④  5 ㈎, ㈐, ㈑  6 ㄴ, ㄹ  7 ⑤  8 ①

2 각각의 분자식에서 분자 1개를 구성하는 원자의 수는 ① 4개, ② 4개, ③ 3개, ④ 6개, ⑤ 1개이다.

4 ① [eqn: rmLiCl]－염화 리튬, ② [eqn: rmCaCO_3]－탄산 칼슘, ③ [eqn: rmMgO]－산화 마그네슘, ⑤ [eqn: rmCa(NO_3 )_2]－질산 칼슘

5 ㈎과 ㈑에서는 염화 은, ㈐에서는 탄산 칼슘 앙금이 생성되지만, ㈏에서는 앙금이 생성되지 않는다.

6 ㄱ. 앙금 생성 반응에 참여하는 이온은 [eqn: rmMg^2+]과 [eqn: rmCO_3^2-]으로 2종류이다.

ㄷ. 두 수용액을 섞으면 [eqn: rmMg^2+]과 [eqn: rmCO_3^2-]이 만나 앙금을 생성하므로 전체 이온 수는 감소한다.

Ⅰ. 물질의 구성

1. 물질의 기본 성분, 원소

1 ④, ⑤  2 ④  3 ③  4 Na, C, O, H  5 ②  6 ③

2 라부아지에는 보일의 원소 개념을 받아들여 물을 두 가지 성분으로 분해함으로써 물이 4원소 중의 하나가 될 수 없다는 것을 실험으로 증명하였다. 따라서 아리스토텔레스의 4원소설은 사라지고 입자설이 부활하게 되었다.

4 더 이상 분해되지 않는 물질인 나트륨(Na), 탄소(C), 산소(O), 수소(H)가 탄산수소 나트륨의 구성 원소이다.

5 리튬과 스트론튬의 불꽃색은 모두 빨간색이어서 눈으로 쉽게 구분할 수 없지만, 선 스펙트럼을 조사하면 선의 굵기, 위치, 개수 등이 다르게 나타나므로 구분할 수 있다.

6 스프에 들어가는 감미료로 짠맛을 내는 소금은 염화 나트륨이라는 물질이다.

2. 원자와 이온

1 ①  2 ③, ⑤  3 ④  4 ㄱ, ㄷ  5 ④  6 ㄱ, ㄷ

1 염화 칼륨과 질산 칼륨의 불꽃색이 같은 것은 ‘화학 변화가 일어나도 원자는 다른 종류의 원자로 변하지 않는다.’는 돌턴의 원자설로 설명할 수 있다.

2 ③ 원소는 알갱이의 개념이 아니라 종류의 개념이다. 따라서 주어진 문장에서 원소를 원자로 고쳐야 한다.

⑤ 물은 수소와 산소의 두 종류의 원소로 이루어져 있으며, 물 분자 1 개는 수소 원자 2 개, 산소 원자 1 개로 이루어져 있다. 원소는 셀 수 있는 구체적인 개념이 아니다.

3 중성 원자가 전자를 잃어버리면 상대적으로 (＋)전하량이 많아지므로, (＋)전하를 띤 양이온이 된다.

4 ㄱ. A 이온은 양이온이므로 수용액에 전류를 흘려 주면 (－)극으로 이동한다.

ㄴ. B 이온은 원자가 전자 2 개를 잃어서 생성되므로, B 원자보다 전자가 2 개 더 적다.

ㄷ. 염화 이온([eqn: rm Cl^-])은 C 이온과 같이 원자가 전자 1 개를 얻어서 생성된다.

6 M은 고체 상태에서 전류가 흐르므로 도체이며, X는 고체 상태에서는 전류가 흐르지 않으므로 절연체이고, 수용액 상태에서는 전류가 흐르므로 전해질이다. 따라서 X의 수용액에는 전하를 띤 입자들이 들어 있다.

3. 이온 사이의 반응

1 ③  2 ④  3 ③  4 ④  5 ④  6 ㄱ, ㄴ

1 염화 마그네슘([eqn: rmMgCl_2])은 [eqn: rmMg^2+]과 [eqn: RMCl^-]이 1：2의 개수비로 결합하여 만들어진 물질이다.

4 바륨 이온은 황산 이온과는 앙금을 생성하지만 염화 이온과는 앙금을 생성하지 않으므로, 바륨 이온이 포함된 수용액을 떨어뜨리면 묽은 황산과 묽은 염산을 구별할 수 있다.

5 ㄷ. A 수용액에는 칼륨 이온([eqn: rmK^+])이 들어 있으므로 불꽃 반응색은 보라색이다.

6 ㄷ. 전극을 반대로 연결하면 [eqn: rmPb^2+]과 [eqn: rmI^-]이 서로 멀어지는 방향으로 이동하므로 노란색 앙금이 생성되지 않는다.

Ⅰ. 물질의 구성

1 ⑤  2 ①  3 ②  4 ①  5 ③  6 ⑤  7 ⑤  8 ㄴ, ㄹ  9 ③  10 ②  11 ㄴ, ㄷ  12 ⑤

1 원소는 더 이상 분해되지 않는다. 물은 전기 분해를 통해 수소와 산소로 분해되므로 원소가 아니다.

2 ㈎ 꺼져가는 불씨를 살리는 물질은 조연성이 있는 산소 기체이다. ㈏ 공기보다 가벼우며, 가연성이 있는 기체는 수소 기체이다.

3 염소와 구리 중 한 가지씩만 포함하고 있는 물질의 불꽃색을 추가로 관찰하면 불꽃색이 어떤 원소에 의한 것인지를 확인할 수 있다.

4 불꽃 반응으로 일부 금속 원소를 확인할 수 있다. Si(규소)는 금속과 비금속의 성질을 모두 갖는 준금속으로, 불꽃색을 나타내지 않는다.

5 원소의 스펙트럼에 나타난 모든 선이 물질 X의 스펙트럼에 나타난다면 그 원소는 물질 X의 성분 물질이다.

6 제시된 실험은 앙금이 만들어지는 화학 반응에서 질량이 보존됨을 확인하는 실험이다.

7 제시된 실험들은 입자설(고대 원자설)의 부활과 관련된 실험들이다. 진공의 존재를 확인함으로써 아리스토텔레스의 물질관을 부정하고, 입자설이 다시 나타나는 데 큰 기여를 하였다.

8 원자가 전자 2개를 얻고 음이온이 되는 모형으로, 이온이 되는 과정을 식으로 쓰면 S＋2⊖ —→ [eqn: rmS^2-]이다.

9 나트륨 이온([eqn: rmNa^+])과 인산 이온([eqn: rmPO_3^3-])이 결합할 때에는 3：1의 개수비로 결합하므로, 인산 나트륨의 화학식은 [eqn: rmNa_3 PO_4]이다.

10 ㈎는 분자로 이루어진 물질의 분자식이고, ㈏는 이온으로 이루어진 물질의 화학식이다.

11 [eqn: rmBaCO_3] 앙금을 이루는 [eqn: rmBa^2+]은 ㈏ 수용액에 포함된 이온이고, [eqn: rmCO_3^2-]은 ㈎ 수용액에 포함된 이온이다. 즉, ㈏ 수용액에는 [eqn: rmBa^2+]과 [eqn: rmCl^-]이 들어 있다. 따라서 ㈏ 수용액에 [eqn: rmNa_2 PO_4] 수용액을 넣으면 [eqn: rmBa^2+]과 [eqn: rmSO_4^2-]이 반응하여 [eqn: rmBaSO_4] 앙금이 생성되고, [eqn: rmAgNO_3] 수용액을 넣으면 [eqn: rmAg^+]과 [eqn: rmCl^-]이 반응하여 [eqn: rmAgCl] 앙금이 생성된다.

12 질산 은 수용액과 반응하여 흰색 앙금이 생성된 것으로 보아 은 이온과 반응하는 염화 이온이나 탄산 이온을 포함하고 있으며, 불꽃 반응색이 노란색인 원소는 나트륨이므로 이 물질은 염화 나트륨이나 탄산 나트륨일 것이다. 그런데 질산 칼슘 수용액과 반응하여 앙금을 생성하지 않으므로 이 물질은 염화 나트륨이다.

Ⅰ. 물질의 구성

1 모범 답안 | 아리스토텔레스, 물질은 물, 불, 흙, 공기의 4원소로 이루어져 있으며, 4가지 성질에 의해 물질은 서로 변환된다.

2 모범 답안 | ㈎는 수소 기체이며, 수소는 가연성이 있어 불꽃을 대면 ‘퍽’ 소리를 내며 타오른다. ㈏는 산소 기체이며, 산소는 조연성이 있어 꺼져 가는 불꽃을 가까이 하면 불꽃이 다시 살아난다.

3 모범 답안 | 불꽃색을 분광기로 관찰하여 선 스펙트럼으로 구별한다.

4 모범 답안 | 화학 반응이 일어나도 원자는 없어지거나 새로 생기지 않으며, 다른 원자로 변하지 않기 때문이다.

5 모범 답안 | 원자핵의 (＋)전하량과 전자들의 (－)전하량이 같기 때문이다.

6 모범 답안 | 불꽃 반응색을 확인한다. 수용액에 전류가 흐르는지 확인한다.

7 모범 답안 | 이온이 되기 전에 원자가 가진 전자는 3 개였다. 원자가 전자를 잃고 양이온이 되었다. 원자가 전자 1 개를 잃고 전하가 ＋1인 이온이 되었다. 등

8 모범 답안 | 보라색과 노란색 모두 (＋)극 쪽으로 이동한다. 과망가니즈산 이온은 보라색, 크로뮴산 이온은 노란색을 나타내며, 두 이온 모두 음이온이므로 (＋)극 쪽으로 이동한다.

9 모범 답안 | 분자를 구성하는 원자의 종류와 개수를 알 수 있다.

10 모범 답안 | 전류가 흐른다, 혼합 수용액에 [eqn: rmNa^+]과 [eqn: rmNO_3^-]이 들어 있기 때문이다.

11 모범 답안 |

12 모범 답안 | A：설탕, B：탄산 나트륨, C：염화 나트륨, 질산 칼슘의 칼슘 이온과 탄산 나트륨의 탄산 이온이 반응하면 앙금이 생성되지만, 질산 칼슘의 칼슘 이온과 염화 나트륨의 염화 이온은 앙금을 생성하지 않기 때문에 탄산 나트륨과 염화 나트륨을 구별할 수 있다.

Ⅰ. 물질의 구성

1 ⑤  2 ①  3 ⑤  4 ③  5 ㈎ H, ㈏ Al  6 ④  7 ①  8 ㄴ, ㄷ  9 ②  10 ④, ⑤  11 ④  12 ⑤  13 ⑤  14 ⑤  15 ㄱ, ㄷ  16 ②  17 ④  18 ⑤  19 ㄱ, ㄴ  20 ⑤  21 ①  22 ④  23 ⑤  24 ①  25 ② 26 ④

1 탈레스는 물질의 근원을 물이라고 하였다.

3 ① 지금까지 알려진 원소의 종류는 110여 종이다.

② 인공적으로 만들어진 원소도 있다.

③ 수은은 상온에서 액체로 존재하는 금속 원소이다.

④ 서로 다른 원소가 화합하면 새로운 물질인 화합물이 생성된다.

4 물은 2 가지 원소(수소와 산소), 소금은 2 가지 원소(염소와 나트륨), 염화 구리는 2 가지 원소(염소와 구리), 이산화탄소는 2 가지 원소(산소와 탄소)로 이루어진 물질이다.

6 Hg는 수은이다. 은의 원소 기호는 Ag이다.

7 원소의 스펙트럼은 선 스펙트럼이고, 햇빛의 스펙트럼은 연속 스펙트럼이다.

8 ㄱ. 시료를 묻힌 니크롬선은 겉불꽃 속에 넣는다.

ㄹ. 질산 리튬과 질산 스트론튬에서 금속 원소인 리튬과 스트론튬은 비슷한 빨간색의 불꽃색을 나타낸다.

9 화학 변화가 일어나기 전과 후의 불꽃색이나 선 스펙트럼의 모양이 달라지지 않으므로 화학 변화가 일어나도 원소의 종류는 변하지 않는다는 것을 알 수 있다.

10 ① 설탕과 물이 잘 섞인다고 해서 모든 물질이 잘 섞인다고 할 수는 없다.

② 설탕은 물에 녹아 골고루 섞이면서 설탕 분자가 물 분자 사이로 끼어들어가는 것이지 입자 자체가 없어지는 것은 아니다.

③ 물질의 종류에 따라 입자의 크기가 다르며, 입자 사이의 빈 공간의 크기도 다르다.

11 돌턴의 원자설에서 화학 변화가 일어나더라도 원자는 다른 원자로 변하지 않는다.

12 원자를 나타내는 모형이며, ㈎는 전자, ㈏는 원자핵이고, 원자 질량의 대부분을 차지하는 것은 ㈏ 원자핵이다.

13 ①, ②, ③ 원자가 전자를 잃어서 형성되는 이온은 양이온이고, 전자를 얻어서 형성되는 이온은 음이온이다.

④ 이온은 전자의 이동에 의해 만들어진다. 양성자와 중성자는 일반적인 반응으로는 움직이지 않는다.

14 ㈏는 원자가 전자 1 개를 잃고 형성되었다.

15 ㄴ. 생성된 이온의 이름은 염화 이온이다.

ㄹ. 원자가 (－)전하를 띤 전자를 얻어 (－)전하의 양이 (＋)전하의 양보다 많아졌다.

16 ③, ⑤ 비전해질은 물에 녹은 수용액 상태에서 이온화되지 않으므로 전류가 흐르지 않는 물질이다.

④ 전해질은 고체 상태에서는 전류가 흐르지 않지만, 수용액 상태에서는 전류가 흐른다.

17 증류수에 손가락을 넣고 잘 저어 주면 손가락에 묻어 있는 땀과 같은 물질이 물속에 녹아 들어가 이온화되기 때문에 전류가 흐른다.

19 ㄷ. 질산 칼륨 수용액은 전류가 흐르게 하는 전해질 역할을 하는데, 설탕물은 전해질이 아니므로 질산 칼륨 수용액 대신 사용할 수 없다.

20 모형에 나타난 분자는 A 원자 1 개와 B 원자 2 개로 이루어져 있는데, 이것을 분자식으로 나타내면 [eqn: rmAB_2]이다. 이러한 분자가 3 개 있으므로 [eqn: rm3AB_2]로 나타낸다.

21 양이온과 음이온이 결합할 때는 양이온의 총 전하량과 음이온의 총 전하량이 같아지는 비율로 결합한다.

22 ① 염화 리튬은 [eqn: rmLiCl], ② 탄산 칼슘은 [eqn: rmCaCO_3], ③ 산화 나트륨은 [eqn: rmNa_2 O], ⑤ 염화 마그네슘은 [eqn: rmMgCl_2]이다.

23 ⑤ 생성된 앙금은 아이오딘화 납이므로 [eqn: rmPbI_2]이다.

24 나트륨 이온은 앙금을 생성하지 않으므로 황산 이온과 앙금을 생성하는 이온이 포함되어 있는 수용액을 찾는다.

25

26 A는 질산 은 수용액과 반응하여 흰색 앙금을 생성하므로 염화 이온([eqn: rmCl^-])을 포함하고, B는 수산화 칼슘 수용액과 반응하여 흰색 앙금을 생성하므로 탄산 이온([eqn: rmCO_3^2-])을 포함하고 있다고 예상할 수 있다.