• 물질의 변화

Ⅱ. 화학 반응에서의 규칙성

반┃  이름┃

서술형 문제

1  다음 ㈎~㈑는 우리 주변에서 볼 수 있는 물질 변화의 예이다. 물질의 변화 ㈎~㈑를 두 종류로 구분하고, 그 기준을 물질의 성질과 관련지어 설명하시오.

㈎ 도시가스가 연소한다.

㈏ 김치가 익어서 신맛이 난다.

㈐ 통나무를 쪼개 장작을 만든다.

㈑ 겨울철 처마 끝에 고드름이 생긴다.

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• 물리 변화와 화학 변화

2  그림은 설탕을 가열할 때의 변화를 나타낸 것이다.

단맛              단맛             쓴맛

㈎와 ㈏를 물리 변화와 화학 변화로 구분하고, 그 이유를 설명하시오.

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• 입자 배열의 변화

3  그림은 어떤 물질의 변화를 모형으로 나타낸 것이다.

위 변화가 물리 변화인지 화학 변화인지 쓰고, 그 이유를 입자 배열과 관련지어 설명하시오.

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• 수소와 산소의 반응

4  오른쪽 그림과 같이 우주선의 연료 탱크에는 액체 수소와 산소가 들어 있어 이것을 연소시켜 발생하는 에너지를 우주선의 동력으로 사용한다. 이때 수소와 산소의 반응은 그림과 같이 나타낼 수 있다.

⑴ ㈎～㈐ 중 분자의 종류는 변하지 않고 분자 배열만 달라지는 변화를 모두 고르고, 그 이유를 설명하시오.

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⑵ 생성물질인 A의 이름을 쓰고, 실험실에서 [eqn: rmA]가 생성된 것을 확인하는 방법을 설명하시오.

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• 산화 은의 분해

5  그림과 같이 시험관에 산화 은을 넣고 가열하였다.

위 실험에서 시험관 [eqn: rmB]에 모이는 기체의 이름을 쓰고, 이 기체의 성질을 두 가지만 설명하시오.

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• 과산화 수소의 분해

6  오른쪽 그림과 같이 과산화수소를 이산화 망가니즈가 들어 있는 플라스크에 넣어 주었더니 과산화 수소가 분해되었다. 이 실험에서 이산화 망가니즈의 역할은 무엇인지 설명하시오.

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• 앙금 생성 반응에서의 질량 변화

7  그림과 같이 탄산 나트륨 수용액과 염화 칼슘 수용액을 각각 시험관에 넣고 질량을 측정한 후, 두 용액을 섞어 주었더니 앙금이 생성되었다.

위 실험에서 반응 전후의 질량 변화를 쓰고, 그 이유를 원자와 관련지어 설명하시오.

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• 연소 반응에서의 질량 변화

8  그림은 나무가 연소할 때의 질량 변화를 모형으로 나타낸 것으로, 나무의 주요 구성 원소는 탄소와 수소이다.

위 반응은 연소 후 질량이 감소하는 것으로 보이지만, 질량 보존 법칙이 성립한다. 그 이유를 설명하시오. (단, 생성되는 두 가지 기체의 이름을 쓰시오.)

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• 화합물을 구성하는 성분 원소의 질량비

9  오른쪽 그래프는 마그네슘을 공기 중에서 연소시킬때 반응한 마그네슘과 생성된 산화 마그네슘의 질량 관계를 나타낸 것이다. 산화 마그네슘 [eqn: rm25~ g]에 포함된 마그네슘과 산소의 질량을 각각 쓰고, 그 이유를 설명하시오.

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•  일정 성분비 법칙

10 다음 물질 중 일정 성분비 법칙이 성립하는 것을 모두 고르고, 그 이유를 설명하시오.

이산화 탄소, 식초, 물, 수소, 설탕물, 우유

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• 화학 반응식 나타내기

11 다음은 산화 구리([eqn: Ⅱ])와 탄소의 치환 반응을 화학 반응식으로 나타낸 것이다.

[eqn: rmCuO＋C] ――→ [eqn: rmCu_2 ＋CO_2]

위 화학 반응식을 옳게 고쳐 쓰고, 그 이유를 설명하시오.

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• 아보가드로 법칙

12 그림은 일정한 온도와 압력에서 수소와 산소가 반응하여 수증기가 생성되는 반응을 모형으로 나타낸 것이다.

수소              산소             수증기

수소 기체 [eqn: rm1~L] 속에 들어 있는 수소 분자의 수를 [eqn: N]개라고 할 때 수소 기체 [eqn: rm10~ L]와 완전히 반응하는 산소 분자의 개수는 몇 개인지 쓰고, 그 이유를 설명하시오.

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Ⅱ. 화학 반응에서의 규칙성

1  모범 답안 | ㈎와 ㈏, ㈐와 ㈑, ㈎와 ㈏는 물질의 고유한 성질을 잃고 새로운 성질을 갖지만, ㈐와 ㈑는 물질의 고유한 성질이 변하지 않기 때문이다.

2  모범 답안 | ㈎ 물리 변화, ㈏ 화학 변화, ㈎에서는 설탕의 색깔과 맛이 변하지 않지만, ㈏에서는 설탕의 색깔과 맛이 변했기 때문이다.

3  모범 답안 | 화학 변화, 원자의 배열이 변하여 새로운 분자가 생성되었기 때문이다.

해설 | 물리 변화가 일어날 때는 분자의 배열만 변하고, 화학 변화가 일어날 때는 원자의 배열이 변한다.

4  모범 답안 | ⑴ ㈎와 ㈏, 분자 배열이 달라져 액체에서 기체로 상태가 변했기 때문이다.

⑵ 수증기(물), 파란색 염화 코발트 종이를 대면 붉게 변한다.
해설 | ㈐는 원자가 재배열되어 새로운 분자가 생성되는 화학 변화이다.

5  모범 답안 | 산소, 물에 잘 녹지 않으며, 다른 물질의 연소를 돕는다 등

해설 | 산화 은을 가열하면 산소와 은으로 분해된다.

6  모범 답안 | 과산화 수소의 분해 반응이 빠르게 일어나도록 도와주는 촉매 역할을 한다.

7  모범 답안 | 반응 전후에 질량 변화는 없다. 반응이 일어나도 물질을 구성하는 원자의 종류와 개수가 변하지 않기 때문이다.

8  모범 답안 | 나무가 연소하면 이산화 탄소와 수증기가 생성되어 공기 중으로 날아가므로 연소 후 질량이 감소하는 것으로 보인다. 그러나 날아간 기체의 질량을 고려하면 반응 전후 물질의 총 질량은 보존되므로 질량 보존 법칙이 성립한다.

9  모범 답안 | 마그네슘 15 g, 산소 10 g, 마그네슘의 연소 반응에서 질량비는 마그네슘：산소：산화 마그네슘＝3：2：5이므로 산화 마그네슘 25 g에는 마그네슘 15 g과 산소 10 g이 포함되어 있다.

10 모범 답안 | 이산화 탄소와 물, 일정 성분비 법칙은 혼합물에서는 성립하지 않고 화합물에서만 성립하기 때문이다.

11 모범 답안 | [eqn: rm2CuO＋C] ―→ [eqn: rmCu＋CO_2], 구리의 화학식은 [eqn: rmCu]이고, 화학 반응 전후 원자의 종류와 개수가 같도록 화학식의 계수를 맞추어야 하기 때문이다.

12 모범 답안 | 5 [eqn: N]개, 반응하는 기체의 부피비는 수소：산소＝2：1이므로 수소 기체 10 L는 산소 기체 5 L와 반응한다. 또, 아보가드로 법칙에 따라 모든 기체는 같은 부피 속에 같은 개수의 분자를 포함하므로 산소 기체 5 L에는 5 [eqn: N]개의 산소 분자가 들어 있다.