투혼 [720014] · MS 2016 · 쪽지

2017-10-18 14:31:30
조회수 7,102

10월 교육청 화학1 4페이지 해설 (스포 주의..!)

게시글 주소: https://i.orbi.kr/00013537320

비킬러가 너무 쉬워서 3페이지까지 빨리 푸셨고 어느 정도 화학 1에 대한 전반적 이해가 있었다면

충분히 4페이지 문제들도 풀어냈을 것 같아요.

물론 여태 실모나 기출을 자신만의 일관된 풀이로 풀지 않고 외운다거나 야매로 때려맞춰서 푸시는 분들

몇 번 생각했을 수도 있고 작년 수능 20번과 같은 상황이 발생할 수 있겠죠.

요즘 대부분이 실모를 풀지만 야매로 맞춰서 좋아하시지 마시고 (시험장에서 통할지는 신이 아니고서야 모르는 일..)

분석까지 하며 시간을 할애하라는 것이 아니라 상황 정도는 스스로 이해하고 넘어가는 게 파이널 투자 대비 효율이..!


10월 교육청 해설이 상당히 비약이 많아서 결론만 있기 때문에 해설의 도움을 필요로 하는 분들에게

코딱지만한 도움을 드리고자 감히 간단하게 해설을 적어봅니다.


17번.



HCl(aq)와 NaOH(aq)를 섞은 용액 X가 있는데 여기서 각각의 부피, 농도는 파악하기 어렵군요.

표를 보면, (가)에서 KOH를 10mL (나)에서 KOH를 20mL를 넣었는데

X 이온 수 : 전체 이온 수 = 1 : 2로 일정하네요.


이 말은 3개의 수용액 중 전체 이온 수를 결정하는 수용액의 구경꾼 이온 즉 H+, OH-가 아닌

Cl-, Na+, K+ 가 그 후보가 될 수 있겠네요.

하지만 염기가 두 종류가 섞이기 때문에 Na+와 K+는 될 수 없네요.



예를 들어 HCl(aq)이 3N개 있고 NaOH(aq)이 4N개 있는데 여기에 KOH(aq) 2N개를 넣게 되면

염기의 양이 더 많기 때문에 전체 이온수는 증가하지만 NaOH(aq)이나 KOH(aq) 중 하나가

전체 이온 수를 결정해야만 1 : 2 가 성립할 텐데 두 종류가 섞여 버렸기 때문에

1 : 2 의 비를 유지할 수 없습니다. 따라서 X는 Cl- 이네요.


이 부분은 산의 양이 많든 염기의 양이 많든 가능한 경우는 Cl- 뿐입니다.

처음 xmL에서 산이 더 많다면 전체 이온 수와 1 : 2 의 비율을 가지는 건 Cl- 뿐이고

처음 xmL에서 염기가 더 많다면 넣어준 KOH 양만큼 전체 이온 수는 두 염기의 합으로 늘어나지만

Na+, K+는 전체 이온 수와 1 : 2의 비를 가지지 못합니다.


따라서 (가)와 (나)에서 가장 많은 이온은 Cl- 임을 알 수 있고, 그 수는 일정하겠군요.

그런데 단위부피당 이온 수가 (가) : (나) = 4 : 3 임을 통해

부피비가 (가) : (나) = x + 10 : x + 20 = 3 : 4 임을 알 수 있군요. 정리하면 x = 20 이 나옵니다.


위와 같이 (나), (다)에서 X의 수는 일정한 것을 통해 단위부피당 이온 수가 (나) : (다) =3 : 2이므로

부피비가 (나) : (다) = 20 + 20 : 20 + y = 2 : 3 임을 알 수 있고 정리하면 y = 40 이 나옵니다.



18번.



반응 전 (가)와 (나)에 동일하게 10N 의 금속 이온이 있었는데

각각 금속 A와 금속 B를 넣었는데 2N, 4N씩 감소한 것을 알 수 있습니다.

또한 (나)에서 금속 B가 다는 반응하지 않고 일정량이 남아있음을 통해서

B보다 반응성이 큰 녀석과 작은 녀석이 다 있다는 것을 알 수 있습니다.


이를 통해서 금속의 반응성을 유추해보면 A>B>C가 됩니다.


그럼 (가) 에서는 넣어준 A는 딱 C+와만 모두 반응했을 수 있고

C+와 반응하고 남은 금속 A가 Bn+와 반응했을 수도 있겠네요.

확실한 (나) 먼저 봅시다. (나)에서는 금속 B가 C+하고만 반응을 했겠네요.


그럼 가능한 경우는 Bn+에서 n이 2인 경우와 3인 경우겠네요.


i) n=2인 경우 - B가 1몰 반응할 때마다 전체 금속 이온은 1몰 감소

n=2인 경우는 z가 8이 되어야 겠네요. y는 2가 되고요.

(가)에도 대입해 보면 B2+가 2몰, C+가 8몰이네요. 그런데 이 때는 A의 전하가 어떤 수가 돼도

금속 이온이 2가지가 존재하면서 2몰만 감소할 수 없네요. 그러면 n=2가 아니군요.


ii) n=3인 경우 - B가 1몰 반응할 때마다 전체 금속 이온은 2몰 감소

n=3인 경우는 z가 6이 되어야 겠네요. y는 4가 되고요.

(가)에도 대입해 보면 B3+가 4몰, C+가 6몰이네요.

A의 전하가 1+인 경우는 증가만 하고 3+인 경우는 6몰이 남기 때문에 전하가 2+임을 알 수 있네요.


한 번 정리를 하면 m=2, n=3 이라는 것을 구했네요. y=4, z=6 이라는 것도 구했고요.


이 조건으로 x만 구하면 끝이네요.

(가)에서는 금속 A가 제일 먼저 C+와 반응하기 때문에

금속 A가 1몰이 반응할 때마다 전체 금속 이온수는 1몰씩 감소하네요.

금속 이온은 2가지만 남으므로 금속 A 3몰이 C+ 6몰과 모두 반응하네요.


그럼 총 이온수는 3몰이 감소하겠네요. 그런데 (가)에서는 8몰이 남았네요.

2몰만 줄어야 하는데 1몰이 늘어나려면 B3+와도 반응을 해야겠군요.

3가 양이온과 2가 양이온은 2 : 3으로 반응하니 1몰이 늘어나려면 금속 A가 3몰이 반응해야 되네요.

그러면 (가)에서 처음 금속 A의 수는 6몰이 있군요. (나)에서도 처음 금속 B의 수는 6몰이겠군요.

x=6을 대입해주면 문제에서 제시한 (나)에서 반응 후 남은 금속 B는 4몰이 되겠군요.


나머지 풀이는 정리하면 쉽게 유도가능하네요.



19번.



요즘 탄화수소 구조를 묻는 문제는 정말 자주 출제되고 있죠. 4페이지에 항상 위치하고 있고요.

그럼 문제를 풀어보죠. 의외로 매우 단순합니다.


C 원자는 원자 1개당 4개의 공유전자쌍을 가질 수 있죠.

본인이 실제로 가지는 결합선 수는 상대원자와 반반을 나눠가지므로

C 원자 1개는 2개의 결합선을 가집니다.


H 원자는 원자 1개당 1개의 공유전자쌍을 가질 수 있죠.

상대원자와 반반 나눠가져서 H 원자 1개는 0.5개의 결합선을 가지죠.

여기서 공유전자는 서로 공유하지만 계산의 편의성을 위해서 절반씩 나눠가진다고 생각하는 겁니다.


예를 들어, CH4의 경우 쉽게 공유전자쌍이 4개라는 것을 알 수 있죠.

이를 원자 개념으로 생각해보면 C = 2 * 원자 1개, H = 0.5 * 원자 4개, 합 = 4 라는 것을 알 수 있죠.


이를 통해서 (가), (나), (다) 를 구해보면

(가) = C2H6 = 2 * 2 + 0.5 * 6 = 7

(나) = C3H4 = 2 * 3 + 0.5 * 4 = 8

(다) = C3H6 = 2 * 3 + 0.5 * 6 = 9


나머지 구조는 조건을 통해서 쉽게 구할 수 있습니다.

Summer 직전 모의고사 19번도 풀어보시면 좋을 것 같아요.

이 문제와는 난이도 차이가 있지만 결국은 같은 내용입니다.



20번.



b를 때려맞춰서 풀 수도 있겠지만, 정석대로 풉시다.

분자량이 B>A라고 주어졌네요. 사용하란 뜻이겠죠.


제일 쉽게 알 수 있는 것부터 보죠.

실험 Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ에서 반응물의 감소한 질량부터 보죠.

실험 Ⅰ, Ⅱ는 10g이 실험 은 20g이 감소했군요.

이는 반응한 양이 Ⅰ, Ⅱ : = 1 : 2라는 것이고 생성된 C도 1 : 2라는 것이겠네요.


반응식에서 C의 계수가 2라고 주어졌으니

계산의 편의상 실험 Ⅰ, Ⅱ에서는 C가 2몰, 실험 에서는 C가 4몰 생성되었다고 합시다.

(정확한 몰수가 아닌 비가 주어졌으니 이 값은 증가할수도 감소할 수도 있겠네요. 여기서는 분자량을 확실하게 구할 수는 없네요.)


온도, 압력이 일정하니 부피비는 몰수비죠. 실험 는 몰수비가 1 : 2고 실험 은 1 : 1.

남은 반응물이 2가지일 수는 없겠죠?? 그렇다면 추가로 더 반응을 계속 할테니까요.

그렇다면 남은 물질이 A인가 B인가에 따라서 성립하는지 아닌지를 알 수 있겠네요.


실험 의 임의의 물질을 X, 2는 Y, 3은 Z라고 둘게요.

실험 은 X 4g + C 10g이 남았고, 실험 는 Y 8g + C 10g이 남았네요.

몰수비가 1 : 2가 되려면 X 4g * 2 < Y 8g 이여야 겠죠. 즉 분자량이 Y가 X보다 작아야 가능합니다.


따라서 X는 B가 되고 Y는 A가 되죠. 그럼 Z만 구하면 문제를 풀 수 있겠네요.


실험 은 B 4g + C 10g이 남았고, 실험 은 Z 4g + C 20g이 남았네요.

Z가 B라면 몰수비가 1 : 2가 안되겠네요. 그럼 Z는 A네요.

그럼 결론은 실험 은 B 4g, 실험 는 A 8g, 실험 은 A 4g 남군요.


이제 b값만 구하면 되네요.

조금 전 B 4g + C 10g : A 4g + C 20g 이 몰수비로 1 : 2인 것을 알았으니 몰수로 바꿔서 구해보죠.

A의 분자량을 p, B의 분자량을 q라고 하면

4/q + 2 : 4/p + 4 = 1 : 2 이므로 4/p + 4 = 8/q + 4 → 4/p = 8/q, q=2p 네요

B의 분자량이 A의 2배군요. A의 분자량은 p, B의 분자량은 2p네요.


A가 1몰 반응하고 C가 2몰 생성되는 실험 Ⅰ, Ⅱ를 몰수 관점으로 보면

B 4g + C 2몰 = V

A 8g + C 2몰 = 2V


분자량의 비가 A : B = 1 : 2 이므로

B 4g = k몰이라고 하면, A 8g = 4k몰이겠군요.

k+2 : 4k+2 = 1 : 2 → 4k+2 = 2k+4 네요.

정리하면, k=1 이므로 p=2 네요.

따라서, A의 분자량 = 2, B의 분자량 = 4 이고요.


아까 조금 편하게 구하기 위해서 생성된 C의 몰수를 각각 2몰, 4몰로 두었죠.

계수비에 의해서, 그 때 반응한 A의 몰수는 각각 1몰, 2몰이겠네요.

즉, A 1몰과 B b몰이 만나서 C 2몰이 생기는 반응을 질량 관점으로 보면

2+4b=10 → b=2 네요.


그럼 최종적으로 문제의 반응식은 A + 2B 2C가 됩니다.

분자량의 비는 A : B : C 가 2 : 4 : 5이고 반응하는 질량비는 2 : 8 : 10이 됩니다.

x = 4몰, y = 7몰, z = 8몰 이네요.


반응하는 질량비는 가능하면 꼭 기록해요..! 구할 수 있으면 꼭이요..!

계수를 고려하지 않고 분자량만으로 계산하는 경우 실수로

반응하는 질량비가 분자량 비로 풀어버리는 경우가 발생하니까요..! 계수를 잘 봅시다. (1:1:1이면 뭐..;)

분자량비도 구했는데 반응하는 질량비 적는 게 오래걸리지는 않으니까요..?!


다소 복잡하지만 실제로 문제 풀어보면 쉽게 구해집니다.

그리고 정확한 분자량이 아닌 비이기 때문에 몰수가 정확히 주어져야만 분자량을 구할 수 있습니다.

문제에서는 비를 물어봐서 상관 없지만 반응식과 분자량비를 구하기 위한 편의과정일 뿐이었습니다.


더 간단한 풀이가 있을 수 있지만 최대한 기본적인 풀이로 접근해보았습니다.

개인적으로 412를 ...! 네 그렇습니다;; (매우 지양합니다...)




매우 하찮은 실력이지만 교육청 해설로 도움이 안 되실 분들을 위해서 몇 글자 끄적여 보았습니다.

조금이나마 도움이 되면 좋겠네요. 현장에서는 최대한 간결하고 직관적인 풀이가 더 좋습니다.

복습 및 분석은 정석대로..! 앞에서 시간만 확보하면 오르비 화학1 응시하시는 분들은 쉽게 푸실 듯!


미천하지만 도움이 되셨다면 좋아요 한 번...

산수화학1러 여러분들께 좋아요 한 번 받아보고 싶네요...ㅎ

0 XDK (+10)

  1. 10

  • 투혼 · 720014 · 17/10/18 14:40 · MS 2016

    미천하지만 좋아요 한 번만... ㅎ

  • 논리정연 · 760674 · 17/10/18 14:45 · MS 2017

    미개한 생지 패션이과라 전혀 모르겠지만서도 노오력이 보여서 좋아요 눌러드리.

  • 투혼 · 720014 · 17/10/18 14:52 · MS 2016

    산수화학인데요 뭐..

  • tjtjdgks · 762187 · 17/10/18 14:49 · MS 2017

    오,, 열심히 쓰셨네용

  • 투혼 · 720014 · 17/10/18 14:52 · MS 2016

    시험지가 아니라 글로 쓰려니까 힘드네요.. 손이 더 편한..

  • 투움바파스타 · 686094 · 17/10/18 17:53 · MS 2016

    좀이따 다시봐야겟어요!! 답글좀달아주세요 알림뜨게!!

  • 투혼 · 720014 · 17/10/18 17:56 · MS 2016

    네 좋아요 부탁드립니다ㅋㅋㅋㅋ

  • 투움바파스타 · 686094 · 17/10/18 18:10 · MS 2016

    좋아요는이미했어용!!!

  • 1sjLEKy7QWNawq · 649010 · 17/10/18 19:04 · MS 2016

    와이런글ㅠㅜ감사합니다

  • 투혼 · 720014 · 17/10/18 19:12 · MS 2016

    ㅠㅠ 감사합니다 화학 힘내요..!

  • 수학이 싫어요 · 683150 · 17/10/18 23:47 · MS 2016

    탄화수소 모든 문제는 저렇게 푸는건가요? 탄화수소 어떻게 푸는지 모르겠어요 ㅠ

  • 투혼 · 720014 · 17/10/19 00:32 · MS 2016

    저 경우는 공유전자쌍 수가 주어졌기 때문에 저렇게 푼 것이고
    다른 문제의 경우는 이중결합이 있는지, -CH -CH2 -CH3 갯수에 따라서 모양을 찾아가는 수 밖에 없어요. 문제에서 고리모양은 하나다. 혹은 탄소 원자가 같은 평면에 있는 탄화수소는 하나다. 이런 식으로 힌트를 주기 때문에 하나를 먼저 찾고 조합해 나가면 풀 수 있어요. 아마 침착하냐 급하냐의 문제가 있는 것 같은데 안 그러려면 확실하게 1~3페이지를 정확하고 빠르게 풀어야 겠죠!?

  • tappas · 734724 · 17/10/19 00:40 · MS 2017

    와,,,화학은 역시...굿굿..

  • 투혼 · 720014 · 17/10/19 00:41 · MS 2016

    감사합니다. 모두가 접근할 만한 방식으로만 접근했는데 더 간편한 풀이는 개인 취향에 맞게 하면 될 것 같아요. 저도 실제로 풀 때는 100퍼 정석만으로는 풀지 않아서.

  • Summer준영 · 572228 · 17/10/19 03:27 · MS 2015

    20번 해설에서 b를 구할 때 약간의 논리 도약이 있는 것 같습니다. 실험 I에서 B의 몰수를 m, C의 몰수를 n라 하고 실험 II에서 A의 몰수를 4m, C의 몰수를 n라 하면 n=2m이므로 분자량 비는 B:C=4:5가 됩니다. 분자량 비가 2:4:5이므로 계수 비를 곱해 주면반응 질량비가 1:2b:5가 나와 b=2임을 알 수 있죠. 이때 p=2임을 구할 수 있게됩니다. 맞나요?

  • 투혼 · 720014 · 17/10/19 09:20 · MS 2016

    네 그렇게 하는게 조금 더 정확하겠네요ㅠ 저는 계수는 자연수이기 때문에 최대공약수로 유도한 것이였어요.

  • Summer준영 · 572228 · 17/10/19 11:09 · MS 2015

    p도 자연수라는 보장이 있나요?

  • 투혼 · 720014 · 17/10/19 17:03 · MS 2016

    흠.. 그렇네요.. 질량보다는 몰수로 푸는게 정확하네요.. 막상 풀때는 몰수로 풀었다가 질량으로 적었더니 비약이 있네요 수정을..

  • Exaltation · 757932 · 17/10/19 23:06 · MS 2017

    그런데 실험 I에서 4g+C10g남은 것과 실험 II에서 8g+C10g 남았잖아요.
    그리고 전체 기체의 몰수비가 1:2이고 분자량이 B>A인데 어떻게 이 조건만으로
    실험 1과 2에서 한계반응물이 B,A인걸 알 수 있나요?
    만약에 A와B의 분자량 값이 작고 조금 차이난다면
    A4g+C10g의 몰수비:B 8g+C10g 몰수비= 1:2 가 될수 있지않나요?

  • 투혼 · 720014 · 17/10/20 15:44 · MS 2016

    음.. 이건 수학적으로 이해하면 좋을 것 같네요.
    C 10g을 k몰이라고 고정해볼게요.
    그럼 X 4g + k : Y 8g + k = 1 : 2가 되어야 하죠.
    그렇다면 말씀하신 것처럼 X의 분자량이 정말 작고 Y가 그보다 정말 조금 크다고 가정할게요.
    그럼 X 4g이 n몰이라고 하면 X 8g이 2n몰이므로 Y 8g은 2n보다는 조금 작겠죠?? 분자량이 X그럼 n + k : 1.9999999n + k = 1 : 2 가 되겠네요? 이해가 가시나요?
    수학적으로 n→무한대 가 아니라면 1 : 2 의 비가 절대로 성립할 수 없습니다.
    일반적으로 n + k 와 1 : 2의 비를 이루려면 2n + 2k가 되어야 겠죠.
    하지만 여기서 k가 정말 0에 가까울 정도로 없다고 생각해도 절대로 1 : 2의 비가 되지 않습니다.
    k가 0이고 X, Y가 같은 물질이라면 당연히 분자량이 같으니 X 4g : Y 8g = 1 : 2 가 가능하겠죠..?!
    정말 수학적으로 무한대에 가깝지 않는 한 C가 0몰 일수도 없고 절대적으로 n : 2n 이 불가능하기 때문에 해당 가정은 잘못된 것입니다.
    쉽게 생각해보면 같은 물질이라면 절대 1 : 2 가 안 된다는 것은 이해될 것입니다.
    그렇다면 서로 다른 물질인데 말씀하신 경우는 수학적으로도 리미트 무한에 가까울 때에 가능한 것이지 실제값은 절대로 1 : 2 가 불가능합니다.