그림은 탄소 동소체 (가) ~ (다)의 구조를 모형으로 나타낸 것이다.

2019학년도 4월 고3 전국연합학력평가 문제지

과학탐구 영역(화학Ⅰ)

제 4 교시

성명			수험 번호						3

과학탐구 영역

화학Ⅰ

과학탐구 영역

화학Ⅰ

(가) ~ (다) 중 탄소 원자 1개당 결합한 탄소 원자 수가 3인 것만을 있는 대로 고른 것은?

① (가)	② (다)	③ (가), (나)

④ (나), (다)	⑤ (가), (나), (다)

3

32

다음은 5가지 물질에 대한 자료이다.

◦5가지 물질의 화학식

(가)

[eqn: rm N{e _{}]     [eqn: rm CO _{2}]     [eqn: rm NH _{3}]     [eqn: rm Na _{2} CO _{3}]

◦화합물은 3가지이고, 분자는 4가지이다.

다음 중 (가)로 가장 적절한 것은?

① [eqn: rmH _{2}]	② [eqn: rmNa]	③ [eqn: rmH _{2} O]	④ [eqn: rmCH _{4}]	⑤ [eqn: rmFe _{2} O _{3}]

그림은 원자 [eqn: rmX]~[eqn: rm `Z]의 전자 배치 모형을 나타낸 것이고, 표는 [eqn: rmX]~[eqn: rm `Z]로 이루어진 분자 (가)와 (나)에 대한 자료이다. (가)와 (나)에서 [eqn: rmY], [eqn: rmZ]는 옥텟 규칙을 만족한다.

분자	(가)	(나)
구성 원소	[eqn: rmX], [eqn: rmY]	[eqn: rmX], [eqn: rmZ]
공유 전자쌍의 수	3	1

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, [eqn: rmX]~[eqn: rm `Z]는 임의의 원소 기호이다.) [3점]

		보 기
ㄱ. (가)의 분자식은 [eqn: rm X _{2} Y _{2}]이다. ㄴ. (나)에는 극성 공유 결합이 존재한다. ㄷ. 비공유 전자쌍의 수는 (나) > (가)이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

다음은 물질 [eqn: rmX]의 성질을 알아보기 위한 실험이다.

[실험 과정]

(가) [eqn: rmX]의 불꽃 반응의 불꽃색을 확인한다.

(나) 그림과 같이 장치한 후 [eqn: rmX]의 상태에 따라 전구가 켜지는지를 확인한다.

[실험 결과]

◦[eqn: rmX]의 불꽃 반응의 불꽃색은 노란색이다.

◦[eqn: rmX]의 상태에 따른 전구의 켜짐 여부

상태	고체	액체
결과	켜지지 않음	켜짐

다음 중 [eqn: rmX]로 가장 적절한 것은?

① [eqn: rmCu]	② [eqn: rmFe]	③ [eqn: rmH _{2} O]	④ [eqn: rmKCl]	⑤ [eqn: rmNaCl]

그림은 [eqn: rmDNA] 2중 나선 구조의 일부를 모식적으로 나타낸 것이다. [eqn: rmDNA] 2중 나선에서 염기 [eqn: rmX]는 티민과 짝을 지어 결합 [eqn: a]를 형성한다.

결합 [eqn: a]와 염기 [eqn: rmX]로 옳은 것은?

	결합 [eqn: a]	염기 [eqn: rmX]			결합 [eqn: a]	염기 [eqn: rmX]
①	공유 결합	구아닌		②	공유 결합	아데닌
③	수소 결합	구아닌		④	수소 결합	아데닌
⑤	수소 결합	사이토신

다음은 산 염기 반응 (가) ~ (다)의 화학 반응식이다.

(가) [eqn: rm HI]([eqn: aq]) + [eqn: rm H _{2} O]([eqn: l]) [eqn: ->] [eqn: rm H _{3} O ^{+}]([eqn: aq]) + [eqn: rmI ^{-}]([eqn: aq])

(나) [eqn: rmNH _{3}](g) + [eqn: rm BF _{3}](g) [eqn: ->] [eqn: rm NH _{3}^{} BF _{3}](g)

(다) [eqn: rm H _{3} O ^{+}]([eqn: aq]) + [eqn: rm OH ^{-}]([eqn: aq]) [eqn: ->] 2[eqn: rm H _{2} O]([eqn: l])

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		보 기
ㄱ. (가)에서 [eqn: rmHI]는 아레니우스 산이다. ㄴ. (나)에서 [eqn: rm BF _{3}]는 브뢴스테드-로우리 산이다. ㄷ. (다)에서 [eqn: rm OH ^{-}]은 루이스 염기이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

그림은 원자 (가) ~ (다)의 중성자 수와 핵전하량을 나타낸 것이다. 양성자 1개의 전하량은 [eqn: +1.6 TIMES 10 ^{-19}] [eqn: rmC]이다.

(가) ~ (다)에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		보 기
ㄱ. (가)의 원자 번호는 1이다. ㄴ. (다)의 질량수는 4이다. ㄷ. (나)와 (다)는 동위 원소이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

4

32

그림은 바닥상태 원자 [eqn: rmX]~[eqn: rm `Z]에서 1[eqn: s], 2[eqn: s], 2[eqn: p] 오비탈에 들어 있는 전자 수의 비율을 나타낸 것이다.

[eqn: rm X]~[eqn: rm `Z]에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, [eqn: rmX]~[eqn: rm `Z]는 임의의 원소 기호이다.)

		보 기
ㄱ. [eqn: rmX]는 산소([eqn: rmO])이다. ㄴ. 원자가 전자 수는 [eqn: rmY]>[eqn: rm `X]이다. ㄷ. 전자가 들어 있는 [eqn: p] 오비탈의 수는 [eqn: rmX]가 [eqn: rm Z]의 3배이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

표는 3주기 금속 원소 [eqn: rm X]~[eqn: rm `Z]의 순차적 이온화 에너지([eqn: E _{n}])를 나타낸 것이다. [eqn: E _{n}]는 제[eqn: n] 이온화 에너지이다.

원소	순차적 이온화 에너지([eqn: E _{n}], [eqn: rmkJ]/몰)
	[eqn: E _{`1}]	[eqn: E _{`2}]	[eqn: E _{`3}]	[eqn: E` _{4}]
[eqn: rmX]	[eqn: a]	2.0[eqn: a]	10.5[eqn: a]	14.3[eqn: a]
Y	[eqn: b]	3.1[eqn: b]	4.7[eqn: b]	20.0[eqn: b]
Z	[eqn: c]	9.2[eqn: c]	13.9[eqn: c]	19.2[eqn: c]

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, [eqn: rmX]~[eqn: rm `Z]는 임의의 원소 기호이다.) [3점]

		보 기
ㄱ. [eqn: a]>[eqn: c]이다. ㄴ. 원자 반지름은 [eqn: rmY]>[eqn: rmX]이다. ㄷ. 원자가 전자가 느끼는 유효 핵전하는 [eqn: rmZ]>[eqn: rmX]이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

표는 같은 온도와 압력에서 기체 (가), (나)에 대한 자료이다. (가), (나)는 각각 [eqn: rmXY _{2}], [eqn: rm X _{2} Y] 중 하나이고, 원자량은 [eqn: rm X]>[eqn: rm Y]이다.

기체	(가)	(나)
질량([eqn: rm g])	[eqn: w]	2[eqn: w]
부피([eqn: rm L])	5[eqn: V]	8[eqn: V]

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, [eqn: rmX], [eqn: rmY]는 임의의 원소 기호이다.) [3점]

		보 기
ㄱ. 기체의 몰수는 (가) > (나)이다. ㄴ. (가)는 [eqn: rm XY _{2}]이다. ㄷ. 1 [eqn: rm g]에 들어 있는 [eqn: rmX] 원자 수의 비는 (가) : (나) = 5 : 4이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

그림은 분자 (가) ~ (다)의 구조식을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		보 기
ㄱ. (다)의 분자 구조는 직선형이다. ㄴ. 결합각은 (가) > (나)이다. ㄷ. 분자의 쌍극자 모멘트는 (다) > (가)이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

다음은 원소 [eqn: rmW]~[eqn: rm `Z]에 대한 자료이다.

◦[eqn: rmW]~[eqn: rm `Z]가 위치한 주기율표의 일부

족 주기	[eqn: n]	[eqn: n]+1
[eqn: m]	[eqn: rmW]	[eqn: rmX]
[eqn: m]+1	[eqn: rmY]	[eqn: rmZ]

◦바닥상태 원자 [eqn: rm Y]에서 전자가 들어 있는 오비탈 수는 9이다.

◦제1 이온화 에너지는 [eqn: rm W]>[eqn: rm X]이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, [eqn: rmW]~[eqn: rm `Z]는 임의의 원소 기호이다.) [3점]

		보 기
ㄱ. [eqn: m]+[eqn: n]=17이다. ㄴ. 전기 음성도는 [eqn: rmX]>[eqn: rmY]이다. ㄷ. 바닥상태 전자 배치에서 홀전자 수는 [eqn: rmW]가 [eqn: rmZ]의 2배이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

그림은 수소([eqn: rmH])와 2주기 원소 [eqn: rm X]~[eqn: rm `Z]로 이루어진 분자의 구조식을 나타낸 것이다. 이 분자에서 [eqn: rmX]~[eqn: rm `Z]는 모두 음(-)의 산화수를 갖는다.

이 분자에서 [eqn: rm X]~[eqn: rm `Z]의 산화수로 옳은 것은? (단, [eqn: rm X]~[eqn: rm `Z]는 임의의 원소 기호이다.) [3점]

	[eqn: rmX]의 산화수	[eqn: rm Y]의 산화수	[eqn: rm Z]의 산화수
①	-2	-1	-2
②	-2	-2	-1
③	-2	-2	-2
④	-3	-1	-1
⑤	-3	-2	-2

29

32

다음은 수소 원자의 전자 전이에 대한 탐구이다. ㉠은 전이 전 주양자수, 전이 후 주양자수 중 하나이다.

[탐구 과정 및 결과]

(가) 수소 원자의 전자가 주양자수([eqn: n]) 4 이하에서 전이할 때, 빛을 방출하는 전자 전이 [eqn: a]~[eqn: f]에서 방출되는 빛의 에너지를 나타내었더니 그림과 같았다.

(나) 전자 전이 [eqn: a]~[eqn: f]를

㉠

가 같은 것끼리 묶어 그룹 Ⅰ~ Ⅲ으로 분류하였더니 표와 같았다.

그룹

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

㉠

가 같은 전자 전이

[eqn: a]

[eqn: b], [eqn: c]

[eqn: d], [eqn: e], [eqn: f]

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 수소 원자의 에너지 준위 [eqn: E _{n}]∝[eqn: - {1} over {n ^{2}}]이다.) [3점]

		보 기
ㄱ. [eqn: c]는 [eqn: n]=3 → [eqn: n]=2의 전자 전이이다. ㄴ. ㉠은 전이 후 주양자수이다. ㄷ. 그룹 Ⅲ의 전자 전이에서 방출하는 빛은 모두 적외선이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

다음은 물질 [eqn: rmX]와 관련된 반응 (가), (나)의 화학 반응식이다.

(가) 2[eqn: rm KClO _{3}] → 2[eqn: rm KCl] + 3

[eqn: rmX]

(나) [eqn: rm C _{4} H _{8}] + 6

[eqn: rmX]

→ 4[eqn: rmCO _{2}] + 4[eqn: rmH _{2} O]

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		보 기
ㄱ. [eqn: rmX]는 [eqn: rmO _{2}]이다. ㄴ. (가)는 산화 환원 반응이다. ㄷ. (나)에서 [eqn: rm C _{4} H _{8}]은 산화제로 작용한다.

① ㄴ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

다음은 [eqn: rmC], [eqn: rmH], [eqn: rmO]로 구성된 물질 (가), (나)에 대한 자료이다.

◦(가), (나)의 연소 전 질량과 완전 연소 생성물의 질량

물질	연소 전 질량([eqn: rmmg])	완전 연소 생성물의 질량([eqn: rmmg])
		[eqn: rmH _{2} O]	[eqn: rmCO _{2}]
(가)	37	27	66
(나)	33	27	66

◦(가)는 실험식과 분자식이 같다.

◦(가), (나)의 분자당 산소([eqn: rmO]) 원자 수는 같다.

(나)의 분자식은? (단, [eqn: rmH], [eqn: rmC], [eqn: rmO]의 원자량은 각각 1, 12, 16이다.)

① [eqn: rm C _{2} H _{4} O _{}]	② [eqn: rm C _{2} H _{4} O _{2}]	③ [eqn: rmC _{3} H _{6} O _{2}]

④ [eqn: rm C _{4} H _{8} O]	⑤ [eqn: rm C _{4} H _{8} O _{2}]

그림은 [eqn: rm HCl]([eqn: aq]) 20 [eqn: rmmL]에 [eqn: rm NaOH]([eqn: aq]) [eqn: x] [eqn: rmmL]를 첨가할 때, 첨가한 [eqn: rm NaOH]([eqn: aq])의 부피에 따른 혼합 용액의 [eqn: rm { Na ^{+} 의``수} over {A``이온의``수}]를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

		보 기
ㄱ. [eqn: rm A] 이온은 [eqn: rm H ^{+}]이다. ㄴ. 단위 부피당 이온 수의 비는 [eqn: rm HCl]([eqn: aq]) : [eqn: rm NaOH]([eqn: aq]) = 3 : 2이다. ㄷ. [eqn: x]=24이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

다음은 금속 [eqn: rmA]~[eqn: rm C]의 산화 환원 반응 실험이다.

[실험 과정]

(가) 비커 Ⅰ에 [eqn: rm A ^{ita+}] 0.1몰이 들어 있는 수용액을 담은 후 [eqn: rmB]([eqn: s])를 넣어 반응을 완결시킨다.

(나) 비커 Ⅱ에 [eqn: rm B ^{it b+ rm}] 0.06몰이 들어 있는 수용액을 담은 후 [eqn: rm C]([eqn: s])를 넣어 반응을 완결시킨다.

(다) (가) 과정 후 비커 Ⅰ에 (나) 과정 후 비커 Ⅱ의 수용액과 석출된 금속을 모두 넣어 반응을 완결시킨다.

[실험 결과]

◦(나) 과정 후 비커 Ⅱ에 들어 있는 금속은 1가지이다.

◦(다) 과정 후 비커 Ⅰ에 들어 있는 금속은 1가지이다.

◦각 과정 후 수용액에 들어 있는 양이온의 종류와 수

과정	(가)	(나)	(다)
양이온의 종류	[eqn: rm A ^{ita+}], [eqn: rm B ^{it b+ rm}]	[eqn: rm C ^{it 3+ rm}]	[eqn: rm B ^{it b+ rm}], [eqn: rm C ^{it 3+ rm}]
전체 양이온의 몰수	0.1몰	0.04몰	[eqn: x]몰

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 물과 음이온은 반응에 참여하지 않는다.) [3점]

		보 기
ㄱ. [eqn: a]=2이다. ㄴ. [eqn: x]=0.12이다. ㄷ. 과정 (가)에서 석출된 [eqn: rmA]([eqn: s])는 0.06몰이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

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32

표는 탄소 수가 서로 다른 사슬 모양 탄화수소 (가) ~ (다)에 대한 자료이다. [eqn: a]~[eqn: c]는 각각 1, 2, 3 중 하나이다.

탄화수소	탄소 수	공유 전자쌍의 수	[eqn: rmH] 원자 1개와 결합한 [eqn: rmC] 원자 수
(가)	[eqn: a]	3[eqn: a]-1	1
(나)	[eqn: b]	3[eqn: b]-1
(다)	[eqn: c]	3[eqn: c]+1

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

		보 기
ㄱ. (가)는 평면 구조이다. ㄴ. (나)에는 3중 결합이 있다. ㄷ. 분자당 수소 원자 수는 (가)와 (다)가 같다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

다음은 기체 [eqn: rmA]와 [eqn: rmB]가 반응하는 화학 반응식이다.

[eqn: a`rmA](g) + [eqn: b` rm B](g) → [eqn: c` rm C](g)   ([eqn: a]~[eqn: c]는 반응 계수)

그림은 1 [eqn: rm g]의 [eqn: rm A](g)가 들어 있는 실린더에 [eqn: rm B](g)를 넣어 가면서 반응시켰을 때, 넣어 준 [eqn: rmB]의 질량에 따른 반응 후 전체 기체의 밀도를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 온도와 실린더 속 전체 기체 압력은 일정하다.) [3점]

		보 기
ㄱ. (가)에서 실린더 속에 들어 있는 기체는 [eqn: rm B]와 [eqn: rmC]이다. ㄴ. [eqn: a] : [eqn: c`] = 1 : 2이다. ㄷ. 분자량비는 [eqn: rmB] : [eqn: rmC]= 4 : 5이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

※ 확인 사항

답안지의 해당란에 필요한 내용을 정확히 기입(표기)했는지 확인하시오.