[과외]고등 과학탐구 모의고사 30문제 17

본문내용

⑤ (다), (라)
　 출제의도 : 이온 결합을 하는 두 이온이 안정한 결합을 형성할 때의 핵간 길이와 결합 에너지 관계를 이해한다. 또한 전자 배치를 이용하여 이온 결합을 형성하는 원소의 종류를 구분한다.
　 풀이 : 일반적으로 이온 결합은 금속 원소와 비금속 원소가 결합할 때 이루어진다. 즉 1, 2족 원소와 6, 7족 원소 사이에는 이온 결합이 형성된다. 전자 배치에서 최외각전자의 수는 족 번호와 같다. 답 ④
174
. 오른쪽 그림은 2, 3주기에 속한 원소들의 원자 번호에 따른 이온화 에너지를 나타낸 것이다(단, A～H는 임의의 원소 기호이다.) 할로겐화 음이온 X-와 이온 결합을 잘 할 수 있는 원소만을 고르면?
① A, C② B, G
③ C, F ④ D, H
⑤ E, F
　 풀이핵심 : 음이온과 이온 결합을 할 수 있도록 양이온을 잘 형성하는 원자를 찾는다. 같은 주기에서는 이온화 에너지가 작을수록 전자를 잃고 양이온이 되기 쉽다. 즉, 그림에서는 1족 원소인 A, E와 2족 원소인 F이다.
　 풀이 : 음이온과 이온 결합을 할 수 있는 원소는 양이온을 형성하는 금속 원소들이다. 금속 원소들은 대부분 주기율표의 1, 2족 원소이다. 즉 A, E, F가 이에 해당된다.
답 ⑤
〔175～176〕다음 [그림 1]은 염소 원자가 결합하여 물질을 이루는 과정을 나타낸 것이며, [그림 2]는 그 때의 원자간 에너지의 변화를 나타낸 것이다.
175. 위의 그림에 대한 다음 <보기>의 설명 중 옳은 것을 모두 고르면?
(가) 결합한 후 염소 원자는 안정한 옥텟의 전자 배치를 한다.
(나) 염소 원자는 결합하여 이온성 물질인 Cl이 된다.
(다) 결합을 형성하는 점은 b 점이다.
(라) E는 결합을 형성할 때 흡수하는 에너지이다.
① (가), (나)② (가), (다)③ (가), (라)
④ (나), (다)⑤ (나), (라)
　 풀이 : 염소와 같은 비금속 원자들이 결합할 때에는 전자쌍을 서로 공유하여 안정한 전자 배치 상태인 옥텟을 만족하는 공유 결합을 한다. 결합이 생성될 때에는 에너지가 방출된다. 답 ②
176. 다음 그림의 원소 중 위와 같은 결합을 형성하는 원자의 쌍은?
① A, B
② B, C
③ C, G
④ D, E
⑤ F, G
　 출제의도 : 비금속 원소인 염소 원자가 서로 공유 결합하여 안정한 물질을 형성할 때의 전자 배치 및 에너지 상태의 변화를 알아보고, 공유 결합을 형성하는 원자들을 고른다.
　 풀이핵심 : 공유 결합의 형성:비금속 원소끼리의 결합으로, 전자쌍을 공유하여 옥텟을 형성하고 공유 결합 에너지를 방출한다.
　 풀이 : 공유 결합을 형성하는 원자들은 비금속 원소들로서 D, H를 제외하고서 이온화 에 너지가 가장 큰 C와 G이다. 답 ③
177. 오른쪽 그림은 수소 원자가 결합하여 수소 분자를 생성할 때의 에너지 변화를 나타낸 것 이다. 이 그림에 대한 다음 설명 중 옳은 것은?
① 수소 분자(H2)가 수소 원자보다
불안정하다.
② 수소 원자 사이의 거리가 가까울수록 안정한
수소 분자를 만든다.
③ 수소 분자 1몰을 분해시키는 데 104kcal의 열량이 필요하다.
④ 안정한 수소 분자에서의 핵간 길이는 0.074mm보다 작다.
⑤ 수소 분자가 지니는 전자쌍은 총 4쌍이다.
　 출제의도 : 두 수소 원자가 무한대로 멀리 떨어져 있을 때의 에너지는 0이다. 수소 분자는 가장 에너지가 낮은 상태에서 형성된다. 따라서, 수소 분자를 분해하는 데에는 104kcal의 열량의 필요하다.
　 풀이 : 에너지가 낮을수록 안정하므로 수소 분자가 수소 원자보다 안정하다. 수소 사이의 거리가 너무 가까우면 반발력이 커진다. 또한, 수소 분자의 전자쌍은 1쌍이다. 답 ③
다음 그림은 표에 나타난 몇 가지 원소에 의해 생성된 화합물에 대한 결합의 이온성과 구성 원소의 전기 음성도 차이를 나타낸 것이다.
족
주기
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
H 2.1
Li 1.0
Na 0.9
Be 1.5
Mg 1.2
B 2.0
Al 1.5
C 2.5
Si 1.7
N 3.0
P 2.1
O 3.5
S 2.4
F 4.0
Cl 2.8
그림 173
178. 다음 <보기> 중 위의 그림에 나타난 화합물에 대한 설명으로 옳은 것을 고르면?
(가) 비금속 원소로만 이루어진 화합물은 이온성이 비교적 크다.
(나) 금속과 비금속 원소로 이루어진 화합물의 이온성은 50% 이상이다.
(다) 전기 음성도의 차이와 결합의 이온성은 서로 관계가 없다.
(라) HF의 이온성은 예외적이라고 할 수 있다.
① (가), (나)② (가), (다)③ (가), (라)
④ (나), (다)⑤ (나), (라)
　 출제의도 : 주기율표에서 전기 음성도의 주기성을 이해하고 전기 음성도의 차이에 의한 결합의 차이를 알도록 한다.
　 풀이 : 이온성이란 결합의 극성을 의미한다. 비금속 원소들은 전기 음성도의 차이가 작으므로 이온성이 작다. 그림에서 금속-비금속 원소의 결합은 이온성이 50% 이상이다. 그러나 전기 음성도의 차이는 1.9이지만 HF의 이온성은 43%로 예외적이다. 답 ⑤
다음 표는 어떤 물질 A, B의 몇 가지 성질을 조사한 것이다.
A
B
상태 (1기압, 25℃)
극성
끓는점
물에 대한 용해성
기체
있다.
-85℃
잘 녹는다.
고체
없다.
185℃
거의 녹지 않는다.
A B A B
① 이산화탄소 산화칼슘 ② 염화수소 요오드
③ 황화수소 흑연 ④ 황화수소 산화칼슘
⑤ 산소 요오드
　 풀이핵심 : 주어진 물질에서 A는 모두 기체들이고, B는 모두 고체들이다. 1기압 25℃의 상태를 이용해서는 구분할 수 없다. 극성과 물에 대한 용해성은 같은 맥락이다. 왜냐하면 물이 극성 용매이기 때문이다. 극성 물질이나 이온성 물질은 극성 용매에 잘 녹으나 무극성 물질은 녹지 않는다.
　 풀이 : A에 속하는 기체 중 극성을 지니고 있어 물에 잘 녹는 것은 염화수소와 황화수소이다. B에 속하는 고체 중 극성을 지니지 않아 물에 용해되지 않는 것은 요오드와 흑연이다. 그 중 끓는점이 185℃인 것은 분자성 물질인 요오드이다. 흑연은 원자 결정으로서 끓는점이 아주 높다. 답 ②

키워드

힘,   속도,   질량,   시간,   가속도,   전기저항