수능(화학I) 기출문제·모의고사·오답노트·자동채점

2014년07월10일 6번

[과목 구분 없음]
다음은 화학 반응에서 양적 관계를 알아보는 실험이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, C, O, Ca의 원자량은 각각 12, 16, 40 이며, 물의 증발과 물에 대한 기체의 용해는 무시한다.)

  • ① ㄱ
  • ② ㄴ
  • ③ ㄱ, ㄴ
  • ④ ㄱ, ㄷ
  • ⑤ ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)

문제 해설

보기에서 정답이 "ㄴ, ㄷ"인 이유는 다음과 같다.

- 실험 결과로부터 Ca와 O의 질량비는 1:1.33... (≈4:3)임을 알 수 있다. 이는 CaO의 분자식이 CaO인 것을 고려하면 Ca와 O의 원자비가 1:1임을 의미한다.
- Ca와 O의 원자비가 1:1이므로, Ca와 O의 질량비는 그들의 원자량 비율인 40:16 = 2.5:1이 된다.
- 따라서, CaO의 분자량은 Ca의 원자량인 40과 O의 원자량인 16의 합인 56이 된다.
- 실험 결과로부터 CaCO3의 질량비는 1:2.2... (≈10:22)임을 알 수 있다. 이는 CaCO3의 분자식이 CaCO3인 것을 고려하면 Ca와 O의 원자비가 1:3임을 의미한다.
- Ca와 O의 원자비가 1:3이므로, Ca와 O의 질량비는 그들의 원자량 비율인 40:48 = 5:6이 된다.
- 따라서, CaCO3의 분자량은 Ca의 원자량인 40, O의 원자량인 16의 합인 56, C의 원자량인 12의 합인 100이 된다.

따라서, CaO와 CaCO3의 분자량 비율은 56:100 = 14:25이 된다. 이는 보기에서 "ㄴ"의 정답으로 선택된 이유이다.

또한, CaO와 CaCO3의 질량비는 4:10 = 2:5이므로, CaO와 CaCO3의 몰 비율은 2:5가 된다. 이는 보기에서 "ㄷ"의 정답으로 선택된 이유이다.



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