Ⅴ. 여러 가지 화학 반응

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식초, 묽은 염산, 레몬즙이 파란색 리트머스 종이를 빨간색으로 변화시키는 이유는 (      ) 이온 때문이다.

다음 성질을 가진 물질을 보기에서 모두 고르시오.

	<보 기>
ㄱ. 증류수 ㄴ. 묽은 염산 ㄷ. 오렌지 주스 ㄹ. 유리 세정액 ㅁ. 수산화 나트륨 수용액

(1) 마그네슘과 반응하여 수소 기체를 발생한다.

(2) 빨간색 리트머스 종이를 파란색으로 변화시킨다.

산의 공통적인 성질이 나타나는 것은 산이 물에 녹아      (      ) 이온을 내놓기 때문이고, 염기의 공통적인 성질이 나타나는 것은 염기가 물에 녹아 (      ) 이온을 내놓기 때문이다.

수용액에서 대부분 이온화하여 수산화 이온을 많이 내놓는 염기를 (       )라 하고, 일부만 이온화하여 수산화 이온을 적게 내놓는 염기를 (       )라고 한다.

다음 성질을 가진 물질을 각각 고르시오.

석회수        진한 황산        수산화 나트륨

(1) 조해성이 있으며, 비누에 이용된다.

(2) 이산화 탄소와 반응하여 뿌옇게 흐려진다.

(3) 다른 물질로부터 물을 빼앗는 탈수 작용이 있다.

하수구 세척액의 주성분으로 수산화 나트륨을 사용하는 이유를 서술하시오.

제산제에 메틸오렌지 용액을 떨어뜨리면 (       )색을 나타내고, 탄산음료에 메틸오렌지 용액을 떨어뜨리면 (      )색을 나타낸다.

다음 수용액을 수소 이온 농도가 큰 순서대로 나열하시오.

레몬즙     증류수    암모니아수    수산화 나트륨 수용액

다음 물질에 지시약을 떨어뜨릴 때 나타나는 색을 각각 쓰시오.

구분	식초	석회수	소금물	암모니아수
BTB 용액	㉠	㉡	㉢	㉣
페놀프탈레인 용액	㉤	㉥	㉦	㉧

수소 이온과 수산화 이온이 반응하여 물을 생성하는 반응을 (        ) 반응이라고 한다.

그림은 일정량의 묽은 염산에 온도가 같은 수산화 나트륨 수용액을 넣을 때의 반응을 모형으로 나타낸 것이다.

(가)～(라)에 BTB 용액을 떨어뜨릴 때 나타나는 색을 각각 쓰시오.

산과 염기가 반응하면 수소 이온과 수산화 이온이 반응하여 (      )이 생성되고, 산의 음이온과 염기의 양이온이 반응하여 (       )이 생성된다.

산과 염기가 반응할 때 발생하는 열을 무엇이라고 하는가?

묽은 황산과 수산화 칼슘 수용액의 반응을 화학 반응식으로 나타내고, 생성된 염의 이름을 쓰시오.

다음 설명 중 옳은 것은 ○, 옳지 않은 것은 ×로 표시하시오.

(1) 아세트산([eqn: rm CH _{3} COOH])은 물에 녹아 [eqn: rm OH ^{-}]을 내놓으므로 염기이다. -------------------------------(     )

(2) 어떤 물질이 산소와 결합하는 반응은 산화이다.----------------------------------------(     )

(3) 묽은 염산은 파란색 리트머스 종이를 빨간색으로 변화시킨다. ------------------------------------(     )

어떤 물질이 산소와 결합하는 반응을 (      )라 하고, 산소를 잃는 반응을 (       )이라고 한다.

다음 화학 반응식에서 (     ) 안에 산화 또는 환원을 쓰시오.

┌ ㉠(       ) ┐

(1) [eqn: rm `CuO``+``H _{2} `` -> ``Cu```+`H _{2} O]

└  ㉡(      )  ┘

┌   ㉠(        )  ┐

(2) [eqn: rm `Fe _{2} O _{3} ``+``3CO`` -> ``2Fe``+``3CO _{2}]

└  ㉡(       )  ┘

다음은 철의 제련 과정에서 일어나는 반응을 나타낸 것이다. 산화제로 작용하는 물질을 쓰시오.

[eqn: rm `Fe _{2} O _{3} ``+``3CO`` -> ``2Fe``+``3CO _{2}]

단원 마무리 문제

표는 몇 가지 산과 염기의 수용액 A～D의 성질을 조사하여 나타낸 것이다.

수용액	A	B	C	D
마그네슘 조각을 넣을 때	변화 없음	기체 발생	기체 발생	변화 없음
전류의 세기	작다	크다	작다	크다

수용액에 녹아 있는 수소 이온의 농도가 큰 순서대로 나열하시오.

[20～21] 오른쪽 그림과 같이 시험관에 묽은 염산을 넣고 마그네슘 조각을 넣었다.

이 실험에서 발생하는 기체의 이름을 쓰시오.

묽은 염산 대신 같은 농도의 아세트산 수용액을 사용하여 실험할 때 차이점을 서술하시오.

미지의 용액 A～E를 구별하기 위해 다음과 같이 실험하여 결과를 얻었다.

(가) A～E에 BTB 용액을 떨어뜨렸더니 A와 C는 파란색, B는 초록색, D와 E는 노란색을 나타냈다.

(나) C에 입김을 불어 넣었더니 뿌옇게 흐려졌다.

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① A는 염기성이다.

② E는 산성이다.

③ B는 페놀프탈레인 용액을 붉은색으로 변화시킨다.

④ D는 파란색 리트머스 종이를 빨간색으로 변화시킨다.

⑤ (나)에서는 탄산 칼슘 앙금이 생성되었다.

[23～24] 그림은 묽은 염산과 수산화 나트륨 수용액의 반응을 모형으로 나타낸 것이다.

염산      수산화 나트륨 수용액     혼합 용액

혼합 용액에 BTB 용액을 떨어뜨릴 때 나타나는 색을 쓰시오.

반응시키기 전 염산과 수산화 나트륨 수용액을 이온 모형으로 각각 그리시오.

다음은 어떤 산과 염기의 중화 반응으로 생성된 염에 대한 실험 결과이다.

∙ 염의 수용액에 질산 은 수용액을 떨어뜨리면 흰색 앙금이 생긴다.

∙ 염의 수용액을 니크롬선에 묻혀 겉불꽃에 넣으면 노란색이 나타난다.

이 실험에서 사용한 산과 염기를 옳게 짝지은 것은?

	산	염기
①	염산	수산화 칼륨
②	염산	수산화 나트륨
③	질산	수산화 나트륨
④	질산	수산화 칼슘
⑤	황산	수산화 나트륨

[26～28] 그림은 농도와 온도가 같은 묽은 염산과 수산화 나트륨 수용액을 부피를 달리하여 혼합한 용액의 최고 온도를 측정하여 나타낸 것이다.

산과 염기의 부피가 같아질수록 온도가 높아지는 이유를 서술하시오.

A～C 지점의 혼합 용액에 BTB 용액을 떨어뜨릴 때 나타나는 색을 쓰시오.

A～C 지점의 혼합 용액의 pH를 부등호로 비교하시오.

벌에 쏘이거나 개미에 물렸을 때 묽은 암모니아수를 바르는 이유를 서술하시오.

다음 반응에서 밑줄 친 물질이 산화되는 것을 모두 고르시오.

(가) [eqn: rm 2H _{2}][eqn: rm ```+```O _{2} ``` -> ```2H _{2} O]

(나) [eqn: rm `2CuO``+``][eqn: rm C][eqn: rm ``` -> ```2Cu```+`CO _{2}]

(다) [eqn: rm `Cu][eqn: rm `O``+``H _{2} `` -> ``Cu```+`H _{2} O]

(라) [eqn: rm H _{2}][eqn: rm S][eqn: rm O _{4} ```+```2NaOH``` -> ```2H _{2} O````+````Na _{2} SO _{4}]

다음 중 산화 환원 반응이 아닌 것을 모두 고르면?(2개)

① [eqn: rm `2C``+``O _{2} `` -> ``2CO]

② [eqn: rm2H _{2} O _{2} ``` -> ```2H _{2} O```+```O _{2}]

③ [eqn: rm 2H _{2} O``` -> ```2H _{2} ```+```O _{2}]

④ [eqn: rmAgNO _{3} ```+```NaCl``` -> ```AgCl```+```NaNO _{3}]

⑤ [eqn: rm H _{2} SO _{4} ```+```Ca(OH) _{2} ``` -> ```2H _{2} O````+````CaSO _{4}]

보기의 반응을 중화 반응과 산화 환원 반응으로 구분하시오.

	<보 기>
ㄱ. [eqn: rm `CH _{4} ``+``2O _{2} `` -> ``CO _{2} ```+`2H _{2} O] ㄴ. [eqn: rm HCl```+```KOH``` -> ```H _{2} O````+```KCl] ㄷ. [eqn: rm `Fe _{2} O _{3} ``+``3CO`` -> ``2Fe``+``3CO _{2}] ㄹ. [eqn: rm H _{2} SO _{4} ```+```2NaOH``` -> ```2H _{2} O````+````Na _{2} SO _{4}]

보기의 반응을 중화 반응과 산화 환원 반응으로 구분하시오.

	<보 기>
ㄱ. 오래된 종이가 누렇게 바랜다. ㄴ. 신 김치에 조개껍데기를 넣어두면 신맛이 줄어든다. ㄷ. 자전거에 녹이 생겼다. ㄹ. 생선회에 레몬즙을 뿌려 비린내를 제거한다. ㅁ. 비누로 머리를 감은 후 식초를 떨어뜨린 물로 헹군다.

정답과 해설

Ⅴ. 여러 가지 화학 반응

1. 수소   2. (1) ㄴ, ㄷ (2) ㄹ, ㅁ   3. 수소, 수산화   4. 강염기, 약염기   5. (1) 수산화 나트륨 (2) 석회수 (3) 진한 황산   6. 수산화 나트륨은 염기로, 단백질을 녹이는 성질이 있으므로 하수구를 막히게 하는 머리카락 등을 없앨 수 있다.   7. 노란, 빨간   8. 레몬즙>증류수>암모니아수>수산화 나트륨 수용액   9. ㉠ 노란색, ㉡ 파란색, ㉢ 초록색, ㉣ 파란색, ㉤ 무색, ㉥ 붉은색, ㉦ 무색, ㉧ 붉은색   10. 중화   11. (가) 노란색, (나) 노란색, (다) 초록색, (라) 파란색   12. 물, 염   13. 중화열  14. [eqn: rm H _{2} SO _{4} ``+`Ca(OH) _{2} ``` -> ```2H _{2} O`+`CaSO _{4}], 황산 칼슘   15. (1) × (2) ○ (3) ○   16. 산화, 환원   17. (1) ㉠ 환원, ㉡ 산화 (2) ㉠ 환원, ㉡ 산화   18. [eqn: rm `Fe _{2} O _{3}]   19. B>C>A>D   20. 수소 기체   21. 수소 기체가 더 느리게 발생한다.   22. ③   23. 노란색   24. 해설 참조    25. ②   26. 더 많은 양의 물이 생성되기 때문이다.    27. A : 파란색, B : 초록색, C : 노란색    28. A>B>C    29. 곤충의 침이나 분비물은 산성을 나타내므로 약염기인 암모니아수를 발라 중화시키면 통증을 완화시킬 수 있다.    30. (가), (나)   31. ④, ⑤   32. 중화 반응 : ㄴ, ㄹ, 산화 환원 반응 : ㄱ, ㄷ   33. 중화 반응 : ㄴ, ㄹ, ㅁ, 산화 환원 반응 : ㄱ, ㄷ

8. pH가 작을수록 산성이 강하며, 수소 이온의 농도가 크다.

18. 산화제는 자신은 환원되면서 다른 물질을 산화시키는 물질이다.

19. 마그네슘을 넣었을 때 기체가 발생하지 않는 A와 D는 염기이고, 전류의 세기로 보아 A는 약염기, D는 강염기이다. 또 마그네슘을 넣었을 때 기체가 발생하는 B와 C는 산이고, 전류의 세기로 보아 B는 강산, C는 약산이다. 수소 이온의 농도는 강산>약산>약염기>강염기 순이다.

21. 묽은 염산에 마그네슘 조각을 넣으면 수소 기체가 발생하며, 강산일수록 수소 이온의 농도가 크므로 수소 기체가 더 빠르게 발생한다.

22. A와 C는 염기성, B는 중성, D와 E는 산성이다.

③ B는 중성이므로 페놀프탈레인 용액의 색을 변화시키지 않는다.

24. [모범 답안]

염산      수산화 나트륨 수용액     혼합 용액

25. ․ 염의 수용액에 질산 은 수용액을 떨어뜨리면 흰색 앙금이 생성되므로 염에는 [eqn: rm Cl ^{-}]이 들어 있을 수 있다. ➜ 산 : 염산(HCl)

․ 염의 불꽃색이 노란색이므로 염에는 [eqn: rm Na ^{+}]이 들어 있다. ➜ 염기 : 수산화 나트륨(NaOH)

26. 가장 많은 수의 수소 이온과 수산화 이온이 반응한 C에서 중화열이 가장 많이 발생하여 온도가 가장 높다.

27. A는 수산화 나트륨 수용액의 양이 묽은 염산보다 많으므로 염기성이고, B는 두 수용액의 양이 같으므로 중성이며, C는 묽은 염산의 양이 수산화 나트륨 수용액보다 많으므로 산성이다.

28. A는 pH가 7보다 크고, B는 pH가 7이며, C는 pH가 7보다 작다.

30. (다)에서는 CuO가 산소를 잃고 Cu로 환원된다.

(라)는 중화 반응이므로 산화 환원이 일어나지 않는다.

31. ④는 앙금 생성 반응이고, ⑤는 중화 반응이다.