Ⅴ. 여러 가지 화학 반응

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출판사별 교과서 밀착 문제

개념 확인 문제

( 산, 염기 )는 물에 녹아 수소 이온을 내놓는 물질이고,   ( 산, 염기 )는 물에 녹아 수산화 이온을 내놓는 물질이다.

푸른색 리트머스 종이를 붉게 변화시키고, 전류를 흐르게 하며, 마그네슘과 반응하여 수소를 발생시키는 성질을 가진 물질을 무엇이라고 하는가?

염기는 붉은색 리트머스 종이를 (      )색으로 변화시키고, 전류를 흐르게 하며, 페놀프탈레인 용액을 (      )색으로 변화시킨다.

다음 물질 중 산으로 분류할 수 있는 물질을 모두 고르시오.

제산제   탄산음료   증류수   레몬즙

식초   베이킹소다  비누

묽은 염산을 푸른색 리트머스 종이에 떨어뜨린 후 전류를 흘려주면 붉은색이 ( (+), (-) )극 쪽으로 퍼져 나간다.

산이 종류에 관계없이 공통적으로 산성이 나타나는 이유는 (      ) 이온 때문이다.

다음 물질의 이온화식을 쓰시오.

(1) [eqn: rm HCl]

(2) [eqn: rm H _{2} SO _{4} `]

질산([eqn: rm HNO _{3}])은 물에 녹아 한 분자당 (      )개의 수소 이온을 낼 수 있다.

염산, 황산, 아세트산이 물에 녹을 때 공통적으로 내놓는 이온을 쓰시오.

강산은 물에 녹아 이온화되는 정도가 ( 크, 작 )고, 약산은 물에 녹아 이온화되는 정도가 ( 크, 작 )다.

다음 물질의 이온화식을 쓰시오.

(1) [eqn: rm NaOH]

(2) [eqn: rm Ca(OH) _{2} ``]

수산화 나트륨 수용액을 적신 실을 붉은색 리트머스 종이에 올려놓은 후 전류를 흘려주면 리트머스 종이의 푸른색이 ( (+), (-) )극 쪽으로 퍼져 나간다.

수산화 나트륨은 물에 녹아 수산화 이온을 많이 내놓으므로 ( 강염기, 약염기 )이고, 암모니아는 물에 녹아 수산화 이온을 적게 내놓으므로 ( 강염기, 약염기 )이다.

강염기는 물에 녹아 이온화되는 정도가 ( 크, 작 )고, 약염기는 물에 녹아 이온화되는 정도가 ( 크, 작 )다.

산과 염기가 반응하여 산과 염기의 성질을 잃어버리는 반응을 무엇이라고 하는가?

중화 반응에서는 산과 염기가 반응하여 (      )과 염이 생성된다.

페놀프탈레인 용액, BTB 용액, 메틸 오렌지 용액 등과 같이 수용액이 산성인지, 염기성인지에 따라 색이 변하는 물질을 무엇이라고 하는가?

(      )는 수용액 중에 들어 있는 수소 이온의 농도를 나타내는 척도이다.

pH가 3인 수용액의 액성은 (      )이고, pH가 10인 수용액의 액성은 (       )이다.

산과 염기가 반응할 때 발생하는 열을 (       )이라고 한다.

산과 염기를 섞으면 혼합 용액의 온도는 ( 내려, 올라 )간다.

중화 반응에서 반응하는 수소 이온과 수산화 이온의 수가 ( 많을, 적을 )수록 중화열이 많이 발생한다.

산과 염기가 완전히 중화된 지점에서 혼합 용액의 온도가 가장 ( 낮다, 높다 ).

산과 염기가 완전히 중화되었는지 확인하려면 (      )의 색깔 변화나 혼합 용액의 (      ) 변화를 이용할 수 있다.

염은 중화 반응에서 산의 ( 양이온, 음이온 )과 염기의    ( 양이온, 음이온 )이 만나 생성된다.

수산화 칼슘 수용액과 탄산의 중화 반응에서 생성되는 염의 이름과 화학식을 쓰시오.

중화 반응에서 묽은 염산에 들어 있는 수소 이온의 수가 수산화 나트륨 수용액에 들어 있는 수산화 이온의 수보다 많으면 중화 반응 후 혼합 용액의 액성은 (       )이다.

물질이 산소와 결합하는 것은 ( 산화, 환원 )이고, 물질이 산소를 잃는 것은 ( 산화, 환원 )이다.

금속이 산소와 반응하여 느리게 산화되는 현상을 (      )이라고 한다.

어떤 물질이 빛과 열을 내면서 산소와 결합하는 현상을   (       )라고 한다.

[eqn: rm `2HgO`` -> ``2Hg``+``O _{2}]에서 산화 수은(Ⅱ)은 산소를 잃고 금속 수은으로 ( 산화, 환원 )된다.

[eqn: rm `CH _{4} ``+``2O _{2} `` -> ``CO _{2} ```+`2H _{2} O]에서 메테인에 들어 있는 탄소는 이산화 탄소로 ( 산화, 환원 )된다.

[eqn: rm `2Mg```+`O _{2} ``` -> ```2MgO]에서 반응 후 산화 마그네슘의 질량은 마그네슘의 질량보다 ( 크다, 작다 ).

다음 반응에서 산소를 잃는 물질과 산소를 얻는 물질을 각각 쓰시오.

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

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

구리가 산화되는 반응에서 환원은 ( 일어난다, 일어나지 않는다 ).

용광로에서 철을 얻을 때 일산화 탄소는 산소를 얻어     (      )되고, 철광석의 주성분인 산화 철(Ⅲ)은 산소를 잃어 철로 (       )된다.

다음은 광합성의 화학 반응식이다. 광합성에 대한 설명으로 옳은 것은 ○, 옳지 않은 것은 ×로 표시하시오.

[eqn: rm `6CO _{2} ``+``6H _{2} O`` -> ``C _{6} H _{12} O _{6} ```+`6O _{2}]

(1) 광합성은 산화 환원 반응이 아니다. -----------(    )

(2) 이산화 탄소 속의 탄소는 산소를 잃고 환원된다. --------------------------------------------(    )

(3) 물속의 산소는 산소 짝을 만나 산소 기체로 산화된다. --------------------------------------------(    )

산화 환원 반응인 것은 ○, 산화 환원 반응이 아닌 것은 ×로 표시하시오.

(1) 산소 표백제에 의해 옷이 탈색된다. -----------(    )

(2) 위산 과다로 속이 쓰릴 때 제산제를 먹는다. ---(    )

(3) 우리 몸에서 포도당이 연소한다. --------------(    )

(4) 철문에 녹이 슨다. ---------------------------(    )

(5) 껍질을 깎아 놓은 사과의 표면이 갈색으로 변한다. --------------------------------------------(    )

단원 마무리 문제

염산, 황산, 아세트산 수용액의 공통점으로 옳은 것을 보기에서 모두 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. 강산이다. ㄴ. 수용액에 전류가 흐른다. ㄷ. 물에 녹아 수소 이온을 내놓는다. ㄹ. 같은 농도일 때 내놓는 수소 이온의 수가 같다.

① ㄱ, ㄴ        ② ㄱ, ㄷ        ③ ㄴ, ㄷ

④ ㄴ, ㄹ        ⑤ ㄷ, ㄹ

다음은 어떤 수용액의 성질에 대한 설명이다.

(가) 금속과 대부분 반응하지 않는다.

(나) 전극을 담그면 전류가 흐른다.

(다) 페놀프탈레인 용액을 떨어뜨리면 붉은색으로 변한다.

이러한 성질이 나타나는 이유와 관계있는 이온은?

① [eqn: rm H ^{+}]      ② [eqn: rm OH ^{-}]         ③ [eqn: rm Na ^{+}]

④ [eqn: rm Cl ^{-}]      ⑤ [eqn: rm NO _{3} ^{-}]

그림은 농도가 같은 두 가지 산 수용액을 모형으로 나타낸 것이다.

(가)와 (나)를 강산과 약산으로 구분하고, 그 이유를 서술하시오.

그림은 같은 농도의 아세트산과 염산 수용액을 모형으로 나타낸 것이다.

(가)                       (나)

이에 대한 설명으로 옳은 것은?

① (가)와 (나)에 있는 수소 이온의 수는 같다.

② (가)에는 음이온이 들어 있지 않다.

③ (가)와 (나)에 있는 음이온의 수는 같다.

④ (가)는 (나)보다 전류가 잘 흐른다.

⑤ (가)와 (나)는 모두 BTB 용액을 노란색으로 변화시킨다.

그림은 묽은 염산에 마그네슘 조각을 넣었을 때의 반응을 모형으로 나타낸 것이다.

이 반응에 대한 설명으로 옳은 것을 보기에서 모두 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. 수소 이온이 수소 기체로 변한다. ㄴ. 용액 속의 [eqn: rm Cl ^{-}]의 수가 점점 감소한다. ㄷ. 화학 반응식은 [eqn: rmMg``+``2HCl`` -> ``MgCl _{2} ``+``H _{2}]이다. ㄹ. 반응이 진행되어도 용액의 pH는 변하지 않는다.

① ㄱ, ㄴ        ② ㄱ, ㄷ        ③ ㄴ, ㄷ

④ ㄴ, ㄹ        ⑤ ㄷ, ㄹ

다음과 같은 원리를 이용한 예가 아닌 것은?

위산이 너무 많이 분비되어 속이 쓰릴 때 제산제를 먹는다.

① 벌에 쏘이면 묽은 암모니아수를 바른다.

② 불이 났을 때 소화기를 분사하여 불을 끈다.

③ 생선회에 레몬즙을 뿌리면 비린내가 사라진다.

④ 신 김치 속에 달걀 껍데기를 넣으면 신맛이 줄어든다.

⑤ 비누로 감아 뻣뻣한 머리를 식초를 떨어뜨린 물로 헹군다.

실험을 통해 산과 염기가 완전히 중화되는 지점을 확인하는 방법을 보기에서 모두 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. 혼합 용액 속 이온의 수를 세어 본다. ㄴ. 지시약의 색 변화를 관찰한다. ㄷ. 혼합 용액의 최고 온도를 측정한다. ㄹ. 혼합 용액의 부피를 측정한다. ㅁ. 앙금이 생성되기 시작하는 지점을 확인한다.

① ㄱ, ㄴ	② ㄱ, ㄹ	③ ㄴ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ, ㄹ	⑤ ㄷ, ㄹ, ㅁ

표는 농도를 모르는 수산화 나트륨 수용액 30 mL에 농도를 알고 있는 묽은 염산을 천천히 가하면서 최고 온도를 측정한 것이다.

구분	A	B	C	D	E
묽은 염산의 부피(mL)	28	29	30	31	32
최고 온도(℃)	34.5	34.9	35.3	35.0	34.8

A～E 중 중화 반응이 완전히 일어난 지점을 고르시오.

표는 묽은 염산 20 mL에 수산화 나트륨 수용액을 부피를 달리하여 섞었을 때 용액에서 일어나는 변화를 정리한 것이다.(단, 두 수용액의 농도와 온도는 같다.)

구분	염산의 부피	수산화 나트륨 수용액의 부피	BTB 용액의 색	혼합 용액의 최고 온도
A	20 mL	10 mL	㉠	㉡
B	20 mL	20 mL	초록색	35 ℃
C	20 mL	30 mL	㉢	㉣

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① ㉠은 노란색이다.

② ㉡의 온도는 35 ℃보다 낮다.

③ ㉢은 파란색이다.

④ ㉣의 온도가 가장 높다.

⑤ A → B → C로 갈수록 혼합 용액의 pH는 증가한다.

그림과 같이 묽은 염산과 수산화 나트륨 수용액을 반응시킨 결과를 모형으로 그리시오.

다음 반응에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

산 + 염기 → (    ㉠    ) + 물

① 이 반응은 중화 반응이다.

② 반응이 일어나면 혼합 용액의 온도가 올라간다.

③ ㉠은 물에 녹지 않는 앙금이다.

④ ㉠은 산의 음이온과 염기의 양이온이 만나 이루어진다.

⑤ 산의 수소 이온과 염기의 수산화 이온이 만나 물이 생성된다.

다음은 용광로에서 일어나는 화학 반응이다.

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

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

이에 대한 설명으로 옳은 것을 보기에서 모두 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. (가)에서 탄소는 산화된다. ㄴ. (나)에서 일산화 탄소는 환원된다. ㄷ. (나)에서 산화 철(Ⅲ)은 산소를 잃는다. ㄹ. (가)와 (나)는 모두 산화 환원 반응이다.

① ㄱ, ㄴ	② ㄱ, ㄷ         ③ ㄴ, ㄷ

④ ㄱ, ㄴ, ㄹ	⑤ ㄱ, ㄷ, ㄹ

다음 (     ) 안에 알맞은 말을 쓰시오.

(1) ㉠(     ) 반응 : [eqn: rm HCl````+```KOH``` -> ```H _{2} O````+```KCl]

㉡(      )    염기       물    ㉢(    )

┌ ㉡(       ) ┐

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

└  ㉢(      )  ┘

다음 (    ) 안에 알맞은 말을 쓰시오.

용광로에서 산화 철(Ⅲ)은 일산화 탄소와 반응하여 철과 이산화 탄소를 생성한다. 이와 같이 산화와 환원은 항상 동시에 일어나는데, 이때 이동하는 원자는 (      ) 원자이다.

다음은 식물이 광합성을 통하여 포도당을 생성하는 반응과 우리 몸에서 일어나는 포도당의 연소 반응을 화학 반응식으로 나타낸 것이다.

(가) [eqn: rm `6CO _{2} ``+``(```````A`````)`` -> ``C _{6} H _{12} O _{6} ```+`6O _{2}]

(나) [eqn: rm `C _{6} H _{12} O _{6} ```+`6O _{2} ``` -> ```(`````A`````)``+``(`````B`````)]

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① A는 [eqn: rm 6H _{2} O]이다.

② 석회수에 B를 통과시키면 뿌옇게 흐려진다.

③ (가)에서 산화와 환원은 동시에 일어난다.

④ (나)는 식물의 광합성 반응이다.

⑤ (가)와 (나)는 서로 반대의 반응이다.

토양이 산성화되었을 때 석회 가루를 뿌리는 이유를 서술하시오.

정답과 해설

Ⅴ. 여러 가지 화학 반응

1. 산, 염기   2. 산   3. 푸른, 붉은   4. 탄산음료, 레몬즙, 식초   5. (-)   6. 수소   7. (1) [eqn: rm HCl`````` -> `````H ^{+} `````+`````Cl ^{-}]  (2) [eqn: rmH _{2} SO _{4} `````` -> `````2H ^{+} `````+`````SO _{4} ^{2-}]  8. 1   9. 수소 이온([eqn: rmH ^{+}])   10. 크, 작

11. (1) [eqn: rm NaOH````` -> `````Na ^{+} ``````+````OH ^{-}]

(2) [eqn: rm Ca(OH) _{2} ````` -> `````Ca ^{2+} ````+`````2OH ^{-}]   12. (+)   13. 강염기, 약염기   14. 크, 작   15. 중화 반응    16. 물   17. 지시약   18. pH   19. 산성, 염기성   20. 중화열   21. 올라   22. 많을   23. 높다   24. 지시약, 온도  25. 음이온, 양이온   26. 탄산 칼슘, [eqn: rmCaCO _{3}]   27. 산성   28. 산화, 환원   29. 부식   30. 연소   31. 환원   32. 산화   33. 크다   34. (1) 산소를 잃는 물질 : [eqn: rm `Fe _{2} O _{3} `], 산소를 얻는 물질 : [eqn: rm `CO] (2) 산소를 잃는 물질 : [eqn: rm `CuO], 산소를 얻는 물질 : [eqn: rm `H _{2}]   35. 일어난다   36. 산화, 환원   37. (1) × (2) ○ (3) ○   38. (1) ○ (2) × (3) ○ (4) ○ (5) ○   39. ③   40. ②   41. (가)는 강산이고, (나)는 약산이다. 강산은 수용액에서 대부분 이온화하고, 약산은 일부만 이온화하기 때문이다.   42. ⑤   43. ②   44. ②   45. ③   46. C   47. ④  48. 해설 참조    49. ③   50. ⑤   51. (1) ㉠ 중화, ㉡ 산, ㉢ 염  (2) ㉠ 산화 환원, ㉡ 환원, ㉢ 산화    52. 산소   53. ④  54. 석회 가루는 염기성 물질이므로 산성화된 토양에 석회 가루를 뿌리면 중화 반응이 일어나 산성화를 막을 수 있다.

8. [eqn: rm HNO _{3} `````` -> `````H ^{+} `````+`````NO _{3} ^{-}]

33. 마그네슘이 산소와 결합하여 산화 마그네슘으로 변하므로 생성된 산화 마그네슘의 질량은 마그네슘과 반응한 산소의 질량만큼 증가한다.

39. 염산, 황산은 수용액에서 대부분 이온화하므로 강산이고, 아세트산은 수용액에서 일부만 이온화하므로 약산이다.

40. (가)～(다)는 모두 염기의 성질이며, 염기의 공통적인 성질은 [eqn: rm OH ^{-}] 때문에 나타난다.

42. (가)는 약산이고, (나)는 강산이므로 수소 이온의 수와 음이온의 수, 전류의 세기는 모두 (가)<(나)이다.

43. ㄴ. [eqn: rm Cl ^{-}]은 반응에 참여하지 않으므로 반응이 진행되어도 용액 속의 [eqn: rm Cl ^{-}]의 수는 일정하다.

ㄹ. 반응이 진행되면 수소 이온이 수소 기체로 변하고 용액 속의 수소 이온의 수가 감소하므로 용액의 pH는 변한다.

45. 산과 염기가 완전히 반응하여 중화되는 지점은 지시약의 색이 중성일 때의 색으로 갑자기 변하는 지점이나, 혼합 용액의 온도가 가장 높은 지점으로 확인할 수 있다.

46. 산과 염기가 완전히 중화되었을 때 혼합 용액의 온도가 가장 높다.

47. ①, ② A는 묽은 염산 10 mL와 수산화 나트륨 수용액 10 mL가 중화 반응하여 물이 생성되고, 묽은 염산 10 mL는 반응하지 않았다. 따라서 혼합 용액은 산성이므로 ㉠은 노란색이고, 혼합 용액의 최고 온도는 35 ℃보다 낮다.

③ C는 묽은 염산 20 mL와 수산화 나트륨 수용액 20 mL가 중화 반응하여 물이 생성되고, 수산화 나트륨 수용액 10 mL는 반응하지 않았다. 따라서 혼합 용액은 염기성이므로 ㉢은 파란색이다.

④ B와 C에서 중화 반응으로 발생한 열의 양은 같지만, 혼합 용액의 전체 부피는 C가 더 많으므로 C의 최고 온도는 35 ℃보다 낮다.

⑤ A는 산성, B는 중성, C는 염기성이므로 A → B → C로 갈수록 혼합 용액의 pH는 증가한다.

48. [모범답안]

49. ㉠은 염이며, 중화 반응에서 생성되는 염은 반응하는 산과 염기의 종류에 따라 물에 잘 녹는 물질도 있고, 물에 잘 녹지 않는 앙금도 있다.

50. ㄴ. (나)에서 일산화 탄소는 산소를 얻어 이산화 탄소가 되므로 일산화 탄소는 산화된다.

53. (가)는 광합성 반응이고, (나)는 포도당의 연소 반응이다.

(가) [eqn: rm `6CO _{2} ``+``6H _{2} O`` -> ``C _{6} H _{12} O _{6} ```+`6O _{2}]

(나) [eqn: rm `C _{6} H _{12} O _{6} ```+`6O _{2} ``` -> ````6H _{2} O```+```6CO _{2}]