Ⅴ. 여러 가지 화학 반응

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개념 확인 문제

수용액에서 이온화하여 수소 이온을 내놓는 물질을 무엇이라 하는지 쓰시오.

수용액이 산성을 나타내도록 하는 이온은 무엇인지 쓰시오.

산은 수용액에서 ( 수소, 수산화 ) 이온을 내놓고, 염기는 ( 수소, 수산화 ) 이온을 내놓는다.

산과 염기의 반응을 나타낸 다음 화학 반응식의 빈칸에 알맞은 물질을 계수와 함께 쓰시오.

(1) [eqn: rm 2HCl`+`Ca(OH) _{2} ``` REL -> {``````````````} {} ``CaCl _{2} `+`(`````````````````)]

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

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

연소는 (     ) 산화이고, 못이 녹스는 과정은 (     ) 산화이다.

산소와 결합하는 화학 반응을 무엇이라고 하는지 쓰시오.

다음 빈칸에 산화 또는 환원을 쓰시오.

┌  ㉠ (       )  ┐

2Al + Fe2O3 [eqn: REL -> {````````````} {}] Al2O3 + 2Fe

└   ㉡ (       )   ┘

다음 화학 반응식에서 밑줄 친 물질이 산화되는 경우 ‘산화’, 환원되는 경우 ‘환원’ 이라고 쓰시오.

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

산소와 반응을 잘 하여 다른 물질의 산화를 막아 주는 물질을 무엇이라고 하는지 쓰시오.

대단원 마무리

산의 정의를 쓰고, 산의 특징을 두 가지 이상 서술하시오.

산의 성질에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 신맛을 낸다.

② 수용액에서 전류가 흐른다.

③ 상온에서는 액체 상태로만 존재한다.

④ 마그네슘과 반응하면 수소 기체가 발생한다.

⑤ 푸른색 리트머스 종이를 붉은색으로 변화시킨다.

염기의 정의를 쓰고, 염기의 특징을 두 가지 이상 서술하시오.

다음 물질의 공통점을 <보기>에서 모두 고른 것은?

암모니아, 수산화 나트륨, 수산화 칼슘

	<보 기>
ㄱ. 상온에서 기체 상태로 존재한다. ㄴ. 물에 잘 녹지 않는다. ㄷ. 물에 녹아서 전류를 흐르게 한다. ㄹ. BTB 용액을 떨어뜨리면 파란색으로 변한다. ㅁ. 물에 녹인 후 마그네슘을 넣으면 수소 기체가 발생한다.

① ㄱ, ㄴ          ② ㄴ, ㄷ       ③ ㄴ, ㄹ

④ ㄷ, ㄹ          ⑤ ㄷ, ㄹ, ㅁ

산성과 염기성을 비교하여 서술하시오.

머리를 샴푸로 감고 잘 헹구어 내지 않으면 머리카락이 갈라지거나 손상되는 이유를 서술하시오.

설거지나 빨래를 할 때 고무장갑을 끼고 하는 것이 좋은 이유를 서술하시오.

표는 온도와 농도가 같은 염산과 수산화 나트륨 수용액의 혼합 용액의 최고 온도를 측정한 결과를 나타낸 것이다.

실험	1	2	3	4
염산의 부피([eqn: RMmL])	10	20	20	15
수산화 나트륨 수용액의 부피([eqn: RMmL])	40	30	20	10
최고 온도([eqn: °RMC])	21	22	23	22

실험 1∼4 중 혼합 용액에 BTB 용액을 떨어뜨렸을 때 초록색을 나타내는 실험을 모두 고르시오.

같은 농도의 (가) 염산 [eqn: 10`RMmL]와 수산화 나트륨 수용액 [eqn: 30`RMmL]를 섞은 경우와 (나) 염산 [eqn: 30`RMmL]와 수산화 나트륨 수용액 [eqn: 10`RMmL]를 섞은 경우의 온도를 등호나 부등호를 이용하여 비교하시오.

그림은 묽은 염산에 들어 있는 이온을 모형으로 나타낸 것이다. 이 용액에 BTB 용액을 한두 방울 넣은 후 수산화 나트륨 수용액을 조금씩 넣어 용액이 초록색이 되었을 때, 이 혼합 용액 속의 이온 모형을 그리시오. (단, ▲는 수소 이온, ●는 염화 이온, ★은 나트륨 이온, ■는 수산화 이온이고, 물 분자는 표시하지 않는다.)

▲ ▲

● ●

⇨

중화 반응이 이용되는 예로 옳지 않은 것은?

① 산성화된 토양에 석회 가루를 뿌린다.

② 벌레에 물린 곳에 암모니아수를 바른다.

③ 진한 황산을 이용하여 시약을 건조시킨다.

④ 생선 비린내를 없애기 위해 레몬을 뿌린다.

⑤ 비누로 머리를 감아 머리카락이 뻣뻣할 때에는 식초 물로 헹군다.

우리 조상들은 벌레에 물리거나 벌에 쏘이면 된장을 발랐다고 한다. 이는 된장의 어떤 성질을 이용한 것인지 서술하시오.

산화-환원 반응에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 산소와 결합하는 것은 환원 반응이다.

② 비금속 산화물은 산과 중화 반응을 한다.

③ 금속의 부식은 금속이 산화되어 일어난다.

④ 산화 반응이 일어날 때 환원 반응은 일어나지 않는다.

⑤ 다른 조건이 모두 같으면 금속들은 같은 빠르기로 부식된다.

빠른 산화와 느린 산화에 대한 설명으로 옳은 것을 모두 고르면? (2개)

① 금속의 산화 반응은 빠른 산화이다.

② 비금속의 산화 반응은 느린 산화이다.

③ 모두 산소와 결합하는 반응이다.

④ 부식은 연소보다 빠른 산화이다.

⑤ 같은 종류의 물질도 빠른 산화와 느린 산화가 모두 일어날 수 있다.

산화 환원 반응의 예를 <보기>에서 모두 고르시오.

	<보 기>
ㄱ. 배에 녹이 슨다. ㄴ. 드라이아이스 속에서 마그네슘이 연소한다. ㄷ. 위산이 너무 많이 분비되어 속이 쓰리면 제산제를 먹는다.

철의 산화 방지법으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고르시오.

	<보 기>
ㄱ. 기계에 기름을 칠한다. ㄴ. 철의 표면에 금 도금을 한다. ㄷ. 대문에 페인트를 칠한다. ㄹ. 프라이팬에 산화 철의 피막을 입힌다.

물질 A의 연소 반응으로 생성된 물질 B를 물에 녹인 후 B를 녹인 물에 페놀프탈레인 용액을 두 방울 떨어뜨렸더니 붉은색으로 변하였다. 이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고르시오.

	<보 기>
ㄱ. A는 비금속이다. ㄴ. A는 산화된다. ㄷ. B 수용액은 산성을 띤다. ㄹ. B 수용액은 전류가 흐른다.

겨울철에 제설제를 뿌린 도로를 주행한 차는 반드시 세차를 해야 한다. 그 이유를 서술하시오.

다음은 테르밋 반응을 화학 반응식으로 나타낸 것이다. 테르밋 반응은 철도 레일을 용접할 때 이용하는 반응으로, 알루미늄([eqn: RMAl]) 가루와 사산화 삼철([eqn: rmFe _{3} O _{4}]) 가루를 도가니에 넣고 불을 붙이면 많은 열을 발생한다.

[eqn: rm 8Al`+`3Fe _{3} O _{4} ` REL -> {`````````````} {} ``4Al _{2} O _{3} `+`9Fe]

이 반응에서 산화된 물질과 환원된 물질은 무엇인지 쓰고, 이 반응이 용접에 이용될 수 있는지 서술하시오.

정답과 해설

Ⅴ. 여러 가지 화학 반응

1. 산   2. 수소 이온([eqn: rmH ^{ +}])   3. 수소, 수산화   4. (1) [eqn: rm 2H _{ 2}O] (2) [eqn: rm Na _{ 2}SO _{ 4}] (3) [eqn: rm CaSO _{4}], [eqn: rm 2H _{ 2}O]   5 빠른, 느린   6. 산화 반응   7. ㉠ 산화, ㉡ 환원   8. [eqn: rm Fe] : 환원, [eqn: rm C] : 산화   9. 항산화제   10. 산은 수용액에서 이온화하여 수소 이온([eqn: rmH ^{ +}])을 내놓는 물질이다. 산은 수용액에서 전류가 흐르며, 수용액에 마그네슘과 같은 금속을 넣으면 수소 기체가 발생하고, BTB 용액을 떨어뜨리면 노란색으로 변한다.   11. ③   12. 염기는 수용액에서 수산화 이온([eqn: rm OH ^{ -}])을 내놓는 물질이다. 염기의 수용액은 붉은색 리트머스 종이를 푸르게 변화시키고 페놀프탈레인 용액을 붉게 변화시키며 단백질을 녹이는 성질이 있다.   13 ④   14. 산성은 산이 공통적으로 나타내는 성질로 수소 이온([eqn: rmH ^{ +}])에 의해 나타난다. 염기성은 염기가 공통적으로 나타내는 성질로 수산화 이온([eqn: rm OH ^{ -}])에 의해 나타난다.   15. 샴푸는 염기성 물질로 단백질을 녹이는 성질이 있기 때문에 샴푸로 머리를 감고 잘 헹구어 내지 않으면 머리카락의 단백질 성분이 녹아 머리카락이 손상된다.   16. 세제나 비누는 염기성 물질로 단백질을 분해하는 성질이 있어 피부를 손상시키기 때문이다.   17. 실험3   18. (가) = (나)   19. 해설 참조   20. ③   21. 벌레나 벌의 독에는 산성 물질이 들어 있어 벌레에 물리거나 벌에 쏘였을 때는 된장과 같이 염기성 물질을 바르면 중화 반응이 일어나 독을 완화시킨다.   22. ③   23 ③, ⑤   24. ㄱ, ㄴ   25. ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㄹ   26. ㄴ, ㄹ   27. 철로 되어 있는 자동차에 제설제가 묻어 있으면 제설제가 녹아 부식이 빠르게 일어나기 때문이다.   28. 산화되는 물질 : Al, 환원되는 물질 : Fe, 많은 열이 발생하면 철이 녹아 레일 위로 떨어지므로 용접을 할 수 있다.

11. 산 중에는 염화 수소와 같이 상온에서 기체 상태로 존재하는 물질도 있다.

17. 염산과 수산화 나트륨 수용액이 모두 반응하여 중화된 실험은 3이다. 따라서 BTB 용액을 떨어뜨리면 초록색을 나타낸다.

18. 농도가 같으므로 두 경우에는 중화 반응으로 생성된 물의 양이 같기 때문이다.

19. [모범 답안]

● ●

★ ★

22. ② 비금속 산화물은 산성 물질이므로 염기성 물질과 중화 반응을 한다.

⑤ 다른 조건이 모두 같더라도 금속의 종류에 따라 금속이 부식되는 속도는 다르다.

23. ①, ② 금속과 비금속은 모두 조건에 따라 빠른 산화가 일어날 수도 있고, 느린 산화가 일어날 수도 있다.

⑤ 강철을 공기 중에 두면 천천히 산화되지만, 강철솜으로 만들어 연소시키면 빠르게 산화된다.

24. ㄷ. 중화 반응의 예이다.

25. 철이 산화되는 것을 방지하는 방법은 산소와 물을 차단하는 것이다. 기름을 칠하거나, 페인트를 칠하는 것이 가장 간단한 방법이며, 쉽게 산화되지 않는 금속을 표면에 도금하면 안쪽의 철을 보호할 수 있다. 산화 철은 이미 산화된 물질이 표면에서 단단한 막을 형성하고 있어 안쪽의 철이 더 부식되는 것을 막는다.

26. A의 연소 반응으로 B가 생성되었으므로 A는 산화되었다. 페놀프탈레인 용액을 떨어뜨렸을 때 붉은색으로 변하였으므로 B 수용액은 염기성을 띤다. 연소되어 염기성 산화물을 생성하는 A는 금속 물질이다.

28.

┌      산화      ┐

[eqn: rm 8Al`+`3Fe _{3} O _{4} ` REL -> {`````````````} {} ``4Al _{2} O _{3} `+`9Fe]

└       환원      ┘