Ⅴ. 여러 가지 화학 반응

천재(신) 교과서

출판사별 교과서 밀착 문제

개념 확인 문제

산성이 나타나는 이유는 (      ) 이온 때문이고, 염기성이 나타나는 이유는 (      ) 이온 때문이다.

산성을 나타내는 물질은 파란색 리트머스 종이를 (      )색으로 변화시키고, 신맛이 나며 [eqn: RMpH]는 7보다 (      ).

탄산음료 속의 탄산([eqn: RMH _{2} CO _{3}])이 물에 녹아 이온이 되는 과정을 식으로 나타내시오.

용액의 액성이 산성인지 염기성인지 알아내기 위해 사용하는 시약을 무엇이라 하는지 쓰시오.

[eqn: RMpH]가 3인 탄산음료의 액성을 쓰시오.

친구에게서 받은 비밀 편지에 페놀프탈레인 용액을 뿌렸더니 분홍색 글씨가 나타났다. 이 편지를 쓸 때 사용한 용액의 액성을 쓰시오.

산과 염기가 만나 물이 생성되는 반응을 (      )이라고 하며, 수소 이온과 수산화 이온의 수가 정확히 일치하여 중화가 완결되는 지점을 (      )이라고 한다.

제산제의 성분 중 수산화 알루미늄([eqn: RMAl(OH) _{3}])과 염산([eqn: rm HCl])의 반응을 화학 반응식으로 나타내시오.

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

금속을 사용하기 위해서 금속에 결합되어 있는 산소를 제거하는 과정을 (      )이라고 하며, 금속이 산소와 결합하여 산화되어 부스러지는 현상을 (      )이라고 한다.

액화 석유 가스(LPG)의 주성분인 프로페인([eqn: RMC _{3} H _{8}])과 뷰테인([eqn: RMC _{4} H _{10}])은 연소하여 이산화 탄소와 물을 생성한다.

· [eqn: rm C _{3} H _{8} `+`5O _{2} `` REL -> {``````````````} {} ``3CO _{2} `+`4H _{2} O]

· [eqn: rm 2C _{4} H _{10} `+`13O _{2} `` REL -> {``````````````} {} `8CO _{2} `+`10H _{2} O]

화학 반응식에서 산화되는 물질을 모두 쓰시오.

대단원 마무리

산에 의한 현상이 아닌 것은?

① 사과나 귤에서 신맛이 난다.

② 파란색 리트머스 종이를 빨갛게 변화시킨다.

③ 산성비는 석회암으로 만든 조각상을 녹인다.

④ 빵을 부풀리는 데 쓰이는 베이킹파우더는 쓴맛이 난다.

⑤ 염산은 마그네슘과 같은 금속과 반응하여 수소 기체를 발생한다.

파란색 리트머스 종이 위에 개미를 올려놓았더니 개미 주변이 빨간색으로 변했다. 그 이유를 서술하시오.

그림은 수산화 나트륨이 수용액에서 이온화한 모습을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 수산화 이온은 음이온이다.

② 수산화 나트륨은 수용액에서 수산화 이온을 내놓아 산성이 된다.

③ 수산화 나트륨은 물에 녹아 한 분자당 두 개의 수산화 이온을 내놓는다.

④ 수산화 나트륨 수용액은 염기성이므로 어떤 금속을 넣어도 반응하지 않는다.

⑤ 수산화 나트륨 수용액은 전류가 흐르지 않는다.

산과 염기의 성질을 각각 두 가지 이상 서술하시오.

표는 묽은 염산에 각각의 지시약을 떨어뜨렸을 때의 색을 나타낸 것이다.

지시약	페놀프탈레인 용액	BTB 용액	메틸 오렌지 용액
색	무색	(가)	(나)

(가)와 (나)의 색을 옳게 짝지은 것은?

(가)     (나)	(가)     (나)

① 초록색  주황색	②  무색   분홍색

③ 파란색  빨간색	④ 노란색  빨간색

⑤ 노란색  보라색

[17∼18] 그림은 수산화 나트륨 수용액에 묽은 염산을 넣을 때 용액 속에서 일어나는 변화를 모형으로 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고르시오.

	<보 기>
ㄱ. 수산화 이온과 수소 이온이 만나 물이 생성된다. ㄴ. (가)와 (나)는 염기성을 띤다. ㄷ. (다)에 BTB 용액을 떨어뜨리면 용액이 파란색으로 변한다. ㄹ. (라)의 [eqn: RMpH]는 7보다 크다.

위 모형을 화학 반응식으로 나타낼 때, 빈칸에 알맞은 기호를 쓰시오.

· [eqn: rm NaOH`` REL -> {``````````````} {} ``Na ^{+} `+`(`````````````)]

· [eqn: rm HCl` REL -> {``````````````} {} ``(```````````````)`+Cl ^{-}]

· [eqn: rm NaOH`+`HCl` REL -> {``````````````} {} `(`````````````````)`+`Na ^{+} `+`Cl ^{-}]

[19∼20] 수산화 나트륨 수용액에 만능 지시약을 조금 넣어 보라색 용액을 만든 후 드라이아이스를 일정량 넣으면 용액의 색이 연속적으로 변하는 것을 관찰할 수 있다.

위 실험에서 용액의 색이 연속적으로 변하는 이유를 서술하시오.

드라이아이스가 물에 녹으면 탄산([eqn: RMH _{2} CO _{3}])이 된다. 탄산과 수산화 나트륨 수용액의 중화 반응을 화학 반응식으로 나타내시오.

알루미늄이 구리나 철보다 늦게 사용된 이유를 서술하시오.

산화 환원 반응에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 연소는 산화 환원 반응이 아니다.

② 마그네슘은 공기 중에서만 산소와 반응한다.

③ 금속을 제련하는 과정은 금속이 산화되는 반응이다.

④ 녹슨 철을 다시 철로 만드는 과정은 산화 환원 반응이다.

⑤ 금속의 부식을 막기 위해서는 공기 중의 산소만 차단하면 된다.

산화 철(Ⅲ)([eqn: rmFe _{2} O _{3}])에 일산화 탄소([eqn: RMCO])를 넣어 [eqn: 1,000``° rm C]에서 가열하면 철([eqn: RMFe])과 이산화 탄소([eqn: rmCO _{2}]) 기체가 발생한다. 이 과정을 화학 반응식으로 나타내고, 산화하는 물질과 환원하는 물질을 찾아 화살표로 표시하시오.

정답과 해설

Ⅴ. 여러 가지 화학 반응

1. 수소, 수산화   2. 붉은색, 작다   3. [eqn: rm H _{2} CO _{3} `` REL -> {`````````````} {} ``][eqn: rm 2H ^{+} +CO _{3} ^{2-}]   4. 지시약   5. 산성   6. 염기성   7. 중화 반응, 중화점   8. [eqn: rm Al(OH) _{3} `+3HCl`` REL -> {`````````````} {} ``][eqn: rm `2H _{2} O+AlCl _{3}]   9. 산화, 환원   10. 제련, 부식   11. [eqn: rm C _{ 3}H _{ 8}], [eqn: rm C _{4} H _{10}]    12. ④    13. 개미는 폼산([eqn: rm HCOOH])을 가지고 있는데, 폼산은 물에 녹아 수소 이온([eqn: rm H ^{ +}])을 내놓아 산성을 띠기 때문이다.     14. ①   15. 해설 참조   16. ④   17. ㄱ, ㄴ   18. [eqn: rm OH ^{ -}], [eqn: rm H ^{ +}], [eqn: rm H _{ 2}O]   19. 해설 참조   20. [eqn: rm H _{2} CO _{3} +2NaOH` REL -> {``````````````} {} `][eqn: rm `2H _{2} O`+Na _{2} CO _{3} `]    21. 해설 참조     22. ④   23.  해설 참조

12. ④ 베이킹파우더의 주성분은 탄산수소 나트륨으로 염기성 물질이다.

14. ②, ③ 수산화 나트륨은 물에 녹아 한 분자당 수산화 이온 한 개를 내놓는다. 따라서 수산화 나트륨 수용액은 염기성이 된다.

④ 알루미늄이나 아연은 수산화 나트륨과 반응한다.

⑤ 수산화 나트륨 수용액은 전류가 흐른다.

15. [모범 답안] 산은 신맛이 나고, 파란색 리트머스 종이를 빨갛게 변화시킨다. 또, 금속과 반응하여 수소 기체를 발생시키고, 탄산 칼슘과 반응하여 이산화 탄소 기체를 발생시킨다. 염기는 쓴맛이 나고, 빨간색 리트머스 종이를 파랗게 변화시킨다. 또, 촉감이 미끈미끈하며, 금속 대부분과 반응하지 않고, 탄산 칼슘과도 반응하지 않는다.

17. ㄷ. (다)는 중성 용액으로 BTB 용액을 떨어뜨리면 초록색으로 변한다.

ㄹ. (라)는 산성 용액으로 pH가 7보다 작다.

19. [모범 답안] 드라이아이스는 고체 이산화 탄소이므로, 수산화 나트륨 수용액에 드라이아이스를 넣으면 시간이 지나면서 이산화 탄소가 계속 용액에 녹아 탄산이 생성되므로, 용액은 점점 산성화된다. 산성이 강해질수록 pH가 점점 작아지므로 만능 지시약의 색이 연속적으로 변하게 된다.

21. [모범 답안] 알루미늄은 지각에 가장 많이 존재하는 금속이지만, 공기 중에서 쉽게 산화되는 성질이 있어 대부분 산화 알루미늄으로 존재하고, 순수한 알루미늄으로 만들기가 어려웠다. 따라서 산소를 제거하는 제련 방법이 늦게 발견되어 가장 늦게 사용된 것이다.

22. ① 연소는 산화 환원 반응이다.

② 마그네슘은 이산화 탄소 속에서도 연소할 수 있다. 공

③ 금속을 제련하는 과정은 금속 산화물의 환원 반응이다.

⑤ 금속의 부식을 막기 위해서는 공기 중의 산소와 수분을 모두 차단해야 한다.

23. [모범 답안]

┌     환원     ┐

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

└     산화    ┘