일반화학 및 유체역학 출제예상문제 - 1

 

1. 산소 20g과 수소 4g으로 몇 g의 물을 얻을 수 있는가 ?

   ① 10.5 g      ② 18.5g      ③ 22.5g         ④ 36.5 g

[풀이]​

2. 분자를 이루고 있는 원자단을 나타내며 그 분자의 특성을 밝힌 화확식은 무엇인가 ?

   ① 시성식          ② 구조식           ③ 실험식             ④ 분자식

[정답] 시성식

▣ 시성식(示性式, rational formula) : 화합물의 성질을 밝히기 위해 분자내의 화학적 특성을 지배하는 원자단을 쉽게 알 수

       있도록 나타낸 화학식이다. 분자 속에 있는 작용기의 종류, 수, 결합의 순서 등을 나타낸다. 예를 들면, 에탄올의 분자

       식은 C2H6O이고, 시성식은 C2H5OH이다.

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3. 730㎜Hg, 100 ℃ 에서 257 ㎖, 부피의 용기 속에 어떤 기체가 채워져 있다. 그 무게는 1.67g 이다. 이 물질의 분자량은

     얼마인가 ?

    ① 28            ② 50              ③ 207                ④ 256

[풀이]​

4. 1기압에서 100ℓ를 차지하고 있는 용기를 내용적 5ℓ의 용기에 넣으면 압력은 몇 기압이 되겠는가 ? (단, 온도는 일정하

      다.)

   ① 10            ② 20           ③ 30               ④ 40

[풀이] 온도가 일정하므로 보일의 법칙을 이용하면 압력과 부피는 반비례 관계에 있다.​

5. 원자번호 11의 원소와 비슷한 성질을 가진 원소의 원자번호는 ?

   ① 13            ② 16               ③ 19                       ④ 22

[풀이] 같은 족 원소는 비슷한 성질을 갖고 있다. 원자 번호 11은 1주기 원소로 여기에 8을 더해 주면 비슷한 성질을 갖는

           같은 족 원소를 찾을 수 있다. 11 + 8 = 19

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6. 주기율표에서 원자가전자의 수가 같은 것을 무엇이라고 하는가 ?

   ① 양성자수            ② 주기                 ③ 족                    ④ 전자수

[풀이] 원자가 전자 수 = 족, 전자껍질 수 = 주기

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7. CH3COOH로 표현되는 화학식은 ?

   ① 구조식              ② 시성식              ③ 분자식             ④ 실험식

[풀이] CH3COO- (초산기)가 포함된 화학식이다.

          초산기, 즉 화학적 성질을 나타내는 식이다.

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8. C. H, O로 된 화합물로 질량 조성은 C가 38.7%, H가 9.7%, O는 51.6% 이며 분자량은 62 amu 이다. 분자식은 ?

      ① C2H6O            ② C2H6O2             ③ CH3O                   ④ CH4O2

[풀이] 실험식을 구하기 위해 각 원소별 조성비를 각각의 원자량으로 나눈다.​

          따라서 실험식은 CH3O 이다. 실험식량 = 12 + 1×3 + 16 = 31​

9. 일정한 압력하에서 30℃인 기체의 부피가 2배로 되었을 때의 온도는 ?

   ① 206.25℃             ② 300.15℃            ③ 333.15℃             ④ 606.30℃

  [풀이] 압력이 일정하므로 샤를의 법칙에 의하면 기체의 부피는 온도와 비례관계에 있다.​

10. 10g 의 프로판이 연소하면 몇 g의 CO2가 발생하는가 ?

      (단, 반응식은 C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O, 원자량 C=12, O=16, H=1)

    ① 25g            ② 27g               ③ 30g                  ④ 33g

[풀이] 화학반응식을 이용하여 푼다.​

11. 표준온도, 표준압력에서 헬륨의 밀도를 계산하면 얼마인가 ?

      ① 0.16 g/ℓ         ② 0.17 g/ℓ              ③ 0.18 g/ℓ                ④ 0.19 g/ℓ

[풀이] 표준상태 (0 ℃, 1atm)에서 기체 1 mol은 22.4 ℓ이고 이 때 질량은 분자량 g 이다.​

12. 어떤 이상기체가 2g, 1,000ㅏ, 1기압에서 2 ℓ의 부피를 차지한다면, 이 기체의 분자량은 얼마인가 ?

   ① 80               ② 82                  ③ 84                   ④ 86

[풀이] 이상기체 상태방정식을 이용하여 푼다.

 

13. 25 ℃, 750 ㎜Hg 하에서 1 ℓ 를 차지하는 기체는 표준상태 (0℃, 1기압)하에서 몇 ℓ가 되겠는가 ?

   ① 0.8               ② 0.9                  ③ 1.0                      ④ 1.1

[풀이] 이상기체 상태방정식을 이용하여 푼다.​

14. 어떤 화합물이 산소 50 %, 황 50%를 포함하고 있다. 이 화합물의 실험식은 ?

       ① SO            ② SO2             ③ SO3                     ④ SO4

[풀이] 실험식을 구하기 위해 각 원소별 조성비를 각각의 원자량으로 나눈다.

15. 180.0 g/mol 의 몰질량을 갖는 화합물이 40.0%의 탄소, 6.6%의 수소, 53.3 %의 산소로 되어 있다. 이 화합물의 화학식

       을 구하면 ?

   ① CH2O           ② C2H4O2           ③ C3H6O3                ④ C6H12O6

[풀이] 실험식을 구하기 위해 각 원소별 조성비를 각각의 원자량으로 나눈다.​

16. 1기압, 20 ℃ 에서 CO2 가스 2 ㎏ 이 방출되었다면 이산화탄소의 체적은 몇 ℓ가 되겠는가 ?

   ① 952              ② 1,018                   ③ 1,092                      ④ 1,210

[풀이] 이상기체 상태방정식을 이용하여 푼다.​

17. 다음 표는 같은 족에 속하는 어떤 원소 A, B, C의 원자 반지름과 이온 반지름을 조사하여 나타낸 것이다. 원소 A, B, C에

       대한 다음 보기의 비교 중 옳은 것을 모두 고르면 ?

원소	원자반지름 (㎜)	이온 반지름 (㎜)
A	0.152	0.074
B	0.182	0.097
C	0.227	0.133

[보기]

   ㉠ 원자번호는 A > B > C 이다.

   ㉡ 이온화 에너지는 A > B > C 이다.

   ㉢ 환원력은 A > B > C 이다.

  ① ㉠            ② ㉡            ③ ㉢                ④ ㉠, ㉡

[풀이]

  ㉠ 같은 족 원소의 경우 금속과 비금속 모두 원자번호가 증가하면 전자껍질 수가 증가하여 원자 반지름은 커진다.

        따라서 A < B < C 이다.

  ㉡ 같은 족 원소의 경우 원자 반지름이 커질수록 원자핵과 전자 사이의 인력이 감소하므로 이온화 에너지가 작아지게

       된다. 따라서 A > B > C 이다.

  ㉢ 금속 원소의 경우 같은 족에서 원자번호가 커질수록 양이온이 되기 쉬우므로 금속성이 커지게 되고 따라서 환원력도

       커지게 된다.

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18. 다음 중 알루미늄 이온 (Al3+) 1개에 대한 설명으로 옳은 것은 ?

   ① 양성자는 27개 이다.                 ② 중성자는 13개 이다.

   ③ 전자는 10개 이다.                     ④ 원자번호는 27이다.

[풀이] 알루미늄(Al) 원소의 원소번호는 27이다.

          또한 양성자 13개, 중성자 : 27 - 13 = 14개, 전자는 13개를 가지고 있다.

          알루미늄 이온 (Al3+)은 Al 원자에서 전자 3개를 잃어 버린 것이다.

          따라서 Al3+은 양성자 13개, 중성자 14개, 전자 13 - 3 = 10 개를 가진다.

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19. 원자번호 35인 브로민의 원자량은 80이다. 브로민의 중성자수는 몇개인가 ?

   ① 35개             ② 40개                ③ 45개                   ④ 80개

[풀이] 중성자수 = 원자량 - 원자번호 (양성자수) = 80 - 35 = 45개

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20. 원자의 M껍질에 들어 있지 않은 오비탈은 ? ④

   ① s           ② p            ③ d                    ④ f

[풀이] M껍질은 n = 3 (s, p, d)이다.

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21. 나트륨(Na)의 전자배치로 옳은 것은 ? ①

   ① 1s2, 2s2, 2p6, 3s1              ② 1s2, 2s2, 2p6, 3s2 , 3p6, 3d4, 4s1

   ③ 1s2, 2s2, 2p6, 3d1              ④ 1s2, 2s2, 2p6, 2d10, 3s2 , 3p1

[풀이] 원자번호 = 양성자수 = 전자수

           나트륨(Na)의 원자번호는 11이다. 다라서 전자수는 11개이다.

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22. 원자의 전자껍질에 따른 전자 수용능력으로 N껍질에 들어갈 수 있는 최대전자수는 ?

   ① 2개         ② 8개           ③ 18개           ④ 32개

[풀이] 각 전자껍질에 들어가는 최대 전자수 = 2 n2, 전자껍질 K, L, M, N, 1, 2, 3, 4 = n

          ∴ 2 × 42 = 32개

 

23. 원자의 반지름이 이온의 반지름보다 작은 것은 ? ①

   ① Cl          ② Cu            ③ Al            ④ Mg

[풀이] 원자와 이온의 반지름 : 음이온(비금속)은 원자반지름이 이온반지름보다 작고 양이온(금속)은 이온반지름이

           원자반지름보다 작다.

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24. 다음 중 반지름이 가장 큰 입자는 ?

   ① F-                ② Cl-                ③ Br-                    ④ I-

[풀이] 7족 원소의 원자반경 : F < Cl < Br < I

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25. 금속이 전기의 양도체인 이유는 무엇 때문인가 ? ②

   ① 질량수가 크기 때문에                    ② 자유전자수가 많기 때문에

   ③ 중성자수가 많기 때문에                 ④ 양자수가 많기 때문에

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26. 다음과 같은 전자배치를 갖는 원소들에 대한 설명으로 옳지 않은 것은 ? (단, A~D는 임의의 원소기호이다.) ④

   ⊙ A : 1s2, 2s2, 2p3

   ⊙ B : 1s2, 2s2, 2p5

   ⊙ C : 1s2, 2s2, 2p6 , 3s1

   ⊙ D : 1s2, 2s2, 2p6 , 3s2 , 3p1

  ① 홀전자수는 A가 가장 많다.                        ② 원자반지름은 C가 가장 크다.

  ③ 이온화에너지는 B가 가장 크다.                 ④ 원자가 전자수는 D가 가장 많다.

[풀이]

구분	원소명	전자배치	홀전자수
A	N	1s2, 2s2, 2p3	3
B	F	1s2, 2s2, 2p5	1
C	Na	1s2, 2s2, 2p6 , 3s1	1
D	Al	1s2, 2s2, 2p6 , 3s2 , 3p1	1
구분	원자반지름(pm)	가전자수	이온화에너지 (kJ/mol)
A	75	5	1,402
B	71	7	1,681
C	154	1	495
D	118	3	578

27. 다음중 틀린 설명은 ? ③

  ① 원자는 핵과 전자로 나누어진다.              ② 원자가 +1가는 전자를 1개 잃었다는 표시이다.

  ③ 네온과 Na+ 의 전자배치는 다른다.          ④ 원자핵을 중심으로 맨 처음 나오는 전자껍질은 K껍질이다.

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28. 다음 원소들 중 전기음성도 값이 가장 큰 것은 어느 것인가 ?

   ① C            ② N                ③ O                         ④ F

[풀이] 같은 주기에서는 원자번호가 증가할 수록 전기 음성도 값이 크다.

           C = 2.5, N = 3.0, O = 3.5, F = 4.0

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29. ns2, np5의 전자구조를 가지지 않는 것은 ? ③

   ① F(원자번호 = 9)          ② Cl (원자번호 = 17)       ③ Se(원자번호 = 34)            ④ I (원자번호 = 53)

 [풀이] Se는 원자번호 34로서 4s2np4의 전자구조를 가진다.

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30. F-의 전자수, 양성자수, 중성자수는 얼마인가 ? ③

   ① 9, 9, 10          ② 9, 9, 19            ③ 9, 10, 10               ④ 10, 10, 10

[풀이] 불소(F)는 원자번호 9이므로 양성자수 = 전자수는 9개 이나 음이온이므로 전자를 1개 더 받아서 전자수가 10개가

          된다. 또한 질량수는 19이므로 질량수에 양성자수를 배면 중성자수가 10개이다.

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31. 19K39 이 가지고 있는 전자 중 M껍질에 들어 가는 전자의 수는 ? ②

   ① 2개           ② 8개          ③ 9개                ④ 17개

[풀이]    19K    2       8       8         1

                        K      L       M         N

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32. 원자번호 13번인 A와 8번인 B가 화합물을 이룬다면 그 화합물의 화학식은 ?

   ① AB             ② A2B             ③ A3B2                 ④ A2B3

[풀이] 13A    2,    8,    3  :    +3 가

           8 B    2,    6         :     -2 가

           A3+   +      B-2    =     A2B3

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33. 다음 물질 중에서 이온결합을 하고 있는 것은 ? ③

   ① 다이아몬드          ② 흑연           ③ CuSO4              ④ SiO2

[풀이] 이온결합 = 금속의 양이온 + 비금속의 음이온

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34. 다음 물질 중 공유결합성 물질이 아닌 것은 ?

   ① Cl2         ② NaCl           ③ HCl             ④ H2O

[풀이] NaCl은 이온결합성 물질이다.

           이온결합 = 금속의 양이온 + 비금속의 음이온

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35. 다음 중 극성 공유결합 물질인 것은 ? ①

   ① H2O           ② N2              ③ C6H6                ④ C2H4

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36. 결합력이 가장 약한 것은 ? ④

  ① 공유결합      ② 수소결합         ③ 이온결합           ④ 반 데르 발스 힘

[풀이] 결합력의 세기 : 공유결합 > 이온결합 > 수소결합 > 반 데르 발스 힘

※ 반데르발스 힘(van der Waals force)은 공유결합이나 이온의 전기적 상호작용이 아닌 분자간, 혹은 한 분자 내의 부분 간

           의 인력이나 척력을 말한다. 즉,무극성 분자에서 전자의 운동으로 순간적인 쌍극자가 형성되면 그 옆의 분자도 일시

           적인 편극이 일어나서 유발 쌍극자(또는 유도 쌍극자)가 생성된다. 이런 순간적인 쌍극자와 유발 쌍극자의 인력을

           반데르발스 힘이라고 한다.

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37. 비공유 전자쌍을 가지고 있는 분자는 ? ①

   ① NH3            ② CH4              ③ H2               ④ C2H4

[풀이] NH4는 암모니아이고 여기에 수소 1개를 잃으면 암모니아기 NH3+ 가 된다.

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38. 물(H2O)의 끓는 점이 황화수소(H2S)의 끓는 점 보다 높은 이유는 ? ③

   ① 극성결합의 차이 때문에                     ② 용액의 pH 차이 때문에

   ③ 분자간 수소결합의 차이 때문에          ④ 분자량의 차이 때문에

 ※ 수소결합 (Hydrogen bond) : 전기음성도(electronegativity)가 강한 질소(N), 산소(O), 플루오린(F) 등의 원자에 수소(H)

             원자가 공유결합으로 결합하면 전기음성도가 강한 원자는 부분적인 음(-)전하를 띄고 수소 원자는 부분적인 양(+)

             전하를 띠게 된다. 이러한 수소 원자에 전기음성도가 강한 원자가 서로 이웃하게 되면 이 두 원자 사이에 정전기적

             인력이 생기는데 이것을 수소결합(hydrogen bond)이라 한다.

 ※수소결합은 원자 간의 화학결합이 아니라 분자 사이에 존재하는 인력(intermolecular interaction)이다. 특이한 점은 다른

           극성 인력에 비해서 훨씬 강하기 때문에 수소 ‘결합’이라고 부른다. 이러한 특성으로 수소결합을 하는 물질은 분자량

           이 비슷한 다른 분자들에 비해 녹는점과 끓는점이 높고, 융해열과 기화열이 크다. 하지만 원자들 간의 공유결합에

           비해서는 훨씬 약하기 때문에 열과 같은 외적 요인에 의해 쉽게 분리된다.

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39. 배위결합과 밀접한 관계가 있는 것은 ? ①

   ① 비공유전자쌍            ② 공유 전자쌍              ③ 원자가 전자                 ④ 부대전자

[풀이] 배위결합 : 배위 결합[coordinate (covalent) bond]이란 루이스 산(Lewis acid)과 루이스 염기(Lewis base)가 반응하

                            여 루이스 첨가생성물(Lewis adduct)을 생성할 때, 결합에 참여하는 공유전자(shared electrons)가 한 쪽

                            의 원자에서 일방적으로 제공되면서 생기는 결합을 말한다.

                            배위결합을 하려면 비공유 전자쌍이 있어야 한다.

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40. 다음 중 틀린 설명은 ? ③

   ① 이온결합이란 양이온과 음이온 간의 정전기적 인력에 의한 결합이다.

   ② 순수한 물은 전기가 통하지 않는다.

   ③ 물과 가솔린이 섞이지 않는 이유는 비중 차이 때문이다.

   ④ 공유결합성 물질은 전기에 대해 부도체이며, 녹는 점과 끓는 점이 낮다.

[풀이] 물과 가솔린이 섞이지 않는 이유는 화학결합 차이 때문이다.

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41. 금속성 원소와 비금속성 원소가 만나서 이루어진 결합성 물질은 ? ①

   ① 이온 결합성          ② 공유결합성         ③ 배위 결합성              ④ 금속결합성

[풀이] 이온결합 = 금속의 양이온 + 비금속의 음이온

 

42. 다음 중 비극성인 것은 ? ④

   ① H2O                 ② NH3             ③ HF                    ④ C6H6

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43. 물분자 안의 전기적 양성의 수소원자와 물 분자 안의 전기적 음성의 산소 원자 사이에 하나의 전기적 인력이 작용하여

      특수한 결합을 하는데 이와 같은 결합은 무슨결합인가 ? ③

   ① 이온결합          ② 공유결합           ③ 수소결합           ④ 배위결합

[풀이] 수소결합 : 전기음성도가 큰 원소인 F, O, N에 직접 결합된 수소원자와 근체에 있는 다른 F, O, N원자에 있는

                            비공유 전자쌍 사이에 작용하는 분자간의 인력에 의한 결합

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44. 다음 중 전기적으로 도체인 것은 ? ③

   ① 가솔린          ② 메틸알코올             ③ 염화나트륨 수용액             ④ 순수한 물

[풀이] ①, ②, ④ 는 공유결합성 물질로서 전기적으로 부도체이다.

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45. NH4+ 는 다음 중 어느 결합에 해당하는가 ? ④

   ① 이온결합         ② 공유결합           ③ 수소결합           ④ 배위결합

[풀이] NH3 에서 H+로 일방적으로 H+ 쪽으로 비공유 전자쌍을 제공하는 형태이다.

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46. 다음 보기 중 V자형으로 p2 형인 것은 ?

   ① H2O              ② NH3             ③ CH4                ④ HF

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47. 다음 중 공유결합 결정이 아닌 것은 ? ④

   ① 다이아몬드            ② 흑연              ③ SiO2                ④ Cl2

[풀이] Cl2 는 공유결합성 기체로 결정을 이루지는 않는다.

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48. 결합력의 세기로 본다면 반 데르 발스 힘을 1로 볼 때 수소결합력은 ? ①

   ① 10            ② 50                 ③ 100                     ④ 200

[풀이] 반데르 발스 힘 : 수소결합 : 공유결합 = 1 : 10 : 100

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49. 다음 중 산의 정의가 적절하지 못한 것은 ? ③

   ① 수용액에서 옥소늄 이온을 낼 수 있는 분자 또는 이온

   ② 플로톤을 낼 수 있는 분자 또는 이온

   ③ 비공유 전자쌍을 주는 이온 또는 분자

   ④ 비공유 전자쌍을 받아 들이는 이온 또는 분자

[풀이] 비공유 전자쌍을 주는 물질은 염기성 물질이다.

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50. [H+] = 2 × 10-4 M 인 용액의 pH 는 얼마인가 ? (단, log2 = 0.3) ②

   ① 3.4               ② 3.7              ③ 3.9               ④ 4.0

[풀이] pH = -log [H+] 이므로

           pH = -log (2×10-4) = 4 - log2 = 4-0.3 = 3.7

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#이온결합 #공유결합 #수소결합 #배위결합 #전자껍질 #원자가전자 #시성식 #화학식

#분자식 #이상기체상태방정식 #보일 #샤를 #오비탈