2023년 11월 고1 학평 (2015 교육과정) 통합과학 16번 해설
16.
표는 2가지 기준에 대한 물질 (가)와 (나)의 해당 여부를 나타낸 것이다. (가), (나)는 HCl 수용액, NaOH 수용액을 순서 없이 나타낸 것이다. ( ○ : 예, × : 아니요) 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]
- ① ㄱ
- ② ㄴ
- ③ ㄱ, ㄷ
- ④ ㄴ, ㄷ
- ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
②
탄산 칼슘과 기체가 발생한 (가) = HCl 수용액(ㄱ 틀림), 산 수용액도 전기 전도성 있음 → ㉠ = ○(ㄴ 옳음), (나) = NaOH 수용액이라 BTB가 파란색(ㄷ 틀림) → 정답 ②.
핵심 개념
산은 탄산 칼슘과 반응해 이산화 탄소를 발생시키고, 산과 염기 수용액은 모두 이온이 있어 전기 전도성이 있다.
단서 따라가기
- 탄산 칼슘을 넣었을 때 기체 발생: (가) ○, (나) ×산은 탄산 칼슘과 반응해 이산화 탄소 기체를 발생시키고 염기는 반응하지 않으므로 (가) = HCl 수용액, (나) = NaOH 수용액 보기 ㄱ (틀림 — (가)는 HCl 수용액)
- (가)의 전기 전도성 ㉠HCl 수용액에는 H⁺과 Cl⁻이 있어 전기가 통한다 보기 ㄴ (옳음)
- (나) = NaOH 수용액염기성 수용액에서 BTB 용액은 파란색을 띤다(산성에서 노란색) 보기 ㄷ (틀림 — 파란색)
정답 근거
탄산 칼슘을 넣었을 때 기체가 발생하는 (가)는 산인 HCl 수용액이고, (나)는 NaOH 수용액이다. 보기 ㄴ: 산 수용액에는 이온(H⁺, Cl⁻)이 있어 전기 전도성이 있으므로 ㉠은 '○'이다. (ㄱ은 (가)가 HCl 수용액이므로 틀리고, ㄷ은 (나)가 염기성인 NaOH 수용액이라 BTB 용액이 파란색으로 변하므로 틀리다.) 따라서 정답은 ②이다.
선지별로 왜 틀렸나
①
함정 '기체가 발생한다'는 점만 보고 염기가 탄산 칼슘과 반응한다고 착각해 (가)를 NaOH 수용액으로 잡기 쉽다.
ㄱ은 탄산 칼슘과 기체를 발생시키는 (가)가 HCl 수용액이므로 틀리고, 옳은 ㄴ이 빠졌다.
③
함정 (가)를 NaOH로 거꾸로 잡으면 (나)가 HCl이 되어 BTB가 노란색이라고 이어서 판단하기 쉽다.
(가)는 HCl 수용액, (나)는 NaOH 수용액이므로 ㄱ, ㄷ 모두 틀리고, 옳은 ㄴ이 빠졌다.
④
함정 산과 염기의 BTB 색(산성 노란색, 염기성 파란색)을 바꿔 기억하기 쉽다.
ㄴ은 옳지만, ㄷ은 염기성인 (나)에서 BTB 용액이 파란색으로 변하므로 틀리다.
⑤
함정 물질의 정체를 확정하지 않고 각 보기를 그럴듯한 사실로 받아들여 모두 고르기 쉽다.
ㄴ은 옳지만, (가)는 HCl 수용액이라 ㄱ이 틀리고, (나)는 NaOH 수용액이라 BTB가 파란색이므로 ㄷ도 틀리다.
이 문항이 묻는 능력
산과 염기의 성질 비교 표에서 물질의 정체를 추론하고 공통 성질과 지시약 반응에 적용하는 능력
다음에 비슷한 문제를 만나면
산·염기를 가르는 기준(탄산 칼슘 반응, 지시약 색)으로 물질 정체 확정 → 산·염기의 공통 성질(전기 전도성)로 빈칸 판정 → 지시약 색 변화 확인
관련 개념
산수용액에서 수소 이온(H⁺)을 내놓는 물질이다. 산 수용액은 공통적으로 신맛을 내고, 마그네슘·아연 등의 금속과 반응하여 수소 기체를 발생시키며, 탄산 칼슘과 반응하여 이산화 탄소를 발생시키고, 푸른색 리트머스 종이를 붉게 변화시킨다. 염산, 황산, 아세트산 등이 있다.
지시약용액의 액성(산성, 중성, 염기성)에 따라 색이 변하는 물질이다. 페놀프탈레인 용액은 산성·중성에서 무색, 염기성에서 붉은색을 띠고, BTB 용액은 산성에서 노란색, 중성에서 초록색, 염기성에서 파란색을 띤다. 중화 반응이 진행되는 과정의 액성 변화를 지시약의 색 변화로 확인할 수 있다.
산 염기 전기 전도성 탄산 칼슘 BTB 용액
'산' 개념이 나온 다른 기출
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