2023년 11월 고1 학평 (2015 교육과정) 통합과학 18번 해설

핵심 개념

중화 반응은 산의 H⁺과 염기의 OH⁻이 1:1로 반응하여 물이 생성되는 반응이다.

단서 따라가기

1. (나) HCl 20 mL + NaOH 20 mL, 양이온 △ 2개만 있음농도와 부피가 같아 H⁺과 OH⁻이 모두 반응하므로 중성이고, 남은 양이온은 반응하지 않는 Na⁺뿐이다 → △ = Na⁺ 보기 ㄱ (틀림 — ■ = H⁺)
2. (가) HCl 30 mL + NaOH 10 mL, △ 1개와 ■ 2개HCl이 더 많아 반응하지 않은 H⁺(■)이 남으므로 혼합 용액은 산성이다 보기 ㄴ (옳음)
3. 반응한 부피: (가) HCl 10 mL와 NaOH 10 mL, (나) 각 20 mL생성된 물 분자 수는 반응한 H⁺(또는 OH⁻) 수와 같으므로 (나)가 (가)의 2배이다 보기 ㄷ (틀림 — (나)가 더 많음)

정답 근거

두 수용액의 농도가 같으므로 (나)에서는 H⁺과 OH⁻이 모두 반응해 중성이 되고 Na⁺만 남는다. 따라서 △는 Na⁺, ■는 H⁺이다. 보기 ㄴ: (가)에서는 HCl 수용액의 부피(30 mL)가 NaOH 수용액(10 mL)보다 커서 반응하지 않은 H⁺(■)이 남으므로 혼합 용액은 산성이다. (ㄱ은 ■가 H⁺이므로 틀리고, ㄷ은 반응한 H⁺의 양이 (가)는 10 mL분, (나)는 20 mL분이라 생성된 물 분자 수가 (나)에서 더 크므로 틀리다.) 따라서 정답은 ②이다.

선지별로 왜 틀렸나

이 문항이 묻는 능력

혼합 부피와 이온 모형을 이용해 중화 반응에서 남은 이온의 정체, 혼합 용액의 액성, 생성된 물의 양을 추론하는 능력

다음에 비슷한 문제를 만나면

농도가 같으면 부피로 이온 수 비교 → 완전 중화된 혼합 용액에서 남은 이온으로 모형 기호 확정 → 남은 이온으로 액성 판단 → 생성된 물의 양은 적은 쪽(반응한 양)으로 비교