2024년 10월 고1 학평 (2015 교육과정) 통합과학 9번 해설

핵심 개념

산과 염기를 섞으면 H⁺과 OH⁻이 1 : 1로 반응하여 물이 생성되며(중화 반응), 반응에 참여하지 않는 구경꾼 이온은 수가 변하지 않는다.

단서 따라가기

1. ○: NaOH 수용액, (가), (나) 모두 3개로 일정NaOH에서 나온 Na⁺은 중화 반응에 참여하지 않는 구경꾼 이온이라 수가 일정하다 보기 ㄱ (옳음 — ○ = Na⁺)
2. □: 3개 → 2개 → 1개 / △: 0개 → 1개 → 2개HCl을 넣을 때마다 H⁺이 OH⁻(□)과 반응해 물이 되어 □가 줄고, Cl⁻(△)은 계속 쌓인다 □ = OH⁻, △ = Cl⁻
3. (가)에 □(OH⁻) 2개가 남아 있음OH⁻이 남아 있는 용액은 염기성이므로 BTB 용액은 파란색을 띤다 보기 ㄴ (틀림 — 파란색)
4. (나)에 □(OH⁻) 1개 남음, HCl 10 mL당 OH⁻ 1개 중화10 mL를 더 넣으면 완전히 중화되고, 20 mL를 넣으면 H⁺이 남아 산성이 된다 보기 ㄷ (틀림 — 산성)

정답 근거

보기 ㄱ: NaOH 수용액에 HCl 수용액을 넣어도 Na⁺은 반응하지 않으므로 수가 변하지 않는다. 세 비커에서 모두 3개로 일정한 ○가 Na⁺이다. (□는 3개 → 2개 → 1개로 줄어드는 OH⁻, △는 0개 → 1개 → 2개로 늘어나는 Cl⁻이다.) ㄴ은 (가)에 OH⁻이 남아 있어 염기성이므로 BTB 용액이 파란색으로 변해 틀리다. ㄷ은 HCl 수용액 10 mL를 넣을 때마다 OH⁻이 1개씩 줄어들므로, (나)에 10 mL를 더 넣으면 완전히 중화되고, 20 mL를 넣으면 H⁺이 남아 산성이 되어 틀리다. 정답은 ① ㄱ이다.

선지별로 왜 틀렸나

이 문항이 묻는 능력

이온 모형의 수 변화로 이온의 종류를 판별하고, 남은 이온으로 혼합 용액의 액성과 완전 중화 지점을 추론하는 능력

다음에 비슷한 문제를 만나면

첨가 전후 이온 수 변화로 이온 판별(일정한 것 = 구경꾼 양이온, 줄어드는 것 = 반응하는 이온, 늘어나는 것 = 첨가한 산의 음이온) → 남은 H⁺·OH⁻으로 액성 판단 → 첨가량 1단위당 중화되는 이온 수로 이후 액성 예측