2025년 10월 고1 학평 통합과학 23번 해설

핵심 개념

산의 수소 이온(H⁺)과 염기의 수산화 이온(OH⁻)이 1 : 1로 반응하여 물이 생성되는 중화 반응에서는 열이 발생하며, 반응한 이온 수가 많을수록 생성된 물과 발생한 열이 많다.

단서 따라가기

1. Ⅱ: HCl 60 mL + NaOH 40 mL → 파란색산을 더 많이 넣었는데도 염기성이므로 NaOH 40 mL 속 OH⁻ 수가 HCl 60 mL 속 H⁺ 수보다 많다 판단 기준 설정
2. Ⅰ: HCl 50 mL + NaOH 50 mLⅠ은 Ⅱ보다 산은 적고 염기는 많으므로 OH⁻가 남아 염기성 → BTB 용액은 파란색 보기 ㄱ (틀림 — ㉠은 파란색)
3. (다)의 결과 최고 온도 Ⅰ 27.7 ℃ < Ⅱ 28.3 ℃ (전체 부피 모두 100 mL)같은 부피에서 온도가 더 높이 오르면 중화열이 더 많이 발생한 것이고, 반응한 H⁺와 OH⁻의 수, 즉 생성된 물 분자 수가 더 많다 보기 ㄴ (옳음)
4. Ⅰ: 같은 부피(50 mL씩)를 섞었는데 염기성같은 부피 속 OH⁻ 수가 H⁺ 수보다 많다 → 단위 부피당 이온 수는 NaOH 수용액이 HCl 수용액보다 크다 보기 ㄷ (틀림)

정답 근거

보기 ㄴ: 두 비커의 혼합 용액 전체 부피는 모두 100 mL로 같은데, 최고 온도는 Ⅱ(28.3 ℃)가 Ⅰ(27.7 ℃)보다 높다. 중화 반응에서 발생하는 열은 반응한 H⁺와 OH⁻의 수에 비례하므로, Ⅱ에서 더 많은 H⁺와 OH⁻가 반응하여 물 분자가 더 많이 생성되었다. (Ⅰ, Ⅱ 모두 염기성이므로 반응한 이온 수는 넣은 HCl의 양으로 정해지며, HCl을 더 많이 넣은 Ⅱ에서 물이 더 많이 생긴다는 것과도 일치한다.) 따라서 옳은 것은 ㄴ뿐이고 정답은 ②이다.

선지별로 왜 틀렸나

이 문항이 묻는 능력

혼합 용액의 액성과 산·염기의 부피를 비교해 다른 혼합 용액의 액성과 이온 수의 관계를 추론하고, 최고 온도로 중화 반응의 양을 비교하는 능력

다음에 비슷한 문제를 만나면

혼합 용액의 색(액성)으로 어느 이온이 남는지 판정 → 산·염기 부피를 비교해 다른 비커의 액성 추론 → 전체 부피가 같으면 최고 온도로 생성된 물 분자 수 비교 → 같은 부피를 섞은 결과로 단위 부피당 이온 수 비교