2026년 3월 고2 학평 통합과학 25번 해설

핵심 개념

산과 염기를 섞으면 H⁺과 OH⁻이 1 : 1로 반응해 물이 생기는 중화 반응이 일어나고, 생성된 물이 많을수록 중화열이 많이 발생한다.

단서 따라가기

1. (가) HCl 25 mL + NaOH 5 mL, 노란색(산성), 모든 이온 5N산성 용액에는 H⁺, Na⁺, Cl⁻만 있고 양이온 수 = 음이온 수이므로 Cl⁻ = 2.5N → HCl 1 mL당 Cl⁻ 0.1N 단위 부피당 이온 수 결정
2. (다) HCl 20 mL + NaOH 30 mL, 모든 이온 12N양이온 6N, 음이온 6N이고 Cl⁻ = 20 × 0.1N = 2N이므로 OH⁻ = 4N이 남는다 → 염기성 → BTB 파란색 보기 ㄱ (옳음)
3. (다)의 양이온은 Na⁺ 6N (NaOH 30 mL)NaOH 1 mL당 Na⁺(OH⁻) 0.2N. (나): H⁺ 1.5N, OH⁻ 3N → 반응 후 Cl⁻ 1.5N + Na⁺ 3N + OH⁻ 1.5N = 6N → x = 6 보기 ㄴ (틀림 — x = 6)
4. (가)와 (나) 모두 부피 30 mL생성된 물 분자 수: (가)는 OH⁻ 1N이 모두 반응해 1N, (나)는 H⁺ 1.5N이 모두 반응해 1.5N → 같은 부피에서 중화열이 큰 (나)의 최고 온도가 더 높다 보기 ㄷ (틀림 — (나)가 더 높음)

정답 근거

보기 ㄱ: (가)는 산성이므로 H⁺, Na⁺, Cl⁻만 있고 양이온 수와 음이온 수가 같으므로 Cl⁻의 수는 5N ÷ 2 = 2.5N이다. 따라서 HCl 1 mL에는 Cl⁻이 2.5N ÷ 25 = 0.1N 들어 있다. (다)는 모든 이온의 수가 12N이므로 양이온과 음이온이 각각 6N씩이고, (다)의 Cl⁻은 20 × 0.1N = 2N이므로 OH⁻은 6N − 2N = 4N 남아 있다. 따라서 (다)는 염기성이고 BTB 용액의 색 ㉠은 파란색이다. 옳은 것은 ㄱ뿐이므로 정답은 ①이다.

선지별로 왜 틀렸나

이 문항이 묻는 능력

혼합 용액의 액성과 이온 수 자료로 단위 부피당 이온 수를 구하고, 생성된 물 분자 수로 액성·이온 수·중화열을 판단하는 능력

다음에 비슷한 문제를 만나면

액성이 분명한 용액에서 '양이온 수 = 음이온 수'로 한 이온 수 구하기 → 부피 비로 단위 부피당 H⁺·OH⁻ 수 결정 → 각 혼합 용액의 반응 전후 이온 수 표 작성 → 남는 이온으로 액성, 생성된 물 분자 수로 온도 비교