2026년 3월 고2 학평 통합과학 7번 해설
7.
다음은 아세트산(CH₃COOH) 수용액의 성질을 알아보기 위한 실험이다. 이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [2점]
- ① ㄱ
- ② ㄴ
- ③ ㄱ, ㄷ
- ④ ㄴ, ㄷ
- ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
④
Mg은 전자를 잃어 Mg²⁺로 산화(ㄱ 틀림), 석회수를 뿌옇게 하는 기체는 CO₂(ㄴ 옳음), 산의 공통 성질은 H⁺ 때문이므로 HCl에서도 H₂ 발생(ㄷ 옳음) → 정답 ④.
핵심 개념
산은 수용액에서 수소 이온(H⁺)을 내놓아 금속과 반응하면 수소 기체를, 탄산 칼슘과 반응하면 이산화 탄소를 발생시키는 공통적인 성질을 나타낸다.
단서 따라가기
- 실험 Ⅰ: CH₃COOH 수용액 + Mg → H₂ 발생Mg은 전자를 잃어 Mg²⁺가 되고, H⁺는 전자를 얻어 H₂가 된다 → Mg은 산화 보기 ㄱ (틀림 — 산화)
- 실험 Ⅱ: CaCO₃ + 산 → ㉠기체, 석회수가 뿌옇게 흐려짐석회수를 뿌옇게 흐리게 하는 기체는 이산화 탄소(CO₂)이다 보기 ㄴ (옳음)
- 산의 공통적 성질산의 공통적 성질은 수용액 속 H⁺에 의해 나타나므로 H⁺가 들어 있는 묽은 염산(HCl)에서도 Mg과 반응해 H₂가 발생한다 보기 ㄷ (옳음)
정답 근거
보기 ㄴ: 석회수를 통과한 기체가 석회수를 뿌옇게 흐렸으므로 ㉠은 이산화 탄소(CO₂)이다. 보기 ㄷ: 산의 공통적인 성질은 수소 이온(H⁺)에 의해 나타나므로, 아세트산(CH₃COOH) 수용액 대신 H⁺이 포함된 묽은 염산(HCl)으로 실험해도 Mg과 반응하여 수소 기체(H₂)가 발생한다. 따라서 정답은 ④(ㄴ, ㄷ)이다. (ㄱ은 마그네슘(Mg)이 전자를 잃어 Mg²⁺로 산화되므로 틀리다.)
선지별로 왜 틀렸나
①
함정 수소 기체가 '만들어진다'는 결과만 보고 Mg이 무언가를 얻는다고 여겨 환원으로 판단하기 쉽다.
ㄱ은 Mg이 전자를 잃고 Mg²⁺로 산화되므로 틀리고, 옳은 ㄴ, ㄷ이 빠졌다.
②
함정 실험 Ⅰ의 결과가 아세트산에서만 나타나는 고유한 성질이라고 생각해 다른 산에서도 같다는 점을 놓치기 쉽다.
ㄴ은 옳지만, 산의 공통 성질은 H⁺ 때문이므로 HCl에서도 H₂가 발생하여 옳은 ㄷ이 빠졌다.
③
함정 석회수 반응을 산소나 수소 검출과 혼동하고, Mg을 환원으로 착각하기 쉽다.
ㄷ은 옳지만, Mg은 산화되므로 ㄱ은 틀리고, 석회수를 뿌옇게 하는 ㉠은 CO₂이므로 옳은 ㄴ이 빠졌다.
⑤
함정 산화·환원을 전자 이동 대신 '생성물이 나온다'는 인상으로 판단해 Mg도 환원된다고 받아들이기 쉽다.
ㄴ, ㄷ은 옳지만, Mg은 전자를 잃어 산화되므로 ㄱ은 틀리다.
이 문항이 묻는 능력
실험 결과에서 기체를 판별하고, 금속과 산의 반응을 전자 이동으로 해석하며, 산의 공통적 성질의 원인을 다른 산에 일반화하는 능력
다음에 비슷한 문제를 만나면
반응물과 생성물에서 전자를 잃는 물질(산화)·얻는 물질(환원) 구분 → 기체 검출 반응(석회수 = CO₂)으로 기체 확인 → 산의 공통 성질은 H⁺ 때문임을 다른 산에 적용
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.
산화물질이 산소를 얻거나 전자를 잃는 반응이다. 산화는 항상 환원과 동시에 일어나며, 연소, 철의 부식, 세포 호흡 등이 산화가 일어나는 예이다.
산의 공통적 성질 수소 이온 산화와 환원 이산화 탄소 검출
'산' 개념이 나온 다른 기출
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