⑤
두 반응 모두 금속(Mg, Fe)이 전자를 잃고 산화(ㄴ 공통), O₂는 전자를 얻어 환원(ㄱ 틀림), 빛을 내는 연소와 손난로의 발열 모두 에너지 방출(ㄷ 공통) → 정답 ⑤.
핵심 개념
산화 환원 반응에서 금속은 전자를 잃어 산화되고 산소는 전자를 얻어 환원되며, 연소나 철의 산화처럼 에너지를 방출하는 반응이 많다.
단서 따라가기
2Mg + O₂ → 2MgO, 4Fe + 3O₂ → 2Fe₂O₃산소는 금속에게서 전자를 얻어 산화 이온(O²⁻)이 되므로 환원된다 보기 ㄱ (틀림 — O₂는 환원)
Mg → MgO(Mg²⁺), Fe → Fe₂O₃(Fe³⁺)금속 원자가 전자를 잃고 양이온이 되므로 Mg과 Fe은 산화된다 보기 ㄴ (옳음)
(가) 밝은 빛을 내면서 연소, (나) 손난로빛과 열을 내므로 두 반응 모두 에너지를 방출하는 반응이다 보기 ㄷ (옳음)
정답 근거
보기 ㄴ: (가)에서 Mg은 전자를 잃고 Mg²⁺이 되고, (나)에서 Fe은 전자를 잃고 Fe³⁺이 되므로 두 반응 모두 금속이 전자를 잃고 산화된다. 보기 ㄷ: (가)는 밝은 빛을 내며 연소하고, (나)는 손난로에서 열을 내므로 두 반응 모두 에너지를 방출한다. 따라서 공통점은 ㄴ, ㄷ이고 정답은 ⑤이다. (ㄱ은 O₂가 전자를 얻어 환원되므로 틀리다.)
선지별로 왜 틀렸나
①
함정 산소가 관여하는 반응을 모두 '산화'라고 부르므로, 반응에 참여한 O₂ 자신도 산화된다고 착각하기 쉽다.
ㄱ은 O₂가 전자를 얻어 환원되므로 틀리고, 공통점인 ㄴ, ㄷ이 빠졌다.
②
함정 손난로의 반응은 천천히 일어나 눈에 띄는 빛이 없으므로 에너지 방출이 (가)에만 해당한다고 여겨 ㄷ을 빼기 쉽다.
ㄴ은 공통점이지만, 손난로도 열을 방출하므로 공통점인 ㄷ이 빠졌다.
③
함정 산화 철(Ⅲ)의 Ⅲ 표기나 계수 차이 때문에 Fe의 전자 이동을 Mg과 다르게 판단해 ㄴ을 빼기 쉽다.
ㄷ은 공통점이지만, Mg과 Fe 모두 전자를 잃고 양이온이 되므로 공통점인 ㄴ이 빠졌다.
④
함정 '산화 반응'이라는 이름에 끌려 반응물이 모두 산화된다고 보고, 손난로의 발열을 놓쳐 ㄷ을 빼기 쉽다.
ㄴ은 공통점이지만, ㄱ은 O₂가 환원되므로 틀리고, 공통점인 ㄷ이 빠졌다.
이 문항이 묻는 능력
두 화학 반응식에서 전자의 이동으로 산화되는 물질과 환원되는 물질을 구분하고, 반응 현상으로 에너지 출입을 판단해 공통점을 찾는 능력
다음에 비슷한 문제를 만나면
반응식에서 산소와 결합하는 물질(산화)과 산소를 내주거나 전자를 얻는 물질(환원) 구분 → 금속이 양이온이 되는지로 전자 이동 방향 확인 → 설명 속 '빛', '열', '손난로'로 에너지 출입 판단 → 두 반응에 모두 해당하는지 각각 확인
다음 문항 · 17번
그림 (가)는 우주를 구성하는 원소의 질량비를, (나)는 원소 ㉠, ㉡과 별 S의 스펙트럼을 나타낸 것이다.…
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관련 개념
산화물질이 산소를 얻거나 전자를 잃는 반응이다. 산화는 항상 환원과 동시에 일어나며, 연소, 철의 부식, 세포 호흡 등이 산화가 일어나는 예이다.
발열 반응화학 반응이 일어날 때 에너지를 주위로 방출하는 반응으로, 주위의 온도가 높아진다. 연료의 연소, 세포 호흡, 철의 산화, 산화 칼슘과 물의 반응, 중화 반응 등이 있으며, 손난로, 발열 도시락, 난방 등에 이용된다.
산화 환원 반응 전자의 이동 연소 발열 반응