2026년 9월 고2 학평 통합과학 10번 해설
10.
다음은 산화·환원 반응과 관련된 실험이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [2점]
- ① ㄱ
- ② ㄴ
- ③ ㄱ, ㄷ
- ④ ㄴ, ㄷ
- ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
②
CuO는 산소를 잃고 붉은 구리로 환원되며(ㄱ 틀림), 석회수를 뿌옇게 만드는 ㉠은 CO₂로 석회수 연결은 CO₂ 확인용(ㄴ 옳음)이고 CO₂는 공유 결합 물질(ㄷ 틀림) → 정답 ②.
핵심 개념
산소를 잃는 반응이 환원, 산소를 얻는 반응이 산화이며, 두 반응은 동시에 일어난다.
단서 따라가기
- 시험관 속에 붉은색 물질이 생성, 2CuO + C → 2Cu + ㉠CuO는 산소를 잃고 구리(Cu)가 되므로 환원되고, 탄소는 산소를 얻어 산화된다 보기 ㄱ (틀림 — CuO는 환원)
- 석회수가 뿌옇게 흐려짐, ㉠ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O석회수와 반응해 흰색 앙금 CaCO₃를 만드는 기체는 이산화 탄소이므로 ㉠ = CO₂이고, 석회수는 CO₂ 확인용이다 보기 ㄴ (옳음)
- ㉠ = CO₂CO₂는 비금속 원소인 탄소와 산소가 전자쌍을 공유하여 이루어진 물질이다 보기 ㄷ (틀림 — 공유 결합 물질)
정답 근거
보기 ㄴ: 2CuO + C → 2Cu + ㉠에서 원자 수가 보존되므로 ㉠은 CO₂이고, CO₂는 석회수(Ca(OH)₂)와 반응하여 흰색 앙금 CaCO₃를 만들어 석회수를 뿌옇게 흐린다. 따라서 시험관을 석회수가 든 비커에 연결한 것은 생성된 CO₂를 확인하기 위해서이다. 옳은 것은 ㄴ뿐이므로 정답은 ②이다. (ㄱ은 CuO가 산소를 잃고 구리로 환원되므로 틀리고, ㄷ은 CO₂가 공유 결합 물질이므로 틀리다.)
선지별로 왜 틀렸나
①
함정 CuO가 반응식의 왼쪽에 있고 산소와 관련된 물질이라는 이유로 '산화 구리가 반응하니 산화된다'고 이름에 끌려 판단하기 쉽다.
ㄱ은 CuO가 산소를 잃고 구리로 환원되므로 틀리고, 옳은 ㄴ이 빠졌다.
③
함정 CO₂가 Ca(OH)₂와 반응해 CaCO₃라는 이온 결합 물질을 만드는 것을 보고, ㉠도 이온 결합 물질이라고 착각하기 쉽다.
ㄱ은 CuO가 환원되므로, ㄷ은 CO₂가 공유 결합 물질이므로 틀리고, 옳은 ㄴ이 빠졌다.
④
함정 ㉠이 석회수 속 이온과 반응한다는 점 때문에 ㉠ 자체도 이온으로 이루어졌다고 여기기 쉽다.
ㄴ은 옳지만, ㄷ은 CO₂가 비금속 원소끼리 전자쌍을 공유한 공유 결합 물질이므로 틀리다.
⑤
함정 산화·환원의 주체를 구분하지 않고 '산화·환원 반응 실험이니 반응물은 모두 산화된다'고 뭉뚱그려 생각하기 쉽다.
ㄴ은 옳지만, ㄱ은 CuO가 환원되므로, ㄷ은 CO₂가 공유 결합 물질이므로 틀리다.
이 문항이 묻는 능력
실험 결과와 화학 반응식에서 생성 기체를 확인하고, 산소의 이동으로 산화·환원을 구분하며 물질의 결합 종류를 판단하는 능력
다음에 비슷한 문제를 만나면
화학 반응식에서 빈칸 물질을 원자 수 보존과 확인 반응으로 먼저 정한다 → 각 물질이 산소(또는 전자)를 얻는지 잃는지로 산화·환원을 판정한다 → 물질을 이루는 원소가 금속·비금속인지로 결합 종류를 판단한다
관련 개념
환원물질이 산소를 잃거나 전자를 얻는 반응이다. 한 물질이 산화될 때 다른 물질은 반드시 환원되므로 환원은 산화와 동시에 일어나며, 철의 제련에서 산화 철이 철로 되는 것, 광합성에서 이산화 탄소가 포도당으로 되는 것이 환원의 예이다.
공유 결합비금속 원소의 원자들이 전자를 내놓아 전자쌍을 만들고, 이 전자쌍을 서로 공유하여 형성되는 화학 결합이다. 물(H₂O), 산소(O₂) 등이 대표적이며, 원자들은 공유한 전자쌍을 통해 비활성 기체와 같은 전자 배치를 이룬다. 두 원자가 전자쌍 1개를 공유하면 단일 결합, 2개를 공유하면 2중 결합이다.
산화 환원 이산화 탄소 검출 석회수 공유 결합
'환원' 개념이 나온 다른 기출
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