④
페놀프탈레인이 붉게 변했으므로 ㉠은 염기성(ㄱ 틀림), Li·Na은 같은 1족이라 원자가 전자 1개로 같고(ㄴ 옳음), K 수용액에는 이온이 있어 전기 전도성이 있음(ㄷ 옳음) → 정답 ④.
핵심 개념
알칼리 금속은 원자가 전자가 1개인 1족 원소로, 물과 반응하여 수산화 이온(OH⁻)을 내놓는 염기성 수용액을 만든다.
단서 따라가기
Li, K을 넣은 수용액에 떨어뜨린 페놀프탈레인 용액이 모두 붉은색으로 변함, 결론: 가설은 옳다페놀프탈레인 용액은 염기성에서 붉은색을 띠므로 ㉠은 염기성이다 보기 ㄱ (틀림 — ㉠은 염기성)
학습 내용: 같은 족 원소는 화학적 성질이 비슷하다(Li, Na, K)Li과 Na은 모두 1족 알칼리 금속이므로 원자가 전자 수가 1개로 같다 보기 ㄴ (옳음)
K이 물과 반응하여 생성된 수용액알칼리 금속이 물과 반응하면 K⁺, OH⁻ 같은 이온이 생기므로 수용액은 전기 전도성이 있다 보기 ㄷ (옳음)
정답 근거
보기 ㄴ: Li과 Na은 모두 1족 알칼리 금속이므로 원자가 전자 수가 1개로 같다. 보기 ㄷ: K이 물과 반응하면 수산화 칼륨이 생성되고 수용액 속에 K⁺과 OH⁻이 존재하므로 전기 전도성이 있다. 따라서 정답은 ④이다. (ㄱ은 페놀프탈레인 용액이 붉은색으로 변했으므로 ㉠이 염기성이어서 틀리다.)
선지별로 왜 틀렸나
①
함정 알칼리 금속이 물과 격렬하게 반응하고 수소 기체가 발생한다는 점을 산과 금속의 반응과 혼동해 수용액이 산성이라고 착각하기 쉽다.
ㄱ은 페놀프탈레인이 붉게 변해 ㉠이 염기성이므로 틀리고, 옳은 ㄴ, ㄷ이 빠졌다.
②
함정 전기 전도성은 금속 고체의 성질이라고만 생각해, 금속이 녹아든 수용액에도 이온이 있어 전류가 흐른다는 점을 놓치기 쉽다.
ㄴ은 옳지만, 옳은 ㄷ이 빠졌다.
③
함정 페놀프탈레인 용액의 색 변화를 리트머스 종이나 BTB 용액의 색과 혼동해 붉은색을 산성으로 읽기 쉽다.
ㄷ은 옳지만, ㄱ은 ㉠이 염기성이므로 틀리고, 옳은 ㄴ이 빠졌다.
⑤
함정 가설이 옳다는 결론만 보고 학습 내용 속 ㉠을 확인하지 않은 채 보기를 모두 옳다고 고르기 쉽다.
ㄴ, ㄷ은 옳지만, ㄱ은 ㉠이 염기성이므로 틀리다.
이 문항이 묻는 능력
지시약 실험 결과로 가설 속 빈칸의 성질을 추론하고, 주기율표의 족과 원자가 전자 수, 수용액의 이온 존재를 연결하는 능력
다음에 비슷한 문제를 만나면
지시약 색 변화로 수용액의 성질(산성·염기성)을 먼저 정한다 → 원소의 족을 확인해 원자가 전자 수와 화학적 성질을 비교한다 → 수용액에 이온이 있는지로 전기 전도성을 판단한다
다음 문항 · 12번
다음은 물질의 상태 변화나 화학 반응을 이용하는 사례 (가)~(다)와 관련된 학생들의 대화이다. 제시한 내용…
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관련 개념
알칼리 금속수소를 제외한 주기율표 1족 원소로 리튬, 나트륨, 칼륨 등이 있다. 원자가 전자가 1개라서 전자 1개를 잃고 +1가 양이온이 되기 쉬우며, 반응성이 커서 공기 중의 산소나 물과 잘 반응하고 물과 반응하면 수소 기체를 발생시키며 수용액은 염기성을 띤다.
결합에 따른 전기 전도성화학 결합의 종류에 따라 물질이 전류를 흐르게 하는 성질이 달라지는 것이다. 이온 결합 물질은 고체 상태에서는 전류가 흐르지 않지만 액체 상태나 수용액에서는 이온이 자유롭게 움직여 전류가 흐르며, 공유 결합 물질은 대부분 고체, 액체 상태와 수용액에서 모두 전류가 흐르지 않는다.
알칼리 금속 원자가 전자 염기성 페놀프탈레인 용액 전기 전도성