2014년 4월 고3 학력평가 과학탐구 화학Ⅱ

2014년 4월 고3 학력평가 화학Ⅱ 해설

2026-10-15 수정 · 이 회차 전체 해설 보기

12번: 수은 기둥 두 개로 읽는 압력

가장 많이 틀린 12번은 칸막이로 나뉜 용기에 He 1 L와 Ne 3 L가 들어 있고, 양쪽에 수은 압력계가 달린 그림입니다. 왼쪽 압력계는 대기에 열려 있고 수은면 차가 38 cm이므로 He의 압력은 대기압 76 cmHg에 38을 더한 114 cmHg입니다. 오른쪽 압력계는 끝이 진공이라 수은면 차 38 cm가 곧 Ne의 압력입니다. 열린 관과 닫힌 관을 같은 방식으로 읽으면 여기서부터 어긋납니다.

칸막이를 걷으면 두 기체가 4 L 전체로 퍼지므로 He의 부분 압력은 114 × 1/4 = 28.5, Ne는 38 × 3/4 = 28.5 cmHg로 같아집니다. 전체 압력은 57 cmHg이고 오른쪽 관 끝이 진공이니 h는 57 cm입니다. He의 부분 압력은 114에서 28.5로 4 : 1이 되고, 두 기체의 부분 압력이 같으므로 Ne가 크다는 ㄴ만 틀렸습니다.

11번: 플라스크 속 공기의 무게까지 셈하기

11번은 공기가 든 플라스크의 질량 w₁, 드라이아이스가 승화해 이산화 탄소로 가득 찬 플라스크의 질량 w₂, 그리고 이상 기체 방정식으로 구한 기체의 몰수 n으로 이산화 탄소의 분자량을 구하는 실험입니다. 이산화 탄소의 질량은 w₂ − w₁이 아니라, w₁에 들어 있던 공기의 질량(29n)을 빼 준 빈 플라스크 질량을 기준으로 해야 합니다. 그래서 이산화 탄소의 질량은 w₂ − w₁ + 29n이고, 분자량은 이를 n으로 나눈 값입니다. 공기에도 질량이 있다는 점을 놓치면 w₂ − w₁을 고르게 됩니다.

3번과 9번: 같은 SiO₂, 같은 열량

3번의 석영과 석영 유리는 모두 규소와 산소가 공유 결합한 SiO₂이지만, 석영은 원자가 규칙적으로 배열된 결정이고 석영 유리는 배열이 불규칙한 비결정성 고체입니다. 그래서 석영 유리는 공유 결정이 아니며, 원자 사이 결합력도 위치마다 달라 일정한 녹는점 없이 서서히 물러집니다. 옳은 것은 석영이 화합물이라는 ㄱ뿐입니다.

9번은 물과 벤젠의 성질 표를 주고 1몰의 열용량을 비교하게 했습니다. 물의 비열은 크지만 분자량이 18로 작아 1몰의 열용량은 약 75 J/℃이고, 분자량 78인 벤젠보다 작습니다. 비열이 크니 1몰도 클 것이라고 넘겨짚으면 틀리는 보기입니다. 물의 기화열이 큰 것은 분자 사이의 수소 결합(그림의 b) 때문이고, 같은 질량을 모두 기화시키는 데는 물이 더 오래 걸립니다.