• 검색 결과가 없습니다.

혼합물의 분리⑵

문서에서 2021 오투 중등과학 2-2 답지 정답 (페이지 25-31)

㉠ 용해도, ㉡ 큰

01 ⑴ ◯ ⑵ ◯ ⑶ × ⑷ × ⑸ ◯ ⑹ ◯ 02 붕산, 11g 0320*C에서 붕산의 용해도는 5.0이므로 20*C 물 100g 에 붕산은 최대 5.0g 녹을 수 있고, 11 g(=16g-5g)은 결정으로 석출된다.

진도 교재 92쪽

물질 끓는점

(*C)

녹는점 (*C)

밀도

(g/mL) 용해성 100 0.0 1.00 A, B와 잘 섞인다.

A 78 -114.1 0.79 B, 물과 잘 섞인다.

B 56 8.9 0.53 A, 물과 잘 섞인다.

C 85 5.6 0.88 물과 섞이지 않는다.

끓는점이 다르고, 서로 잘 섞인다. → 끓는점 차를 이용해 분리

밀도가 다르고, 서로 섞이지 않는다. → 밀도 차를 이용해 분리

1 20 *C에서 질산 칼륨의 용해도는 31.9이므로 20 *C로

냉각하면 질산 칼륨은 31.9 g만 녹고, 나머지 53.1 g(=85 g -31.9 g)이 결정으로 석출된다. 20 *C에서 황산 구리(Ⅱ)의 용해도는 20.0이므로 황산 구리(Ⅱ) 18 g은 모두 녹아 있다.

2 20 *C 물 100 g에 염화 나트륨 35.9 g, 붕산 5.0 g이 최대로 녹을 수 있으므로 물 50 g에는 각각 17.95 g, 2.5 g이 최대로 녹을 수 있다. 따라서 20 *C 물 50 g에 붕산은 2.5 g만 녹고, 나머지 2.5 g(=5 g-2.5 g)이 결정으로 석출되며, 염화 나트륨 10 g은 모두 녹아 있다.

01

③ 불순물이 포함된 질산 칼륨을 뜨거운 물에 녹인 후 냉 각하여 걸러 순수한 질산 칼륨을 얻는 것은 온도에 따른 용해 도 차를 이용한 재결정으로 혼합물을 분리하는 방법이다.

02

ㅁ, ㅂ. 붕산과 황산 구리(Ⅱ), 질산 칼륨과 염화 나트륨은 온도에 따른 용해도 차를 이용한 재결정으로 분리한다.

ㄱ. 물과 에탄올은 끓는점 차를 이용한 증류로 분리 한다.

ㄴ, ㄷ. 물과 식용유, 물과 사염화 탄소는 밀도 차를 이용하여 분별 깔때기로 분리한다.

01

⑶ 0 *C의 물 100 g에 질산 칼륨은 최대 13.6 g 이 녹을 수 있으므로, 질산 칼륨 13.0 g이 녹아 있는 용액은 불 포화 용액이다.

(4) 용해도 곡선의 기울기가 클수록 온도에 따른 용해도 차가 크므로 질산 칼륨은 황산 구리(Ⅱ)보다 온도에 따른 용해도 차 가 크다.

02

20 *C에서 붕산의 용해도는 5.0이므로 20 *C 물 100 g 에 붕산은 최대 5.0 g 녹을 수 있고, 11 g(=16 g-5 g)은 결 정으로 석출된다. 20 *C에서 염화 나트륨의 용해도는 35.9 므로 염화 나트륨 16 g은 모두 녹아 있다.

03

채점 기준 배점

붕산 11g이 석출되는 까닭을 옳게 서술한 경우 100 %

그 외의 경우 0 %

01

⑴ 사인펜 잉크를 찍은 점이 용매에 잠기면 성분 물질이 거름종이에 번져 나가기 전에 용매에 녹아 분리되지 않 으므로 용매에 잠기지 않게 한다.

⑶ 용매는 사인펜의 잉크를 녹이는 것을 사용해야 한다.

⑹ 사인펜의 색이 같더라도 사인펜이 유성과 수성으로 다르기 때문에 크로마토그래피 결과가 달라진다.

02

사인펜 잉크의 색소가 A ̄C로 분리되었으므로 색소를 이루는 성분 물질은 최소 3가지임을 알 수 있다. 높이 올라간 성분 물질일수록 이동 속도가 빠르다.

03

채점 기준 배점

혼합물의 분리 방법을 옳게 쓰고, 장점을 두 가지 모두 옳

게 서술한 경우 100 %

혼합물의 분리 방법을 옳게 쓰고, 장점을 한 가지만 옳게

서술한 경우 70 %

혼합물의 분리 방법 또는 장점 한 가지만 옳게 쓴 경우 40 %

㉠ 용매, ㉡ 속도

01 ⑴ × ⑵ ◯ ⑶ × ⑷ ◯ ⑸ ◯ ⑹ × 023가지, C 03 크로마토그래피, 분리 방법이 간단하다. 분리하는 데 걸리 는 시간이 짧다. 매우 적은 양의 혼합물도 분리할 수 있다. 성 질이 비슷하거나 복잡한 혼합물도 한 번에 분리할 수 있다.

중 두 가지

진도 교재 93쪽

진도 교재 94 쪽

1 질산 칼륨, 53.1g 2 붕산, 2.5g

010203040506070809101112

1320*C에서 질산 칼륨의 용해도는 31.9이므 로 질산 칼륨은 31.9g만 녹고, 나머지 28.1g(=60g-31.9g) 이 결정으로 석출된다. 14B, B의 크로마토그래피는 금지 약물의 성분 물질을 모두 포함하고 있기 때문이다. 15 ⑴ (가) 밀도, (나) 용해도 ⑵ 끓는점 차를 이용하여 소금물을 증 류하면 물과 소금으로 분리할 수 있다.

진도 교재 96~98 쪽 기출 문제로

진도 교재 95 쪽

1 ⑴ A와 C 혼합물 ⑵ ②

1

⑴ A와 C 혼합물은 서로 잘 섞이며, 끓는점이 다른 액체 혼합 물이므로 끓는점 차를 이용한 증류로 분리하기에 적당하다.

⑵ ② B와 C 혼합물은 서로 섞이지 않으며, 밀도가 다른 액체 혼합물이므로 밀도 차를 이용해 분별 깔때기로 분리할 수 있다.

물질 끓는점(*C) 밀도(g/mL) 용해성 A 78 0.79 C와 잘 섞인다.

B 76.7 1.63 A, C와 섞이지 않는다.

C 117.8 1.05 A와 잘 섞인다.

끓는점이 다르고, 서로 잘 섞인다. → 끓는점 차를 이용해 분리 밀도가 다르고, 서로 섞이지 않는다. → 밀도 차를 이용해 분리

⑤ E는 3개의 성분으로 분리되었으므로 E를 이루는 성분 물

02

사탕수수에서 설탕을 얻을 때는 물질의 특성 중 끓는점, 밀도, 용해도를 이용한다.

(가) 사탕수수 으깬 즙을 가열하면 끓는점이 낮은 물만 증발하 여 즙이 농축된다. ➡ 끓는점

(나) (가)의 혼합물을 냉각하면 노란 결정이 석출된다. ➡ 용해도 (다) 석출된 결정은 밀도가 커서 가라앉으므로 원심 분리하여 따로 분리한다. ➡ 밀도

(라) 분리한 결정을 재결정하면 불순물이 제거되고 순수한 설 탕 결정을 얻을 수 있다. ➡ 용해도

01

공기, 땜납, 암석은 두 가지 이상의 순물질이 섞여 있는 혼합물이고, 구리, 암모니아, 염화 나트륨은 한 가지 물질로 이 루어진 순물질이다.

02

① 식초와 과일 주스는 혼합물이고, 수소와 이산화 탄 소는 순물질이므로 (가)의 분류 기준은 ‘두 가지 이상의 순물질 이 섞여 있는가?’이다.

03

밀도, 끓는점, 녹는점, 용해도는 물질의 종류에 따라 다르 고, 같은 물질인 경우 물질의 양에 관계없이 일정하므로 물질 을 구별할 수 있는 물질의 특성이다.

용매를 따라 이동한 높이가 같으면 같은 종류의 성분 물질이다.

B의 크로마토그래피는 금지 약물의 성분 물질을 모두 포함하 고 있기 때문에 B가 금지 약물을 복용하였다는 것을 확인할 수 있다.

채점 기준 배점

금지 약물을 복용한 운동선수를 옳게 고르고, 그 까닭을 옳게

서술한 경우 100 %

금지 약물을 복용한 운동선수만 옳게 고른 경우 50 %

15

⑴ 과정 (가)에서 밀도 차를 이용하여 스포이트로 식용유를 분 리한 후 과정 (나)에서 용해도 차를 이용하여 거름 장치로 물에 녹지 않는 염화 은을 분리할 수 있다.

⑵ 남은 용액을 증류 장치에 넣고 가열하면 소금은 남고 끓는 점이 낮은 물만 기화하여 수증기가 된다. 이 수증기를 냉각하 면 물을 얻을 수 있다. 증류를 이용하여 물과 소금을 모두 얻을 수 있다.

채점 기준 배점

(가)와 (나) 과정에서 이용된 물질의 특성을 모두 옳게 쓴

경우 50 %

(다) 과정에서의 분리 방법을 물질의 특성을 포함하여 옳

게 서술한 경우 50 %

분리 방법 또는 물질의 특성만 옳게 쓴 경우 25 %

01

ㄱ. 0 *C 물 50 g에 질산 칼륨은 최대 6.8 g 녹을 수 있으 므로 0 *C로 냉각하면 질산 칼륨은 6.8 g만 녹고, 나머지 13.2 g (=20 g-6.8 g)이 결정으로 석출된다. 따라서 거름 장치로 거르면 (가)의 거름종이 위에 질산 칼륨 13.2 g이 남는다.

ㄴ. 0 *C 물 50 g에 황산 구리 (Ⅱ)는 최대 7.1 g 녹을 수 있으므로, 0 *C로 냉각하면 황산 구리(Ⅱ) 6 g은 모두 녹아 있고, 질산 칼륨은 13.2 g이 결정으로 석출되고 나머지 6.8 g 이 녹아 있다. 따라서 거름 장치로 거른 후 (나)의 용액에는 황 산 구리(Ⅱ) 6 g과 질산 칼륨 6.8 g이 녹아 있다.

ㄷ. 20 *C 물 50 g에 질산 칼륨은 최대 15.95 g 녹을 수 있다.

따라서 혼합물을 0 *C로 냉각하는 과정에서 20 *C일 때 질산 칼륨은 20 g 중 4.05 g(=20 g-15.95 g)이 결정으로 석출된다.

0102

진도 교재 98 쪽 수준 높은 문제로

01020304050607080910111213141516 ②, ③ 1718

19A<B<C, 물질의 양이 많을수록 끓는점에 도달하는 데 걸리는 시간이 길어지기 때문이다. 20B, 어는 점이 일정하지 않기 때문이다. 21LNG는 공기보다 밀도 가 작으므로 천장 쪽에 설치하고, LPG는 공기보다 밀도가 크므로 바닥 쪽에 설치한다. 2280*C에서 물 50g에 최대 로 녹을 수 있는 고체 물질의 질량은 75g이므로 60*C로 냉 각하면 25g(=75g-50g)이 결정으로 석출된다. 23 ⑴ 끓는점 ⑵ (나), 물과 B는 밀도가 다르고 서로 섞이지 않는 액 체 혼합물이므로 밀도 차를 이용하여 분별 깔때기에 넣어 분 리할 수 있다. 24 ⑴ 질산 칼륨, 68.1g ⑵ 재결정, 온도에 따른 용해도 차를 이용한다.

진도 교재 99~102 쪽 (가)

(나) 물, 식용유, 소금, 염화 은

식용유 남은 혼합물

염화 은 남은 용액

(다)

소금

밀도 차를 이용해 분리 - 스포이트

용해도 차를 이용해 분리 - 거름 장치

끓는점 차를 이용해 분리 - 증류 물, 소금, 염화 은

물, 소금

균일 혼합물 불균일 혼합물 식초, 과일 주스

식초 과일 주스 수소 이산화 탄소

아니요

아니요 아니요

이산화 탄소, 수소 (가)

(나) (다)

식초, 이산화 탄소, 과일 주스, 수소

두 가지 이상의 순물질이 섞여 있는가?

혼합물

고르게 섞여 있는가? 한 종류의 원소로 이루어져 있는가?

순물질

ㄴ. 철 조각을 반으로 자르면 질량과 부피가 감소하지 만, 밀도는 물질의 양에 관계없이 일정한 물질의 특성이므로 철 조각을 반으로 잘라도 밀도는 일정하다.

ㄷ. 같은 물질인 경우 물질의 상태가 변하면 부피가 달라진다.

따라서 알루미늄을 가열하여 액체 상태가 되면 부피가 달라지 므로 밀도가 변한다.

10

① 제시된 자료에서 질산 칼륨과 염화 나트륨은 온도가 높을수록 용해도가 증가함을 알 수 있다.

② 용해도 곡선의 기울기가 클수록 온도에 따른 용해도 변화가 크다. 따라서 질산 칼륨이 염화 나트륨보다 온도에 따른 용해 도 변화가 크다.

③ 용해도 곡선 상의 점은 그 온도에서 포화 용액이므로, A점 과 C점에서 질산 칼륨 수용액은 포화 상태이다.

④ B점은 불포화 상태이므로 용질인 염화 나트륨은 용매인 물 에 더 녹을 수 있다.

⑤ 포화 용액의 온도를 낮추면 두 온도에서의 용해도 차만큼 결정이 석출된다. 질산 칼륨의 용해도는 60 *C에서 109이고, 20 *C에서 32이므로 물 100 g에 질산 칼륨을 녹여 만든 C 용액을 20 *C로 냉각하면 109 g-32 g=77 g의 결정 이 석출된다.

11

20 *C에서 질산 칼륨의 용해도가 32이므로, 물 100 g 에 질산 칼륨은 최대 32 g 녹을 수 있다. 따라서 더 넣어 주어 야 하는 질산 칼륨의 질량은 12 g(=32 g-20 g)이다.

12

ㄱ. (가)에서 온도가 높을수록 기포가 많이 발생한다. 따 라서 발생하는 기포의 수는 A<B이다.

ㄷ. (가)는 온도와 기체의 용해도 관계를 알아보는 실험이고, (나)는 압력과 기체의 용해도 관계를 알아보는 실험이다.

ㄴ. (나)에서 감압 용기의 공기를 빼면 용기 속 압력이 낮아지므로 기포가 많이 발생한다. 따라서 발생하는 기포의 수

ㄴ. (나)에서 감압 용기의 공기를 빼면 용기 속 압력이 낮아지므로 기포가 많이 발생한다. 따라서 발생하는 기포의 수

문서에서 2021 오투 중등과학 2-2 답지 정답 (페이지 25-31)

관련 문서