A 는 철, B 는 산소이다

오답 피하기

ㄱ. 철은 초거성의 진화 마지막에 만들어졌고, 초신성 폭발에서 는 이보다 무거운 원소가 합성된다. 태양에는 수소나 헬륨에 비 해 함량이 적지만 철과 산소도 소량 분포한다.

09

A

^{는 철,}

B

^{는 산소,}

C

는 탄소로 볼 수 있다. 헬륨 바로 안쪽 층 은 헬륨 핵융합으로 생성된 탄소의 층이므로

C

^{는 탄소이다.}

초거성 내부에서 핵융합은 양파 껍질과 같은 구조에서 일어난 다. 중심으로 갈수록 더 무거운 원소의 핵융합이 일어난다. 이 들 원소는 모두 초신성 폭발과 함께 방출되어 지구의 구성 원소 가 되었다.

10

행성의 온도가 어떤 물질의 녹는점보다 낮은 경우 이 물질은 고 체 상태이다. 수소는 목성의 온도에서는 고체가 되기 어렵다.

오답 피하기

ㄷ. 암모니아는 지구에서는 기체, 목성에서는 고체로 나타난다.

11

(가) 행성상 성운의 중심에는 백색 왜성이 남고, (나) 초신성의 중심에는 중성자별이나 블랙홀이 남는다.

초신성 폭발의 과정에 의해 철보다 무거운 금, 납, 우라늄과 같 은 원소가 핵합성된다.

12

A

^{는 수성,}

B

^{는 금성,}

C

^{는 목성,}

D

는 토성이다. 태양에 가까울 수록 강한 태양풍과 높은 온도의 영향을 받는다. 높은 온도 위 치에서는 녹는점이 높은 철과 암석이 응집되어 미행성체를 형 성하였다.

오답 피하기

I ^{| 물질과 규칙성}

13

원소들을 원자 번호 순으로 배열할 때 일정한 간격을 두고 비슷 한 성질을 갖는 원소가 주기적으로 나타나도록 배열한 표를 주 기율표라고 한다. 주기율표의 세로줄을 족, 가로줄을 주기라고 한다. 족은

1

^~

18

족으로 구성되며, 같은 족 원소는 원자가 전자 수가 같아 화학적 성질이 비슷하다. 주기는

1

^~

7

^{주기로 구성되} 며 같은 주기 원소들은 전자가 채워진 전자 껍질 수가 같다.

오답 피하기

① 원소들을 양성자 수, 즉 원자 번호 순으로 나열하여 비슷한 성질을 가진 원소가 같은 세로줄에 위치하도록 배열한 표가 주 기율표이다.

14

전자 껍질 수가 (가)가 (나)보다 많으므로 (가)는

3

^{주기 원소,} (나)는

2

주기 원소이다. 원자가 전자 수가 (나)가 (가)의

3

^배가 되는 관계는

2

^족과

16

족 원소에 해당한다. 따라서

b

^와

g

^,

c

^와

f

의 조합이 가능하나 안정한 이온의 전자 배치가 같아야 하므로 (가)는

f

^{, (나)는}

c

^이다.

15

알칼리 금속은 주기율표의

1

족에 속하는 금속 원소로 리튬(

Li

^), 나트륨(

Na

^{), 칼륨(}

K

^{), 루비듐(}

Rb

) 등이 이에 속한다. 이때 수소 원소는

1

족에 속하지만 비금속 원소이므로 알칼리 금속을 분류 할 때는 제외된다. 칼로 자를 수 있을 만큼 매우 무른 금속으로,

Li

^,

Na

^,

K

은 밀도가 작아 물과 반응할 때 물 표면에서 반응한 다. 반응 후 용액은 염기성을 나타낸다.

오답 피하기

④

1

족 원소이므로 전자

1

^{개를 잃고}

1

가 양이온이 되기 쉽다.

16

전자가 채워진 전자 껍질 수는 그 원소의 주기와 관련이 있으 며, 가장 바깥 전자 껍질에 채워진 전자가 그 원자의 원자가 전 자 수이다.

A

는 전자가 채워진 전자 껍질

2

개를 가지고 있으므로

2

^{주기 원} 소이며, 원자가 전자가

2

^개이므로

2

^{족 원소이다.}

B

^는

3

^주기

17

족 원소,

C

^는

3

^주기

2

^{족 원소이다.}

ㄱ.

A

^와

C

^는

2

족 원소로 금속 원소이다.

ㄴ.

A

^는

2

^{주기 원소,}

B

^와

C

^는

3

^{주기 원소이다.}

오답 피하기

ㄷ.

B

^는

17

족 할로젠 원소로 원자가 전자가

7

^{개이므로 전자}

1

^개 를 얻어

1

가의 음이온으로 되기 쉽다. 이온으로 되기 어려운 원소 는 가장 바깥 전자 껍질이 모두 채워져 있는 비활성 기체이다.

17

^양성자가

9

^{개이고 전자가}

10

개이므로 주어진 입자는 원자 번호

9

인 플루오린이 전자

1

개를 얻어 생성된 플루오린화 이온(

F

^-) 이다. 플루오린은 가장 바깥 전자 껍질에 전자

7

^{개를 가지고 있} 으므로 원자가 전자 수는

7

이다. 중성 원자일 경우 안쪽 전자 껍

질에 전자

2

개, 바깥 전자 껍질에 전자

7

개를 갖는다. 따라서 원 자가 전자 수는

7

^이다.

① 비금속 원소이다. (O)

→ 양성자가 9개이므로 중성 원자일 경우 안쪽 전자 껍질에 전자 2개, 바깥 전자 껍질에 전자 7개를 갖는다.

플루오린(F)은 17족에 속하는 비금속 원소이므로 안정한 이온을 형성할 경우 1가 음이온이 된다. 원자 번호는 양성자 수와 같으므 로 9이다.

② 원자 번호는 9이다. (O)

→ 양성자 수가 9이므로 원자 번호도 9번이다. 원자 번호 = 양성 자 수이다.

③ 원자가 전자 수는 0이다. (×)

→ 가장 바깥 전자 껍질에 전자 7개를 가지고 있으므로 원자가 전 자 수는 7이다.

④ 같은 족 원소 중 반응성이 가장 크다. (O)

→ 17족 할로젠 원소는 원자 번호가 작을수록 반응성이 크다. 따 라서 플루오린(F)의 반응성이 가장 크다.

⑤ 공유 결합하여 이원자 분자로 존재한다. (O)

→ 할로젠 원소는 두 원자가 결합하여 이원자 분자(F2, Cl2, Br2, I2)로 존재한다.

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18

A

^:

F

^,

B

^:

Na

^,

C

^:

Cl

^,

D

^:

K

^,

E

^:

Br

B

⁽

Na

)는 알칼리 금속으로 공기 중의 산소와 반응하여 산화물을 형성하므로 단면의 광택이 빠르게 사라진다.

오답 피하기

① 금속 원소는

B

^와

D

2

^{가지이다.}

②

A

^,

C

^,

E

는 비금속 원소로 전자를 얻어

1

가 음이온이 되기 쉽다.

③

B

^와

D

는 알칼리 금속이다. 알칼리 금속은 원자 번호가 클수 록 반응성이 크므로

D

^가

B

보다 전자를 쉽게 잃는다.

⑤ 전자 껍질 수는 주기 번호와 같으므로

A

^는

2

^개,

B

^와

C

^는

3

개,

D

^와

E

^는

4

개의 전자 껍질을 갖는다.

19

^화합물

AB

2는 공유 결합,

CB

는 이온 결합을 형성하고 있다.

A

^는

2

주기, 원자가 전자 수

4

^{인 탄소(}

C

^)이고,

B

^는

2

^{주기, 원자} 가 전자 수

6

^{인 산소(}

O

^{)이다. 화합물}

AB

2는 이산화 탄소(

CO

2) 이다.

B

^{는 전자}

2

^{개를 얻어}

B

^{2-이 된다. 따라서}

B

^2-과

1

^:

1

^로 결합한 양이온은

C

^{2+이다. 중성 원자}

C

^는

3

주기 원소로 원자가 전자 수가

2

^{인 마그네슘(}

Mg

^)이다.

ㄱ. 화합물

AB

2에서

A

^와

B

는 전자쌍을 공유하는 공유 결합을 한다.

오답 피하기

ㄴ.

B

^는

2

^{주기 원소,}

C

^는

3

^{주기 원소이다.}

ㄷ.

a

⁼

b

⁼

2

^이다.

20

비활성 기체는 가장 바깥 전자 껍질이 모두 채워져 안정한 전자 배치를 하므로 다른 물질과 거의 반응하지 않는다.

21

A

^와

D

는 가장 바깥 전자 껍질에 들어 있는 전자 수가

1

^로

1

^족 원소이다.

B

는 원자가 전자 수가

6

으로 비금속 원소이며,

C

^는 두 번째 전자 껍질까지 전자가 모두 채워진

18

^{족 원소이다.}

ㄱ. 금속 원소인

A

^{와 비금속 원소인}

B

는 정전기적 인력에 의해 이온 결합을 형성한다.

ㄴ.

B

^와

C

는 비금속 원소이다.

C

는 비활성 기체이며, 비금속 원 소에 속한다.

오답 피하기

ㄷ.

B

^와

D

가 안정한 이온을 형성할 경우

B

^{는 전자}

2

^{개를 얻고,}

D

^{는 전자}

1

^{개를 잃어서}

C

(네온)와 같은 전자 배치를 한다.

A

^는 전자

1

개를 잃고 헬륨과 같은 전자 배치를 한다.

22

^원소

A

^와

D

는 알칼리 금속이다. 알칼리 금속은 공기 중의 산 소, 물과 쉽게 반응하므로 공기와 수분에 노출되지 않도록 보관 하여야 한다. 따라서 석유와 같은 탄화수소계 용액에 보관한다.

23

^{(가)는 수소(}

H

), (나)는 수소(

H

^{)를 제외한}

1

^{족 원소이므로 알칼} 리 금속, (다)는 원자가 전자 수가

2

^인

2

족 원소이다. (라)는 금 속 원소 중

1

^족과

2

족을 제외한 원소들의 영역이며, (마)는 금속 과 비금속의 중간 성질을 지니고 있는 준금속 원소이다. (바)는 비금속 원소 중

17

^족과

18

족을 제외한 원소들의 영역이며, (사) 는

17

족 할로젠 원소이다. (아)는 비금속 원소로 반응성이 거의 없는 비활성 기체이다.

24

^{(가)는 수소(}

H

^)로

1

족 원소이지만 알칼리 금속은 아니다. 하지 만 이온 형성 시 전자

1

^{개를 잃고}

1

가 양이온을 형성한다. 비금 속으로 분류되는 물질이므로 다른 비금속 원소와 공유 결합을 형성한다.

25

^{문제 속} 자료

전자 배치 모형에 따른 공유 결합

원자가 전자가 6개인 산소 원자 2개가 전자 2개씩을 서로 내놓아 형성하는 전 자쌍 2개를 공유하며 형성하는 산소 (O2) 분자 모형이다.

원자가 전자가 6개인 산소 원자가 원자 가 전자가 1개인 수소 원자 2개와 각각 전자쌍을 공유하며 형성하는 물(H2O) 분자 모형이다.

원자가 전자가 6개인 산소 원자가 원자 가 전자가 7개인 플루오린 원자 2개와 각각 전자쌍을 공유하며 형성하는 플 루오린화 산소(OF2) 분자 모형이다.

(가)는 산소 원자

2

^{개가 결합한}

O

2이다. (나)는 산소 원자

1

^개와 수소 원자

2

^{개가 결합한}

H

2

O

이다. (다)는 산소 원자

1

^{개와 플루} 오린 원자

2

^{개가 결합한}

OF

2이다.

(가)~(다)에서 공유하는 전자쌍의 수는

2

^{로 모두 같다.}

26 A

^:

H

^,

B

^:

C

^,

C

^:

O

^,

D

^:

F

^,

E

^:

Mg

화합물 (가) (나) (다) (라)

화학식 AD A2C BD4 ExDy

실제 원소의 화학식 HF H2O CF4 MgF2

ㄱ. 화합물 (가), (나), (다)는 비금속 원소들이 공유 결합하여 생 성된 물질이다.

ㄴ. (가)는 전자쌍

1

개, (나)는 수소와 산소 사이에 각각

1

^개씩 총

2

개의 전자쌍을, (다)는 탄소와 플루오린 사이에 각각

1

^개씩 총

4

개의 전자쌍을 공유한다.

오답 피하기

ㄷ. 화합물 (라)에서

x

=

1

^,

y

=

2

^이다.

27

A

^{+는 전자}

1

개를 잃고 네온과 같은 전자 배치를 하는 것으로 보 아

A

^는

3

^주기

1

^{족 원소인 나트륨(}

Na

^)이다.

B

^{2-는 전자}

2

^개를 얻어 아르곤과 같은 전자 배치를 하는 것으로 보아

B

^는

3

^주기

16

^{족 원소인 황(}

S

^)이다.

ㄱ.

A

는 원자가 전자 수가

1

^이다.

ㄴ.

A

^와

B

^{는 모두}

3

^{주기 원소이다.}

ㄷ. 화합물

A

2

B

는 이온 결합 물질로 액체 상태에서 전류가 흐른 다.

28

^{[모범 답안]} 태양 스펙트럼 흡수선 중 제시된 방출선과 일치하는 원소는 수소와 헬륨이다. 미지의 기체관에는 주어진 원소가 모 두 들어 있다.

원소 태양 미지의 기체관

수소 ◯ ◯

헬륨 ◯ ◯

나트륨 × ◯

수은 × ◯

채점 기준 배점

태양과 미지의 기체관을 모두 옳게 파악한 경우 100%

태양 또는 미지의 기체관 중 하나만 옳게 파악한 경우 50%

서술형 문제

29

[모범 답안] ⑴ 기본 입자 → 수소 원자핵 → 헬륨 원자

⑵ 양성자는 쿼크

3

개로 구성되어 있고, 헬륨 원자핵은 양성자

2

^{개와 중성자}

2

개로 구성되어 있다.

채점 기준 배점

⑴, ⑵ 모두 옳게 서술한 경우 100%

⑴, ⑵ 중 한 가지만 옳게 서술한 경우 50%

30

^{[모범 답안]}

⑴ (가) 적색 거성 (나) 행성상 성운 (다) 백색 왜성

⑵ 주계열성의 중심에서는 수소 핵융합 반응에 의해 헬륨이 생 성된다. (가)의 적색 거성의 중심에서는 헬륨 핵융합에 의해 탄 소가 생성되고, 그 바깥 부분에서는 수소 핵융합 반응에 의해 헬륨이 생성된다.

채점 기준 배점

⑴ (가)~(다)를 모두 옳게 쓴 경우 30%

⑵ 주계열성과 적색 거성에서 일어나는 핵융합 과정과 생성 원

소를 모두 옳게 서술한 경우 70%

31

^{[모범 답안]}

⑴ 지구는 태양에 가까워 강한 태양풍과 높은 온도로 인해 수소와 헬륨처럼 가벼운 원소가 지구를 탈출했기 때문이다.

⑵ 지구에는 목성보다 상대적으로 무거운 철, 산소, 규소와 같 은 원소가 많고 가벼운 원소가 적기 때문이다.

⑶ 지구는 미행성체가 형성될 당시 온도가 높아 철, 규산염과 같이 원시 태양계 성운에서 미량인 성분이 뭉쳐졌기 때문이다.

채점 기준 배점

⑴

모범 답안과 같이 옳게 서술한 경우 40%

강한 태양풍, 높은 온도, 수소와 헬륨이 지구를 탈출했다는 내

용 중 하나가 포함된 경우 20%

⑵

지구는 상대적으로 무거운 원소가 가벼운 원소보다 많기 때

문이라고 서술한 경우 40%

무거운 원소가 많아서 또는 가벼운 원소가 적어서라고만 서

술한 경우 20%

⑶ 모범 답안과 같이 옳게 서술한 경우 20%

32

^{[모범 답안]}

Na

은 산소, 물 등과 빠르게 반응한다. 물과 반응할 때 수면 위를 떠다니므로 밀도가 물보다 작다. 발생하는 기체가

‘펑’ 소리를 내며 연소하는 것으로 보아 물과 나트륨이 반응하 면 수소 기체가 발생하고, 용액이 붉은색으로 변하므로 물과 반 응한 용액은 염기성을 나타낸다.

서술형 ^Tip

실험 결과를 바탕으로 확인할 수 있는 알칼리 금속의 성질에 대해 서술 한다.

채점 기준 배점

(가) ~ (라)에 해당하는 알칼리 금속의 성질을 모두 옳게 서술한 경

우 100%

(가) ~ (라)에 해당하는 알칼리 금속의 성질을 2가지만 옳게 서술한

경우 50%

33

^{[모범 답안]} 전자는 에너지 준위가 낮은 안쪽 전자 껍질부터 차례 로 채워진다. 첫 번째 전자 껍질에는 전자

2

개, 두 번째 전자 껍 질에는 최대

8

개의 전자가 채워진다. 따라서 전자

4

^{개를 가지고} 있는

A

는 첫 번째 전자 껍질에

2

개, 두 번째 전자 껍질에

2

^개의 전자가 채워지며,

B

^와

C

도 같은 원리에 의해 전자가 채워진다.

채점 기준 배점

전자 껍질의 종류에 따라 채워질 수 있는 전자의 수가 다름을 표현 하고 주어진 원자의 전자 배치 과정을 옳게 서술한 경우 100%

전자 껍질의 종류에 따라 채워질 수 있는 전자의 수가 다르다는 것

만 서술한 경우 50%

34

^{[모범 답안]} ⑴ 이온 결합과 공유 결합 모두 원자가 전자가 화학 결합에 관여한다. 결합 형성 시 비활성 기체와 같은 전자 배치 를 하며 안정해진다.

⑵ 이온 결합은 전자를 주고받아 이루어지며, 공유 결합은 전자 쌍을 공유하여 이루어진다.

채점 기준 배점

⑴ 공통점 두 가지를 모두 옳게 서술한 경우 50%

공통점 중 한 가지만 옳게 서술한 경우 25%

⑵ 차이점을 전자의 이동과 공유로 옳게 서술한 경우 50%

35

^{[모범 답안]} ⑴ (가)와 (나)는 전류가 흐르고 (다)와 (라)는 전류가 흐르지 않는다.

(

2

) 염화 나트륨과 같은 이온 결합 물질은 고체 상태일 때는 양 이온과 음이온이 강한 정전기적 인력에 의한 결합으로 규칙적 인 배열을 하고 있어 이온이 이동할 수 없으므로 전류가 흐르지 않는다. 하지만 액체나 수용액 상태에서는 양이온과 음이온이 자유롭게 움직일 수 있어 전하 운반체 역할을 하므로 전류가 흐 른다.

채점 기준 배점

⑴ (가)~(라)의 측정 결과를 모두 옳게 예상한 경우 50%

(가)~(라)의 측정 결과 중 일부만 옳게 예상한 경우 25%

⑵ 전류가 흐르는 까닭을 옳게 서술한 경우 50%

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