Ⅱ. 화학 반응의 규칙성

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물질의 종류는 변하지 않고 물질의 모양이나 상태가 변하는 것은 (       ) 변화이고, 물질을 이루는 입자의 배열이 달라져 새로운 물질로 변하는 것은 (       ) 변화이다.

다음 현상을 물리 변화와 화학 변화로 구분하시오.

(1) 맷돌로 콩을 갈았다.

(2) 과일이 익는다.

(3) 포도로 포도주를 만들었다.

(4) 하늘에 구름이 생성된다.

(5) 밀가루, 설탕, 달걀, 베이킹파우더로 빵을 만들었다.

우유가 상하는 현상이 물리 변화인지, 화학 변화인지 쓰고, 그 이유를 쓰시오.

화학적 변화가 일어날 때는 원자의 ( 종류, 배열, 수 )이(가) 달라진다.

2가지 이상의 물질이 반응하여 1가지의 새로운 화합물을 형성하는 반응을 (       )이라 하고, 한 종류의 화합물이 두 종류 이상의 물질로 나누어지는 반응을 (       )라고 한다.

마그네슘이 산소와 반응하여 산화 마그네슘이 생성되는 반응은 (  분해, 화합, 치환  )이다.

화합물을 구성하던 성분의 일부가 다른 성분으로 바뀌어 새로운 물질을 형성하는 반응을 (       )이라고 한다.

질산 은이 구리와 반응하여 질산 구리와 은이 생성되는 반응은 (  분해, 화합, 치환  )이다.

화학적 변화 전후에 질량이 변하지 않고 일정하게 유지되는 것을 (         ) 법칙이라고 한다.

화학 반응 전후에 물질의 총 질량이 변하지 않는 이유는 물질을 이루는 원자의 (       )만 달라지기 때문이다.

물을 구성하는 수소와 산소의 질량비는 [eqn: 1`:`8]로 항상 일정하다. 이와 같이 화합물을 구성하는 성분들이 항상 일정한 질량비로 반응하는 법칙을 (        ) 법칙이라고 한다.

혼합물이 만들어질 때는 일정 성분비 법칙이 적용되지 않는 이유를 쓰시오.

반응 물질과 생성 물질의 화학식을 써서 화학적 변화 과정을 나타낸 것을 (        )이라고 한다.

화학 반응식을 완성할 때 반응 물질과 생성 물질의 원자 개수를 같게 맞추는 과정을 (     ) 맞추기 또는 (      ) 맞추기라고 한다.

구리와 산소가 반응하여 산화 구리가 생성되는 반응의 화학 반응식을 쓰시오.

같은 온도와 압력에서 기체가 반응하여 새로운 기체를 생성할 때 각 기체의 부피 사이에는 간단한 (        )가 성립하며, 이를 (        ) 법칙이라고 한다.

아보가드로 법칙에 따르면 같은 온도와 압력에서 모든 기체는 같은 부피 속에 같은 수의 (         ) 가 들어 있다.

[eqn: 0```° rm C], 1기압에서 부피 [eqn: rm 1```L]의 용기 속에 이산화 탄소 분자가 100개 들어 있다면, 같은 온도와 압력에서 부피 [eqn: rm 2````L]의 용기 속에 질소 분자는 몇 개 들어 있는가?

대단원 마무리

물리적 변화와 화학적 변화에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 물리적 변화는 물질의 종류는 변하지 않고, 모양이나 상태가 변하는 것이다.

② 화학적 변화의 종류에는 화합, 분해, 치환이 있다.

③ 철제 대문이 녹스는 현상은 물리적 변화이다.

④ 식물이 햇빛, 물, 이산화 탄소로 광합성을 하여 양분을 만드는 것은 화학적 변화이다.

⑤ 화학적 변화가 일어나도 반응 물질과 생성 물질의 총 질량은 일정하다.

우리 주변에서 일어나는 현상을 표와 같이 두 가지로 분류하였다.

(가)	물이 끓는다. 철이 구부러진다. 돌이 부서진다.
(나)	철이 녹슨다. 과일이 익는다. 숯이 탄다.

이에 대한 설명으로 옳은 것은?

① (가)는 화학적 변화이다.

② (가)의 반응이 일어나면 질량이 감소한다.

③ (가)의 반응이 일어나면 물질을 이루는 원자의 배열이 변한다.

④ (나)는 물리적 변화이다.

⑤ (나)의 반응이 일어나면 물질의 종류가 달라진다.

양초의 연소 과정에서 일어나는 변화를 물리적 변화와 화학적 변화로 나누어 서술하시오.

다음 중 화학 반응식을 통해 알 수 없는 것은?

① 반응 전후의 원자 수

② 반응 전후의 압력과 부피의 관계

③ 생성 물질의 종류

④ 반응 물질의 계수비

⑤ 반응 물질 및 생성 물질의 기체의 부피비

과산화 수소 [eqn: 34``` rm g]을 완전히 분해시켰더니 물 [eqn: 18` rm ``g]이 생성되었다. 이 반응의 화학 반응식은 다음과 같다.

[eqn: rm 2H _{2} O _{2} ``` -> ```2H _{2} O`+`O _{2}]

이때 발생한 산소 기체의 질량은 몇 [eqn: rm g]인가?

① [eqn: 12``` rm g]          ② [eqn: 14``` rm g]         ③ [eqn: 16`` rm g]

④ [eqn: 18``` rm g]          ⑤ [eqn: 20``` rm g]

강철 솜 [eqn: 5.6``` rm g]을 가열한 후 질량을 측정하였더니 [eqn: 8.`4``` rm g]이었다. 반응 전후에 질량이 변한 이유를 서술하시오.

표는 도가니에 마그네슘을 넣고 뚜껑을 연 채로 가열했을 때 마그네슘의 질량에 따라 생성되는 산화 마그네슘의 질량을 측정하여 나타낸 것이다.

마그네슘의 질량([eqn: rmg])	0.6	1.5	2.1	3.0
산화 마그네슘의 질량([eqn: rmg])	1.0	2.5	3.5	5.0

이 실험 결과로 알 수 있는 것은?

① 마그네슘과 산소는 일정한 부피비로 반응한다.

② 화학 변화가 일어날 때 원자는 새로 생성되거나 없어지지 않는다.

③ 산화 마그네슘을 구성하는 마그네슘과 산소의 질량은 일정하다.

④ 일정량의 마그네슘에 산소를 충분히 공급하면 산화 마그네슘이 무한히 생성될 수 있다.

⑤ 산화 마그네슘이 생성될 때 반응하는 마그네슘과 산소의 질량비는 일정하다.

표는 수소와 산소를 화합하여 수증기를 합성할 때의 질량 관계를 나타낸 것이다.

실험	처음 혼합 기체의 질량([eqn: rmg])		남은 기체의 질량(([eqn: rmg])
	수소	산소
1	0.20	2.50	산소 0.90
2	0.27	1.44	수소 0.09
3	1.00	3.20	( )

(       ) 안에 알맞은 기체의 종류와 질량을 옳게 짝지은 것은?

① 산소, 0.80    ② 산소, 2.00    ③ 수소, 0.60

④ 수소, 0.80    ⑤ 없다.

표는 도가니에 구리 가루 [eqn: 8` rm ``g]을 넣고 가열하면서 일정한 시간 간격으로 도가니 속 물질의 질량을 측정한 결과를 나타낸 것이다.

시간(분)	1	2	3	4	5	6	7
질량([eqn: rmg])	8.5	8.9	9.3	9.6	10	10	10

5분 이후로 질량이 일정해지는 이유를 서술하시오.

그림은 메테인의 연소 반응을 모형으로 나타낸 것이다.

위 반응이 일어날 때 반응 전후 변하지 않는 것을 보기에서 모두 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. 원자의 개수 ㄴ. 원자의 배열 ㄷ. 원소의 종류 ㄹ. 물질의 종류

① ㄱ, ㄴ          ② ㄱ, ㄷ         ③ ㄴ, ㄹ

④ ㄱ, ㄴ, ㄷ       ⑤ ㄴ, ㄷ, ㄹ

다음은 산화 수은([eqn: rm HgO])의 연소 반응을 화학 반응식으로 나타낸 것이다.

[eqn: a`rmHgO````` -> ```2Hg``+` it b` rm O _{2}]

위 화학 반응식에서 계수 [eqn: a], [eqn: b]를 구하시오.

그림은 [eqn: rmA _{2}] 기체와 [eqn: rm B _{2}] 기체가 반응하여 새로운 물질이 생성되는 반응을 모형으로 나타낸 것이다.

[eqn: rm A _{2}] 기체              [eqn: rm B _{2}] 기체

이 반응의 화학 반응식으로 옳은 것은? (단, A, B는 임의의 원소 기호이다.)

① [eqn: rm A`+`B` -> ``AB]

② [eqn: rm A _{2} +`B _{2} ` -> `2AB]

③ [eqn: rm 2A _{2} `+`B _{2} ` -> `2A _{2} B]

④ [eqn: rm 4A _{2} `+`2B _{2} ` -> `4A _{2} B]

⑤ [eqn: rm 6A _{2} `+`2B _{2} ` -> `4A _{2} B`+`2A _{2}]

다음 화학 반응식에서 (    ) 안에 알맞은 계수를 순서대로 쓰시오.

[eqn: rm C _{2} H _{5} OH`+`(````````````)`O _{2} ```` -> ````(`````````````)`CO _{2} `+`(`````````````)`H _{2} O]

일산화 탄소 기체를 연소시켰더니 이산화 탄소 기체 [eqn: 60` rm ``mL]가 발생했다. 반응한 일산화 탄소 기체와 산소 기체의 부피를 구하고, 이를 화학 반응식의 계수와 연관지어 서술하시오.

정답과 해설

Ⅱ. 화학 반응의 규칙성

1. 물리, 화학   2. (1) 물리 변화 (2) 화학 변화 (3) 화학 변화 (4) 물리 변화 (5) 화학 변화   3. 화학 변화, 물질의 성질이 변하기 때문이다.   4. 배열   5. 화합, 분해   6. 화합   7. 치환   8. 치환   9. 질량 보존   10. 배열   11. 일정 성분비   12. 혼합물은 성분 물질의 질량비가 일정하지 않고 혼합 비율에 따라 얼마든지 다양하게 만들 수 있기 때문이다.   13. 화학 반응식   14. 계수, 균형   15. [eqn: rm 2Cu`+`O _{2} ```` -> ````2CuO]   16. 정수비, 기체 반응   17. 분자   18. 200개   19. ③   20. ⑤   21. 해설 참조   22. ②   23. ③   24. 해설 참조   25. ⑤   26. ③   27. 반응하는 구리와 산소의 질량비가 일정하기 때문이다.   28. ②   29. [eqn: a]=2, [eqn: b]=1   30. ③   31. 3, 2, 3   32. 해설 참조

18. [eqn: 0```° rm C], 1기압에서 부피 [eqn: rm 1```L]의 용기 속에 질소 분자가 100개 들어 있으므로 부피 [eqn: rm 2````L]의 용기 속에는 질소 분자가 200개 들어 있다.

19. 철이 녹스는 것은 물질의 성질이 변하는 현상이므로 화학적 변화이다.

20. (가)는 물질의 성질이 변하지 않으므로 물리적 변화이고, 분자의 배열만 변할 뿐 원자의 배열은 변하지 않는다. (나)는 새로운 물질이 생성되므로 화학적 변화이다.

21. [모범 답안] 물리적 변화 : 양초가 녹아 촛농이 흘러내리고, 흘러내린 촛농이 굳는다. 화학적 변화 : 양초가 타면서 빛과 열을 낸다.

23. 과산화 수소의 질량 = (물 + 산소)의 질량이므로 발생한 산소의 질량은 34 g - 18 g = 16 g이다.

24. [모범 답안] 강철 솜을 가열하면 산소와 결합하여 산화 철이 생성되므로 결합한 산소의 양만큼 질량이 증가하기 때문이다.

25. 마그네슘과 결합한 산소의 질량은 산화 마그네슘의 질량에서 마그네슘의 질량을 뺀 값이므로 다음과 같다.

마그네슘의 질량([eqn: rmg])	0.6	1.5	2.1	3.0
산소의 질량([eqn: rmg])	0.4	1.0	1.4	2.0
산화 마그네슘의 질량([eqn: rmg])	1.0	2.5	3.5	5.0

따라서 마그네슘과 산소의 질량비는 3 : 2로 일정함을 알 수 있다.

26. 수소 : 산소 = 1 : 8 = 0.4 g : 3.2 g이므로 수소는 0.4 g만 반응에 참여하고, 나머지 0.6 g은 반응하지 않고 남는다.

28. ㄱ, ㄷ. 반응 전후 탄소 원자 1개, 수소 원자 4개, 산소 원자 4개가 있으므로 원자의 개수와 원소의 종류는 같다.

ㄴ, ㄹ. 화학 반응이 일어날 때 원자의 배열이 변하여 새로운 물질이 생성된다.

29. 반응 후 수은 원자가 2개이므로 a는 2이고, 이에 따라 반응 전 산소 원자가 2개이므로 b는 1이다.

30. [eqn: rmA _{2}] 분자 4개와 [eqn: rm B _{2}] 분자 2개가 반응하여 [eqn: rm A _{2} B] 분자 4개가 생성되고, [eqn: rmA _{2}] 분자 2개가 반응하지 않고 남았으므로 분자 수비는 [eqn: rmA _{2}] : [eqn: rm B _{2}] : [eqn: rm A _{2} B] = 2 : 1 : 2이다. 화학 반응식의 계수비는 분자 수비와 같으므로 화학 반응식의 계수비도 [eqn: rmA _{2}] : [eqn: rm B _{2}] : [eqn: rm A _{2} B] = 2 : 1 : 2이다.

31. 반응 전 탄소 원자가 2개이므로 CO2의 계수는 2이고, 반응 전 수소 원자가 6개이므로 H2O의 계수는 3이다. 이에 따라 반응 후 산소 원자가 7개이므로 O2의 계수는 3이다.

32. [모범 답안] 일산화 탄소 : [eqn: 60` rm ``mL], 산소 : [eqn: 30` rm ``mL], 이 반응의 화학 반응식은 [eqn: ` rm 2CO`+`O _{2} ```` -> ````2CO _{2}]이고 화학 반응식의 계수비는 기체의 부피비와 같으므로 부피비는 일산화 탄소 : 산소 : 이산화 탄소 = 2 : 1 : 2이기 때문이다.