Ⅱ. 화학 반응의 규칙성

천재교육(이) 교과서

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개념 확인 문제

물질의 모양이나 크기, 상태가 달라지는 변화는 ( 물리 , 화학 ) 변화, 물질의 성질이 바뀌는 변화는 ( 물리 , 화학 ) 변화이다.

일상생활에서 볼 수 있는 다음 물질의 변화를 물리 변화와 화학 변화로 구분하시오.

(1) 과일이 부패한다.

(2) 김치의 맛이 시어졌다.

(3) 프라이팬 위에 버터를 놓으면 버터가 녹는다.

(4) 대장간에서 철을 이용하여 원하는 모양의 농기구를 만든다.

설탕을 서서히 가열하면 설탕이 녹다가 결국에는 검게 탄다. 이 현상에서 물리 변화와 화학 변화는 각각 무엇인지 쓰시오.

화학 반응의 전후에 원자의 종류와 개수는 변하지 않으므로 물질의 총 질량은 ( 감소한다, 일정하다, 증가한다 ).

화합물 [eqn: rm AB _{2}]를 구성하는 [eqn: rm A]의 질량과 [eqn: rm B]의 질량 사이에는 일정한 비가 성립한다. 이를 무슨 법칙이라 하는지 쓰시오.

화학 반응을 반응물질과 생성물질의 화학식과 ＋기호, 화살표로 표시한 식을 무엇이라 하는지 쓰시오.

다음 설명에서 ㉠과 ㉡에 들어갈 알맞은 용어를 쓰시오.

화학 반응이 일어나도 ㉠ (     )는 새롭게 생성되거나 소멸되지 않는다. 따라서 화학 반응식에서 화학식 앞에 ㉡ (     )를 써서 반응 전후의 ㉢ (      )의 개수를 맞춘다.

대단원 마무리

물리 변화가 일어날 때 주로 관찰되는 현상으로 옳은 것은? (답 2개)

① 빛이 발생한다.

② 모양, 크기가 변한다.

③ 상태 변화가 일어난다.

④ 원자의 재배열이 일어난다.

⑤ 성질이 다른 물질이 생성된다.

화학 변화가 일어난 증거가 되는 현상을 세 가지 쓰시오.

수소와 질소가 반응하면 암모니아가 생성된다. 수소 [eqn: rm3`g]과 질소 [eqn: 14rm`g]을 사용하여 암모니아를 합성하는 실험을 할 때, 실험 후 물질의 전체 질량은?

① [eqn: 14`rmg]    ② [eqn: 15`rmg]   ③ [eqn: 16`rmg]   ④ [eqn: 17`rmg]    ⑤ [eqn: 18`rmg]

그림은 어떤 화학 반응을 모형으로 나타낸 것이다.

모형으로 설명할 수 있는 화학 반응 법칙 두 가지를 쓰시오.

강철 솜 [eqn: 14`RMg]을 모두 연소시켜 산화 철(Ⅱ)을 만들었을 때 생성되는 산화 철(Ⅱ)의 질량이 [eqn: 18`rmg]이었다.

(1) 강철 솜과 반응한 산소의 질량을 구하시오.

(2) 산화 철(Ⅱ)을 구성하는 철과 산소의 질량비를 구하시오.

물([eqn: rm H _{2} O])을 구성하는 수소와 산소의 질량비는 [eqn: 1`:`8]로 일정하다. 과산화 수소([eqn: rm H _{2} O _{2}])를 구성하는 수소와 산소의 질량비는 얼마인지 구하시오.

표는 물질 AB를 구성하는 물질 A와 물질 B의 질량을 나타낸 것이다.

AB의 질량([eqn: RMg])	A의 질량([eqn: RMg])	B의 질량([eqn: RMg])
10	8	2
15	12	3

(1) 물질 AB에서 일정 성분비 법칙이 성립하는지 쓰고, 그 이유를 서술하시오.

(2) [eqn: 20` rm g]의 물질 A와 [eqn: 6` rm g]의 물질 B를 반응시켰다. 반응 후 반응물질 중 남아 있는 물질은 무엇인지 쓰고, 그 양은 얼마인지 구하시오.

다음은 수소와 산소가 반응하여 물이 생성되는 반응을 화학 반응식으로 나타낸 것이다.

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

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 수소와 산소 원자의 상대적 질량비는 [eqn: rm H`:`O`=`1`:`16]이다.)

① 반응물질은 두 가지이다.

② 생성물질을 구성하는 원소는 두 종류이다.

③ 물 분자는 수소 원자 2개와 산소 원자 1개로 이루어진다.

④ 물 분자를 구성하는 수소와 산소 질량비는 [eqn: 1`:16]이다.

⑤ 수소 [eqn: 4` rm g]과 산소 [eqn: 32` rm g]이 반응하면 물 [eqn: 36` rm g]이 생성된다.

그림은 어떤 화학 반응을 모형으로 나타낸 것이다.

이 모형으로 설명할 수 있는 화학 반응식으로 옳은 것은?

① [eqn: rm 2Cu`+`O _{2} ``` -> ```2CuO]

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

③ [eqn: rm C`+`O _{2} ``` -> ```CO _{2}]

④ [eqn: rm 2H _{2} O _{2`} `` -> ```2H _{2} O`+`O _{2}]

⑤ [eqn: rm N _{2} `+`3H _{2} ``` -> ```2NH _{3}]

정답과 해설

Ⅱ. 화학 반응의 규칙성

1. 물리, 화학   2. (1) 화학 변화 (2) 화학 변화 (3) 물리 변화 (4) 물리 변화   3. 설탕을 가열하면 설탕이 녹는다. - 물리 변화, 설탕이 검게 탄다. - 화학 변화   4. 일정하다   5. 일정 성분비 법칙   6. 화학 반응식   7. ㉠ 원자, ㉡ 계수(숫자), ㉢ 원자   8. ②, ③   9. 기체 발생, 앙금 생성, 빛과 열 발생, 냄새, 맛, 색깔의 변화   10. ④   11. 질량 보존 법칙, 일정 성분비 법칙   12. (1) 4 g (2) 7 : 2   13. 1: 16   14. (1) 성립한다, AB를 구성하는 A와 B의 질량비가 4 : 1로 일정하다. (2) B, 1 g   15. ④   16. ③

8. ④, ⑤ 화학 변화가 일어나면 원자가 재배열되어 새로운 성질의 물질이 생성된다.

10. 화학 반응이 일어나도 반응 전후 원자의 종류와 개수는 변하지 않으므로, 반응물질의 총 질량과 생성물질의 총 질량은 같다. 따라서 암모니아의 질량은 수소와 질소의 질량은 합한 값과 같다.

11. 볼트 2개와 너트 6개로 볼1개와 너트 2개로 이루어진 화합물 BN2를 2개 만들고 너트 2개가 남았다. 반응 전후 볼트와 너트의 개수가 변하지 않았으므로 질량 보존 법칙이 성립하고, BN2를 이루는 볼트와 너트의 개수비가 일정하므로 일정 성분비 법칙이 성립한다.

12. (1) 강철솜 14 g을 연소시켜 생성된 산화 철(Ⅱ)의 질량이 18 g이므로, 철과 결합한 산소의 질량은 4 g(=산화 철(Ⅱ)의 질량 - 강철솜의 질량 = 18 g - 4 g)이다.

(2) 반응한 철과 산소의 질량비는 철 : 산소 = 14 g : 4 g = 7 : 2이다.

13. 물 분자 1개는 수소 원자 2개와 산소 원자 1개로 구성되며 이때 질량비가 수소 : 산소 = 1 : 8이므로, 수소 원자와 산소 원자의 상대적 질량비는 1 : 16이다. 따라서 과산화 수소 분자를 구성하는 수소와 산소의 질량비는 1 : 16이다.

14. (1) AB를 이루는 A와 B의 질량비는 8 g : 2 g = 12 g : 3 g = 4 : 1이다.

(2) A와 B는 4 : 1의 질량비로 반응하므로 20 g의 A는 5 g의 B와 반응한다. 따라서 6 g의 B 중 1 g은 반응하지 않고 남는다.

15. 수소 원자와 산소 원자의 상대적 질량비는 수소 : 산소 = 1 : 16이므로 물 분자를 구성하는 수소와 산소의 질량비는 수소 : 산소 = 1 X 2 : 16 X 1 = 1 : 8이다.

16. 모형에서 반응물질 중 하나는 분자로 존재하지 않는다. 또한 생성물질은 두 종류의 원소로 이루어지며고 개수비가 1 : 2이므로,모형의 반응을 나타내는 화학 반응식은 ③ C + O2 → CO2이다.