◈ Note

1. 부피와 질량

-  -

시험대비 요점정리

02. 물질의 특성(2)

중2

과

학

Ⅴ. 물질의 특성

학원명     강사명

(1) 부피와 질량

구분	부피	질량
정의	물질이 차지하고 있는 공간의 크기	장소나 상태에 따라 변하지 않는 물질의 고유한 양
단위	cm3, mL, L 등	mg, g, kg 등
측정 기구	눈금실린더, 부피 플라스크, 피펫 등	전자저울, 윗접시저울 등

(2) 부피 측정 방법

➀ 액체의 부피 측정 : 액체를 눈금실린더에 넣고 눈의 높이가 액체 표면과 수평이 되게 하여 최소 눈금의 [eqn: {1} over {10}]까지 어림하여 읽는다.

➁ 고체의 부피 측정 : 액체를 눈금실린더에 넣고 고체를 액체에 완전히 잠기게 넣은 후 늘어난 액체의 부피를 측정한다.

고체의 부피 = 전체 부피 - 액체의 부피

-  -

2. 밀도

(1) 밀도 : 물질의 질량을 부피로 나눈 값, 즉 단위 부피당 질량

[eqn: 밀도= {질량} over {부피} (단위: rm g/㎤,g/mL````등)]

➀ 밀도는 물질의 종류에 따라 다르다.

➁ 물질의 종류가 같은 경우 밀도는 양에 관계없이 일정하다.

(2) 밀도 비교

➀ 밀도가 큰 물질은 아래로 가라앉고, 밀도가 작은 물질은 위로 뜬다.

□ 액체 A～C를 유리컵에 넣었더니 그림과 같이 층을 이루었다.

➡ 밀도 크기 비교：A＞B＞C

◈ Note

-  -

➁ 기체의 밀도는 고체나 액체에 비해 매우 작다. ➡ 기체 상태에서는 분자 사이의 거리가 매우 멀어 같은 질량이라도 고체나 액체에 비해 부피가 매우 크기 때문

➂ 밀도 변화

온도와 압력에 따른 기체의 밀도	• 온도 증가 ➡ 부피 크게 증가 ➡ 밀도 감소 • 압력 증가 ➡ 부피 크게 감소 ➡ 밀도 증가 따라서 기체의 밀도를 나타낼 때는 온도와 압력을 함께 표시한다.
같은 물질인 경우 물질의 상태에 따라	부피 : 고체<액체<기체 ➡ 밀도 : 고체>액체>기체 (단, 물은 예외)

➃ 물과 얼음의 밀도 : 질량이 같을 때 물은 예외적으로 물의 부피<얼음의 부피이다. 따라서 물의 밀도>얼음의 밀도이다. ➡ 얼음이 물 위에 뜬다.

(3) 밀도와 관련된 생활 속 현상

➀ 광고용 풍선에 공기보다 밀도가 작은 헬륨을 넣어 공중에 띄운다.

➁ 구명조끼를 입으면 물보다 밀도가 작아져 물에 가라앉지 않는다.

➂ 잠수부는 허리에 밀도가 큰 납덩어리를 달아 물속에 잘 가라앉게 한다.

➃ 사해는 일반 바닷물에 비해 밀도가 커서 사람이 물 위에 쉽게 뜬다.

➄ LNG 누출 경보기는 천장에 가깝게 설치하고, LPG 누출 경보기는 바닥에 가깝게 설치한다.

(4) 혼합물의 밀도 : 혼합물은 성분 물질의 혼합 비율에 따라 밀도가 달라진다.

□ 물에 소금을 녹일수록 소금물의 밀도가 커지므로 어느 순간 달걀이 떠오른다.

3. 용해와 용액

⑴ 용해 : 한 물질이 다른 물질에 녹아 고르게 섞이는 현상

⑵ 용액 : 용질과 용매가 고르게 섞여 있는 혼합물 ➡ 균일 혼합물

① 용질 : 다른 물질에 녹는 물질

② 용매 : 다른 물질을 녹이는 물질

⑶ 용해될 때 부피 및 질량의 변화

구분	변화	이유
부피	감소	큰 입자 사이의 빈 공간으로 작은 입자가 끼어들어가기 때문이다.
질량	일정	용질이 용매에 녹아도 전체 입자의 개수는 변하지 않기 때문이다.

4. 퍼센트 농도 ： 용액 100 g 속에 녹아 있는 용질의 g수를 백분율로 나타낸 값

[eqn: rm 퍼센트~농도(％) = 용질(g) over 용액(g) × 100 = 용질(g) over {용매(g)+용질(g)} × 100]

5. 용해도

⑴ 용해도：어떤 온도에서 용매 100 g에 녹을 수 있는 용질의 최대 g수

➀ 일정한 온도에서 같은 용매에 대한 용해도는 물질의 종류에 따라 다르다.

➁ 용해도는 용매와 용질의 종류, 온도에 따라 달라진다.

⑵ 고체의 용해도 : 일반적으로 온도가 높을수록 용해도가 증가하며, 압력의 영향은 거의 받지 않는다.

➀ 용해도 곡선 : 온도에 따른 용해도를 나타낸 그래프

➁ 용액의 종류

∙ 포화 용액：일정량의 용매에 용질이 최대로 녹아 있는 용액

∙ 불포화 용액：포화 용액보다 용질이 적게 녹아 있는 용액 ➡ 용질이 더 녹을 수 있다.

∙ 과포화 용액：포화 용액보다 용질이 많이 녹아 있는 용액

➂ 용해도 곡선의 기울기가 클수록 온도 변화에 따른 용해도 차이가 크다.

➡ 기울기가 가장 큰 질산 칼륨이 온도 변화에 따른 용해도 차가 가장 크다.

◈ Note

➃ 용해도 곡선으로 용액을 냉각할 때 석출되는 용질의 양을 구할 수 있다.

석출되는 용질의 양

= (처음 온도에서 녹아 있던 용질의 양) - (냉각한 온도에서 최대로 녹을 수 있는 용질의 양)

⑶ 기체의 용해도 : 온도가 낮을수록, 압력이 높을수록 용해도가 증가한다.

실험
조건	온도의 영향	압력의 영향
해석	∙기포 발생량 : A<B<C ∙기체의 용해도 : A>B>C	∙기포 발생량 : C>D ∙기체의 용해도 : C<D
예	∙더운 여름철에 물고기가 수면 위로 올라온다. ∙발전소에서 사용한 냉각수를 식히지 않고 바다로 내보내면 물고기의 호흡을 방해할 수 있다.	∙탄산음료의 뚜껑을 열면 하얀 거품이 넘친다. ∙깊은 바다 속에서 잠수부가 물 위로 갑자기 올라오면 잠수병에 걸릴 수 있다.

시험대비 기출문제

02. 물질의 특성(2)

중2

과

학

Ⅴ. 물질의 특성

이름: 이  름      점수:  점    수

시험에 꼭! 나오는 문제

질량과 부피에 대한 설명으로 옳은 것을 보기에서 모두 고르시오.

<보기>

ᄀ. 질량의 단위에는 mg, g, kg 등이 있다.

ᄂ. 질량은 윗접시 저울로 측정한다.

ᄃ. 부피의 단위에는 mL, L 등이 있다.

ᄅ. 부피는 눈금 실린더로 측정한다.

그림은 물 12.0 mL가 들어 있는 눈금 실린더에 돌을 넣었을 때의 모습과 돌을 윗접시 저울에 올려놓고 수평이 될 때까지 올려놓은 분동을 나타낸 것이다.

이 실험에서 사용한 돌의 밀도는?

① 1 g/mL	② 2 g/mL	③ 3 g/mL

④ 4 g/mL	⑤ 5 g/mL

그래프는 물질 ㈎～㈑의 질량과 부피를 측정하여 얻은 결과이다. 이 결과에 대한 설명으로 옳은 것은?

① ㈎의 밀도가 ㈏보다 작다.

② ㈏의 밀도가 ㈐보다 작다.

③ ㈎와 ㈏는 같은 물질이며 ㈏의 크기가 더 크다.

④ ㈏와 ㈑는 같은 물질이며 ㈏의 크기가 더 크다.

⑤ ㈐와 ㈑는 같은 물질이며 ㈐의 크기가 더 크다.

표는 몇 가지 물질의 질량과 부피를 측정한 결과이다.

구분	A	B	C	D	E
질량 ( g )	50	32	2	6	35
부피(㎤)	100	16	10	3	5

물질 A～E 중 종류가 같은 물질을 옳게 짝지은 것은?

① A - B	② B - C	③ B - D

④ C - D	⑤ D - E

민수는 실험실에서 다음 물질들의 밀도를 측정하였다. 밀도를 표시할 때 실험실의 온도와 압력을 함께 표시해야 되는 것은?

① 철	② 물	③ 질소

④ 에탄올	⑤ 소금

사과 한 개와 당근 한 개의 질량과 부피가 표와 같이 측정되었다고 가정하였다.

구분	질량(g)	부피(mL)
	233	305
	127	123

표를 근거로 사과와 당근을 물속에 넣었을 때 나타나는 결과로 옳은 것은? (단, 물의 밀도는 1.0 g/mL이다.)

다음은 일상생활에서 흔히 볼 수 있는 현상이다. 바다 위에 빙산이 떠 있는 원리와 관계가 없는 것은?

① 간장 위에 참기름이 뜬다.

② 같은 부피의 물은 얼음보다 질량이 크다.

③ 강물은 표면에서부터 언다.

④ 프로페인 가스가 바닥에 가라앉는다.

⑤ 높은 산에서 밥을 할 때는 냄비 위에 돌을 얹는다.

다음은 나프탈렌을 에탄올에 녹이는 과정을 나타낸 것이다.

나프탈렌 + 에탄올 → 나프탈렌 에탄올 용액

㈎       ㈏   ㈐         ㈑

㈎, ㈏, ㈐, ㈑에 해당하는 용어를 바르게 짝지은 것은?

㈎      ㈏      ㈐      ㈑

① 용매    용질    용해    용액

② 용질    용매    용해    용액

③ 용매    용해    용질    용액

④ 용질    용매    용액    용해

⑤ 용해    용매    용액    용질

용해와 용액에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 용액은 균일 혼합물이다.

② 녹이는 물질은 용매, 녹는 물질은 용질이다.

③ 용해는 용매와 용질이 고르게 섞이는 현상이다.

④ 용질이 용매에 용해될 때 전체 질량은 감소한다.

⑤ 소금물에서 소금이 용질이고, 물이 용매이다.

그래프는 어떤 고체 물질의 용해도를 나타낸 것이다.  이 그래프에 대한 해석으로 옳은 것은?

① A점에 있는 용액은 불포화 상태이다.

② B점에 있는 용액 250 g을 60 ℃까지 온도를 낮추면 결정 50  g이 석출된다.

③ 60 ℃ 물 50 g에 고체 물질은 100 g까지 녹을 수 있다.

④ D점에 있는 용액은 포화 상태이다.

⑤ C점에 있는 용액을 80 ℃까지 온도를 높이면 고체50 g이 석출된다.

[11～12] 그래프는 여러 가지 고체의 용해도 곡선을 나타낸 것이다.

90 ℃ 물 100 g에 용질을 녹여 포화 용액을 만든 후  20 ℃로 온도를 낮출 때 가장 많은 고체가 석출되는 것은?

① 질산 나트륨	② 질산 칼륨	③ 염화 칼륨

④ 염화 나트륨	⑤ 모두 같다.

A점의 질산 칼륨 용액을 냉각시킬 때 결정이 생기기 시작하는 온도는 약 몇 ℃인가?

① 20℃	② 30℃	③ 40℃

④ 50℃	⑤ 60℃

40 ℃ 물 50 g에 염화 나트륨 25 g을 넣고 잘 저어 녹인 후 거름종이로  걸렀더니 염화 나트륨 6.7 g이 걸러졌다. 40 ℃에서 물에 대한 염화 나트륨의 용해도는?

① 13.4	② 36.6	③ 50

④ 86.6	⑤ 63.4

표는 온도에 따른 질산 칼륨의 물에 대한 용해도를 나타낸 것이다.

온도(℃)	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90
질산 칼륨	16	20	30	43	62	83	110	137	170	205

80 ℃ 물 200 g에 질산 칼륨을 최대로 녹여 포화 용액을 만든 다음, 20 ℃로 냉각시킬 때 석출되는 질산 칼륨의 양은?

① 70 g	② 140 g	③ 180 g

④ 210 g	⑤ 280 g

그림은 기체의 용해도와 온도 및 압력과의 관계를 알아보기 위한 실험을 나타낸 것이다.

이 실험에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 온도가 높을수록 기체의 용해도가 커진다.

② 고무 마개가 있는 시험관의 압력이 더 낮다.

③ 압력이 높을수록 기체의 용해도는 작아진다.

④ 기포가 가장 적게 발생하는 것은 시험관 B이다.

⑤ 기포가 가장 많이 발생하는 것은 시험관 F이다.

그림과 같이 주사기에 사이다를 넣고 피스톤을 잡아당겼더니 사이다에서 많은 기포가 발생했다.

이 실험 결과로 알 수 있는 사실은?

① 압력이 높아지면 기체의 밀도가 커진다.

② 온도가 낮아지면 기체의 용해도가 커진다.

③ 온도가 높아지면 기체의 밀도가 작아진다.

④ 압력이 낮아지면 기체의 용해도가 작아진다.

⑤ 압력이 낮아지면 액체의 끓는점이 낮아진다.

기체의 용해도는 온도가 높을수록 감소한다. 이와 같은 원리와 가장 거리가 먼 것은?

① 탄산음료는 시원하게 마셔야 톡 쏘는 맛이 강하다.

② 어항 속 물의 온도가 너무 높으면 금붕어가 죽는다.

③ 컵에 따르는 사이다의 거품은 온도가 낮을수록 적다.

④ 탄산음료를 보관할 때는 마개를 꼭 닫는다.

⑤ 더운 여름철 호수 속의 물고기가 수면 위로 올라와 호흡한다.

매번 자주! 출제되는 문제

그림은 눈금실린더에 들어 있는 액체의 부피를 측정할 때의 눈의 위치와 액체 표면의 높이를 나타낸 것이다. 눈금을 읽는 위치가 옳게 짝지어진 것은?

㈎           ㈏

㈎      ㈏	㈎      ㈏

①   A      A	②   A      B

③   B      B	④   C      A

⑤   C      B

다음은 과학반 아이들이 여러 가지 고체의 부피를 측정하는 방법에 대해 설명하는 것이다. 잘못 설명하고 있는 사람은?

① 현주 ： 직육면체의 부피는 자로 가로, 세로, 높이의 길이를 측정하면 계산할 수 있어.

② 지현 ： 지름이나 반지름의 길이를 알면 구의 부피를 구할 수 있어.

③ 민구 ： 물에 가라앉는 불규칙하게 생긴 고체는 물이 담긴 눈금실린더에 넣어서 늘어난 물의 부피를 계산하면 될 거야.

④ 서현 ： 물에 뜨는 불규칙하게 생긴 고체도 눈금 실린더로 측정할 수 있는데, 물에 잠기도록 가는 철사로 눌러줘야 해.

⑤ 현호 ： 눈금실린더에 들어가지 않는 불규칙하게 생긴 물체는 정확한 부피를 측정하기 어려우므로 대략의 길이를 측정하여 부피를 계산해야 해.

그림은 눈금실린더를 이용하여 철 조각의 부피를 측정하는 것이다. 철 조각의 부피는? (처음에 눈금실린더에 들어 있던 액체의 부피는 30 .0 mL이다.)

① 알 수 없다.	② 8.0 mL	③ 18.0 mL

④ 20.0 mL	⑤ 28.0 mL

밀도에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 상태가 변해도 밀도는 변하지 않는다.

② 같은 물질의 경우 일반적으로 기체의 밀도는 고체의 밀도보다 크다.

③ 수소 풍선이 공기 중에서 위로 떠오르는 것은 수소가 공기보다 밀도가 크기 때문이다.

④ 부피가 같을 때 물질의 질량이 클수록 밀도가 크다.

⑤ 밀도의 단위로는 mL/g, ㎤/kg 등을 사용한다.

어떤 액체의 밀도를 알아보기 위해 다음과 같은 실험을 하였다. 이 액체의 밀도는 몇 g/mL인지 구하시오.

액체를 비커에 담아 질량을 측정하였더니 35 g이고, 눈금실린더로 액체의 부피를 측정하였더니 50.0 mL이었다. 빈 비커의 질량은 10 g이었다.

다음은 물질 A와 B의 밀도를 구하기 위한 실험 과정과 은반지, 식용유, 물의 밀도를 각각 나타낸 것이다.

∙물질 A

1) 물질의 질량을 측정하였더니 1.2 g이었다.

2) 눈금실린더에 물만 담았을 때 5.0 mL이었다.

3) 물질을 물이 담긴 눈금실린더에 넣었더니 11.0 mL이었다.

∙물질 B

1) 물질의 질량을 측정하였더니 14 g이었다.

2) 가로, 세로, 높이가 모두 2 cm이었다.

∙은반지의 밀도：10.5 g/㎤

∙식용유의 밀도：0.8 g/㎤

∙물의 밀도：1 g/㎤

이 물질들을 눈금실린더에 모두 넣었을 때 아래에서부터 세 번째 층에 오는 물질은? (단, 물질 A와 B는 물과 식용유에 녹지 않는다.)

① 물	② 물질 A

③ 물질 B	④ 은반지

⑤ 식용유

글리세롤과 물이 담긴 용기에 플라스틱과 나무 도막을 넣었더니 그림과 같이 층을 이루었다. 밀도를 옳게 비교한 것은?

① 나무 도막 ＞ 물 ＞ 플라스틱 ＞ 글리세롤

② 나무 도막 ＜ 물 ＜ 플라스틱 ＜ 글리세롤

③ 나무 도막 ＝ 물 ＞ 플라스틱 ＝ 글리세롤

④ 나무 도막 ＝ 물 ＜ 플라스틱 ＝ 글리세롤

⑤ 나무 도막 ＝ 물 ＝ 플라스틱 ＝ 글리세롤

[25-26] 오른쪽 그래프는 여러 가지 물질의 부피와 질량을 측정하여 나타낸 것이다.

물질 A와 F의 밀도의 비(A：F)는?

① 1：2	② 2：1	③ 2：3

④ 3：1	⑤ 3：4

A～F 중 같은 종류의 물질로 예상되는 것을 모두 고른 것은?

① A, B	② A, D	③ B, D

④ E, D	⑤ E, F

그림은 물 위에 뜨는 양초에 불을 붙였을 때의 모습을 나타낸 것이다.

시간이 지남에 따른 양초의 변화로 옳은 것은?

① 양초가 타면서 질량이 작아지므로 더 많이 떠오른다.

② 양초가 타면서 부피가 작아지므로 더 많이 떠오른다.

③ 양초가 타면서 질량이 작아지므로 더 많이 가라앉는다.

④ 양초가 타면서 부피가 작아지므로 더 많이 가라앉는다.

⑤ 양초가 타더라도 밀도는 변하지 않으므로 계속 같은 정도로 물 위에 떠 있다.

물에 녹지 않는 물질 A의 부피와 질량을 측정하였더니, 부피가 12 cm³, 질량이 6 g 이었다. 이 물질 A의 밀도와 물 위에 뜨는지, 가라앉는지가 옳게 짝지어진 것은?

밀도	물과의 관계

① 0.5g/㎤	물에 가라앉는다.

② 0.5g/㎤	물에 뜬다.

③ 2g/㎤	물에 가라앉는다.

④ 2g/㎤	물에 뜬다.

⑤ 0.2g/㎤	물에 가라앉는다.

밀도를 이용한 생활 용품을 모두 고르면?(2개)

① 튜브	② 스키	③ 압력솥

④ 방화복	⑤ 구명 조끼

표는 몇 가지 물질의 질량과 부피를 측정한 결과를 나타낸 것이다.

물질	A	B	C	D	E
질량(g)	20	20	60	30	30
부피(mL)	20	10	40	20	30

물질 A～E를 같은 종류끼리 구별한 것으로 옳은 것은?

① 질량이 같으면 같은 물질이므로 A와 B, D와 E, C의 세 종류로 구별된다.

② 부피가 같으면 같은 물질이므로 A와 D는 같은 물질이며, B, C, E는 각각 다른 물질이다.

③ 질량과 부피가 모두 같아야 같은 물질이므로 A～E는 모두 다른 물질이다.

④ 밀도가 같으면 같은 물질이므로 A와 E, C와 D, B의 세 종류로 구별된다.

⑤ 질량과 부피가 모두 다르지만 질량과 부피는 물질의 특성이 아니므로 A～E는 모두 같은 물질이다.

그림은 부피와 질량과의 관계를 나타낸 그래프이다.

밀도가 작은 것부터 큰 순서로 옳게 나열한 것은?

① ㈎, ㈏, ㈐, ㈑	② ㈏, ㈐, ㈑, ㈎

③ ㈐, ㈏, ㈎, ㈑	④ ㈐, ㈑, ㈎, ㈏

⑤ ㈑, ㈐, ㈏, ㈎

물 60 mL와 에탄올 40 mL를 섞었을 때, 용질과 용매, 혼합 용액에서의 부피 변화를 바르게 나타낸 것은?

용질         용매      부피 변화

①  에탄올         물       감소한다.

②  에탄올         물       증가한다.

③  에탄올         물       변화없다.

④    물         에탄올     감소한다.

⑤    물         에탄올     변화없다.

10 %의 설탕물 100 g과 20 %의 설탕물 100 g을 섞었을 때의 퍼센트 농도는?

① 5 %	② 10 %	③ 15 %

④ 20 %	⑤ 30 %

20 %의 소금물 100 g이 있다. 이 용액의 농도를 5 %로 묽게 하려면 몇 g의 물을 더 넣어야 하는지 구하시오.

오른쪽 그래프는 어떤 고체 물질의 용해도 곡선을 나타낸 것이다. 그래프의 A～D의 용액 중 포화 용액인 것끼리 옳게 짝지은 것은?

① A, B	② A, C	③ A, D

④ B, C	⑤ B, D

그래프는 여러 가지 물질의 용해도를 나타낸 것이다.

이 그래프에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 곡선 위의 모든 점은 포화 상태이다.

② 60 ℃에서 농도가 가장 진한 포화 용액은 질산 나트륨 포화 수용액이다.

③ 60 ℃에서 포화 상태인 질산 칼륨 수용액의 질량은 110 g이다.

④ 온도가 높아지면 대부분의 고체는 용해도가 증가한다.

⑤ 각 수용액을 80 ℃에서 20 ℃로 낮추었을 때 가장 많이 석출되는 물질은 질산 칼륨이다.

표는 질산 나트륨의 온도에 따른 용해도를 나타낸 것이다.

온도(℃)	0	20	40	60	80	100
질산 나트륨	73.0	88.0	104.0	124.0	148.0	180.0

80 ℃의 질산 나트륨 포화 수용액 248 g을 60 ℃로 냉각시킬 때 석출되는 질산 나트륨은 몇 g인지 구하시오.

고체의 용해도에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 용해도는 물질의 특성이다.

② 일반적으로 온도가 높아지면 용해도는 증가한다.

③ 용매의 종류와 온도를 함께 표시한다.

④ 온도에 따른 용해도의 차이는 물질의 종류에 따라 다르다.

⑤ 같은 물질의 용해도는 녹이는 용매의 종류에 관계없이 일정하다.

그림과 같이 사이다를 넣은 시험관을 온도가 다른 비커에 넣고 기포가 발생하는 것을 관찰했다. 용해도가 가장 작은 것은?

①

②

③

④

⑤

50 ℃의 물

50 ℃의 물

이것까지 풀면! 100점 맞는 문제

눈금 실린더의 사용법에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 바닥이 평평한 곳에 눈금 실린더를 놓는다.

② 부피를 측정하고자 하는 액체를 눈금 실린더에 넣는다.

③ 가장 작은 눈금의 [eqn: 1 OVER 10]까지 어림하여 눈금을 읽는다.

④ 눈금 실린더는 액체의 부피만을 측정하는 데 사용된다.

⑤ 눈금을 읽을 때 부피를 측정하고자 하는 액체의 표면과 수평이 되도록 눈의 위치를 맞춘다.

1기압, 15 ℃일 때 질소 기체의 밀도는 0.0012  g/㎤이다. 0.5기압, 30 ℃일 때 질소 기체의 밀도에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 0.0012  g/㎤보다 작다.

② 0.0012  g/㎤보다 크다.

③ 0.0012  g/㎤이다.

④ 0.0024  g/㎤이다.

⑤ 이 조건만으로는 0.0012 g/㎤보다 큰지, 작은지 알 수 없다.

돌의 부피를 측정하기 위하여 돌을 실로 묶어 물이 들어 있는 눈금 실린더에 넣었더니 전체 부피가 그림과 같았다.

돌의 밀도가 3.2  g/㎤ 라면 돌의 질량은?

① 6.0 g	② 9.6 g	③ 19.2 g

④ 38.4 g	⑤ 57.6 g

밀도에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 철 조각의 크기가 작아지면 질량이 작아져 밀도도 작아진다.

② 열기구 속 공기는 버너로 데워주면 부피가 증가하여 밀도도 커진다.

③ 행사 때 위로 날려보내는 풍선은 공기보다 밀도가 큰 기체를 넣어야 한다.

④ 수영장에서 몸이 물 위에 뜨도록 도와주는 보드는 물보다 밀도가 커야 한다.

⑤ 얼음이 음료수 위에 뜨는 것은 얼음의 밀도가 음료수보다 작기 때문이다.

용해도가 물질을 구별하는 특성이 될 수 있는 이유로 적당한 것은?

① 온도가 높아지면 물질의 용해도가 증가하고, 온도가 낮아지면 용해도가 감소하기 때문에

② 각 물질이 압력에 따라 용해도 값이 달라지기 때문에

③ 용질의 종류가 다르면 어떤 온도에서 특정 용매 100 g에 최대로 녹을 수 있는 양이 다르기 때문에

④ 같은 용질이라 하더라도 용매의 양이 많으면 많을수록 더 많이 용해되기 때문에

⑤ 용질을 용매에 넣고 저어 주면 용질에 따라 용해가 잘 되기도 하고 잘 안되기도 하기 때문에

그림은 여러 가지 물질의 용해도 곡선이다.

질산 칼륨, 질산 나트륨, 염화 칼륨, 염화 나트륨 80 g을 각각 60 ℃ 물 100 g에 용해시켰다. 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

① 이 물질들의 온도를 높이면 용해도가 증가한다.

② 포화되는 점 이하로 온도를 낮추면 결정이 생긴다.

③ 넣어 준 염화 칼륨과 염화 나트륨은 60 ℃ 물 100 g에 모두 녹는다.

④ 질산 칼륨과 질산 나트륨은 불포화 상태이다.

⑤ 불포화 상태의 용액은 온도를 높이면 포화 상태가 될 수 있다.

각각 사이다를 넣은 두 개의 시험관을 얼음물과 뜨거운 물이 들어 있는 비커에 담갔더니 그림과 같은 결과를 나타내었다.

㈎                    ㈏

이 실험에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 기체의 용해도는 ㈎가 더 작다.

② ㈏의 경우가 녹아 있는 기체의 양이 많다.

③ 뜨거운 물이 들어 있는 비커에 담긴 시험관은 ㈎이다.

④ 압력에 따른 기체의 용해도 변화를 알아보기 위한 실험이다.

⑤ 눈에 보이는 기포는 사이다 속에 녹아 있던 이산화 탄소가 기포로 빠져나오는 것이다.

60 ℃에서 퍼센트 농도가 60 %인 어떤 A 수용액 250 g이 있다. 이 용액을 포화 용액으로 만들 때 필요한 용질 A의 양을 구하시오.(단, 60 ℃ 물에서 용질 A의 용해도는 200이다.)

1. ᄀ, ᄂ, ᄃ, ᄅ

2. ②

돌의 부피는 18.0 - 12.0＝6.0 (mL)이고, 질량은 5 g×2＋2 g＝12 g이다. 따라서 돌의 밀도는[eqn: rm {12``g} over {6.0``mL} =2``g/mL]이다.

3. ⑤

밀도는 단위 부피 당 질량을 뜻하며 물질의 종류에 따라 다르므로 물질의 특성이 된다. ㈐와 ㈑는 밀도가 같으므로 같은 물질이다.

4. ③

각 물질의 밀도는 다음과 같다.

A = [eqn: rm50 over 100 = 0.5(g/㎤)]

B = [eqn: rm32 over 16 = 2(g/㎤)]

C  =[eqn: rm 2over10 = 0.2(g/㎤)]

D = [eqn: rm 6over3 = 2(g/㎤)]

E = [eqn: rm 35over5 = 7(g/㎤)]

5. ③

기체의 부피는 온도와 압력에 의해 변화가 크므로 기체의 밀도를 나타낼 때는 온도와 압력을 함께 표시해야 한다.

6. ③

사과의 밀도 : [eqn: 233 OVER 305]= 0.764(g/mL)

당근의 밀도 : [eqn: 127 OVER 123]= 1.03(g/mL)

물의 밀도 : 1g/mL

사과의 밀도는 물의 밀도보다 작으므로 물 위에 뜨고, 당근의 밀도는 물의 밀도보다 크므로 물 아래에 가라앉는다.

7. ⑤

빙산은 물보다 밀도가 작으므로 바다 위에 떠 있다. 높은 산에서는 외부 압력이 낮아 끓는점이 낮아 밥이 설익으므로 돌을 올려놓고 밥을 하면 설익는 것을 방지할 수 있다.

8. ②

9. ➃

용질이 용매에 용해될 때 전체 부피는 감소하고, 전체 질량은 일정하다.

10. ②

용해도 곡선 상에 있는 용액은 포화 용액, 곡선보다 위에 있는 용액은 과포화 용액, 곡선보다 아래에 있는 용액은 불포화 용액이다. 60 ℃에서 포화 용액인 C점 용액을 80℃까지 온도를 높이면 물질이 더 녹을 수 있게 되어 불포화 용액이 된다.

11. ②

포화 용액을 만든 후 온도를 낮출 때 온도에 따른 용해도 차이가 큰 물질일수록 석출되는 고체 결정의 양이 많아진다. 용해도 곡선의 기울기가 클수록 온도에 따른 용해도 변화가 크다.

12. ④

A점의 용액은 온도가 50 ℃일 때 포화 상태가 되며, 50 ℃보다 낮아지면 결정이 석출된다.

13. ②

물 50 g에 염화 나트륨 25 g을 넣었을 때 6.7 g이 녹지 않고 걸러졌으므로 물 50 g에 염화 나트륨 18.3 g이 최대로 녹을 수 있다. 따라서 물 100 g에는 염화 나트륨 36.6 g이 최대로 녹을 수 있다.

용해도는 어떤 온도에서 용매 100 g에 녹을 수 있는 용질의 최대 g수이다.

14. ⑤

80 ℃ 물 100 g에 질산 칼륨 170 g이 최대로 녹을 수 있으므로 80 ℃ 물 200 g에는 질산 칼륨 340 g이 최대로 녹을 수 있다. 또한 20 ℃ 물 100 g에 질산 칼륨 30 g이 최대로 녹을 수 있으므로 20 ℃ 물 200 g에는 질산 칼륨 60 g이 최대로 녹을 수 있다. 따라서 80 ℃ 물 200 g에 질산 칼륨을 녹여 만든 포화 용액에는 질산 칼륨 340 g이 최대로 녹아 있으므로 이 용액을 냉각시키면 질산 칼륨 280 g(=340 g-60 g)이 석출된다.

15. ④

온도가 높을수록 기체의 용해도가 작아지므로 기포가 많이 발생하며, 압력이 높을수록 기체의 용해도가 커지므로 기포가 적게 발생한다. 이때 발생하는 기포는 사이다 속에 녹아 있던 용해도가 작아짐에 따라 더 이상 녹아 있지 못하고 사이다 밖으로 빠져나온 것이다.

16. ④

주사기의 입구를 막고 실린더를 잡아당기면 주사기 속의 압력이 낮아진다. 따라서 사이다 속에 녹아 있는 이산화 탄소가 기포로 사이다 밖으로 빠져 나온 것이다.

17. ④

탄산음료를 담은 병의 마개를 막으면 병 속의 압력이 높아진다.

18. ➄

눈금실린더의 눈금을 읽을 때 눈의 위치는 수면과 수평해야 하며 물의 경우 물이 오목하게 들어간 부분의 눈금을 읽어야 한다. 수은의 경우 수은이 볼록하게 올라온 부분의 눈금을 읽어야 한다.

19. ⑤

눈금실린더에 들어가지 않는 불규칙하게 생긴 물체는 물이 가득 담긴 큰 용기에 물체를 넣고 넘친 물의 부피를 눈금실린더로 다시 측정한다.

20. ②

눈금실린더의 눈금을 읽을 때는 눈의 높이가 액체의 오목한 밑 부분과 수평이 되게 한 후 최소 눈금의 [eqn: 1 over 10]까지 어림하여 읽는다. 38.0 mL －30.0 mL = 8.0 mL

21. ④

밀도는 단위 부피 당 질량이므로 부피가 일정할 때 질량이 클수록 밀도도 커진다. 같은 물질의 경우 일반적으로 같은 질량일 때 기체의 부피가 더 크므로 기체의 밀도가 고체의 밀도보다 작다.

22. 0.5 g/mL

액체의 질량 ＝ (비커＋액체의 질량) - (빈 비커의 질량)

= 35－10 = 25(g)

액체의 부피 = 50.0mL

∴ 액체의 밀도=[eqn: rm { 25g} over {50.0mL }=0.5g/mL]

23. ①

물질 A의 밀도 :

[eqn: rm { 1.2(g)} over {11.0-5.0(mL) }=0.2(g/mL)=0.2(g/㎤)]

물질 B의 밀도：[eqn: rm 14(g) over 2×2×2(㎤) = 1.75(rm g/㎤)]

밀도가 크면 가라앉고 밀도가 작으면 위로 뜬다. 물질의 순서는 위부터 물질 A - 식용유 - 물 - 물질 B - 은반지이다.

24. ②

25. ➀

A : [eqn: rm {10`g} over {5`cm ^{3}} =2`g/cm ^{3}]   F : [eqn: rm {40`g} over {10`cm ^{3}} =4`g/cm ^{3}]

26. ➁

A와 D는 밀도가 같으므로 같은 종류의 물질이다.

A : [eqn: rm {10`g} over {5`cm ^{3}} =2`g/cm ^{3}]   D : [eqn: rm {30`g} over {15`cm ^{3}} =2`g/cm ^{3}]

27. ⑤

양초가 타면서 부피가 줄어들 때 질량도 함께 줄어들므로 밀도는 변하지 않는다. 따라서 계속 같은 정도로 물 위에 떠 있는다.

28. ②

밀도는[eqn: {6 rm g} over {12rmcm³}]＝0.5 g/cm³이고 물의 밀도 1 g/cm³보다 작다.

29. ①, ⑤

30. ④

질량과 부피는 원하는 만큼의 양을 취할 수 있으므로 물질의 특성이 될 수 없다. 반면 밀도는 물질의 종류에 따라 다르며, 같은 종류의 물질은 밀도가 같으므로 물질의 특성이 된다.

31. ⑤

밀도는 단위 부피 당 질량이므로 부피가 일정할 때 질량이 크면 밀도도 크다. 즉 부피에 대한 질량의 그래프를 그릴 때 그래프의 기울기가 크면 밀도도 크다.

32. ①

액체와 액체 혼합물에서는 양이 많은 액체가 용매가 된다. 또한 큰 입자 사이의 빈 공간으로 작은 입자가 끼어들어가므로 혼합 용액의 부피는 감소한다.

33. ③

먼저 용해되어 있는 용질의 양을 계산한다.

10 ％ 설탕물 : [eqn: {x} over {100} TIMES 100=10```％,x=10] (g)

20 ％ 설탕물 : [eqn: {y} over {100} TIMES 100=20```％,y=20] (g)

두 용액의 혼합물의 퍼센트 농도는

[eqn: {(10＋20)} over {(100＋100)} TIMES 100=15```％]

34. 300 g

소금의 양은 그대로이므로 먼저 소금의 양을 구한 다음 더 넣어야 할 물의 양을 구한다.

소금의 양 : [eqn: {x} over {100} TIMES 100=20```%,```x=20```( rm g)]

5% 소금물에 들어 있는 물의 양

[eqn: {20} over {20＋y} TIMES 100=5```%,```y=380```( rm g)]

이미 물이 80 g(=100 g－20 g)이 포함되어 있었으므로 300 g만 더 넣으면 된다.

35. ④

용해도 곡선 상의 용액은 포화 용액이다.

36. ③

농도가 가장 진한 용액은 일정한 용매에 용질이 가장 많이 녹아 있는 용액이다. 60 ℃에서 용매 100 g에 질산 나트륨이 가장 많이 녹아 있을 수 있으므로 농도가 가장 진하다. 60 ℃에서 질산 칼륨은 물 100 g에 110 g이 최대로 녹을 수 있으므로 포화 수용액의 질량은 105 g(물 50 g + 질산 칼륨 55 g), 210 g(물 100 g + 질산 칼륨 110 g) 등이다.

37. 24 g

80 ℃ 물 100 g에 질산 나트륨 148 g이 최대로 녹을 수 있으므로 질산 나트륨 포화 용액 248 g은 물 100 g에 질산 나트륨 148 g이 녹아 있는 용액이다. 이 용액을 60 ℃로 냉각시키면 물 100 g에 질산 나트륨 124 g이 최대로 녹을 수 있으므로 질산 나트륨 24 g(=148 g - 124 g)이 결정으로 석출된다.

38. ⑤

용해도는 일정한 온도에서 물질의 종류에 따라 다르므로 물질의 특성이 된다. 또한 용해도는 용매와 용질의 종류, 온도에 따라 다르다.

39. ④

기체의 용해도는 압력이 낮을수록, 온도가 높을수록 작으며, 기체의 용해도가 작을수록 기포가 많이 발생한다.

40. ④

모양이 불규칙한 고체의 부피를 측정할 경우 물이 들어 있는 눈금 실린더에 고체를 넣어 늘어난 물의 부피를 측정하여 구할 수 있다.

41. ①

밀도는 단위 부피 당 질량이므로 부피가 증가하면 밀도는 작아진다. 기체의 부피는 압력이 작을수록, 온도가 높을수록 증가하므로 밀도는 0.0012 g/㎤보다 작다.

42. ③

[eqn: 밀도 = 질량 over 부피]이므로 질량 = 밀도 × 부피이다.

또한 1㎤ = 1mL이므로 따라서 돌의 질량은 3.2 (g/mL)× 6.0 (mL) =19.2 (g)이다.

43. ⑤

밀도가 큰 물질은 밑으로 가라앉고 밀도가 작은 물질은 위로 뜬다.

44. ③

용해도는 온도에 따라 달라지지만 용매와 용질의 종류에 따라 다르고 물질에 따라 고유한 값을 가지므로 물질의 특성이 된다.

45. ③

60 ℃ 물 100 g에 염화 칼륨과 염화 나트륨을 각각 80 g씩 넣으면 60 ℃에서 염화 칼륨과 염화 나트륨의 용해도보다 크므로 60 ℃ 물 100 g에 일부가 녹지 않고 남아 있다.

46. ⑤

물의 온도가 높을수록 기체의 용해도가 작아지므로 사이다 속에 녹아 있던 이산화 탄소가 기포로 빠져나온다.

47. 50 g

녹아 있는 용질의 양 [eqn: x]는 [eqn: {x} over {250} TIMES 100]=60 (%), [eqn: x]=150 (g)이다. 즉, A 수용액 250 g은 물 100 g에 용질 A가 150 g 녹아 있는 것이다. 60 ℃에서 용질 A의 용해도가 200이므로 용질 A 50(=200-150) g을 더 녹이면 포화 용액이 된다.