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시험대비 요점정리

03. 산화 환원 반응

중3

과

학

Ⅴ. 여러 가지 화학 반응

학원명     강사명

1. 산화 환원 반응

(1) 산

◈ Note

철의 부식 방지법

· 철의 부식에 영향을 주는 요인 : 산소, 물

· 철의 부식 방지법 : 철의 표면에 페인트나 기름 등을 칠한다, 철의 표면을 다른 금속으로 도금을 한다, 철에 다른 금속이나 비금속을 섞어 합금을 만든다 등

화와 환원

구분	산화	환원
정의	물질이 산소를 얻는 반응	물질이 산소를 잃는 반응
예	구리 가루를 가열하면 산소와 반응하여 산화 구리(Ⅱ)로 된다.	산화 구리(Ⅱ)를 탄소 가루와 섞어서 가열하면 산소를 잃고 구리로 된다.

(2) 산화 환원 반응의 동시성 : 산화 반응과 환원 반응을 항상 동시에 일어난다. ⇨ 화학 반응이 일어날 때 한 물질이 산소를 얻으면 다른 물질이 산소를 잃는다.

□ 드라이아이스 속에서 마그네슘이 연소하면 흰색의 산화 마그네슘과 검은색의 탄소가 생성된다.

(3) 산화제와 환원제

구분	산화제	환원제
정의	자신은 환원되면서 다른 물질을 산화시키는 물질	자신은 산화되면서 다른 물질을 환원시키는 물질
예

2. 우리 주변의 산화 환원 반응

(1) 연소 : 물질이 빛이나 열 또는 불꽃을 내면서 산소와 빠르게 결합하는 반응

① 숯(주성분이 탄소)이 연소되면 이산화 탄소로 된다.

② 메테인이 연소되면 이산화 탄소와 물이 생성된다.

(2) 철의 부식 : 철이 산소와 결합하여 시간이 지나면 붉게 녹이 슬어 부스러지는 등 성질이 변한다. ⇨ 녹은 산화 철(Ⅲ)([eqn: rm Fe _{2} O _{3}])이다.

(3) 철의 제련 : 자연에서 철은 대부분 산소와 결합한 산화 철의 형태로 존재하므로 산화 철을 환원시켜 철을 얻는다.

산화 철(Ⅲ)이 주성분인 철광석은 코크스(C), 석회석 등과 함께 용광로에 넣고 가열하면 코크스의 산화로 생성된 일산화 탄소(CO)가 산화 철(Ⅲ)을 철로 환원시킨다.

(4) 광합성과 호흡

◈ Note

① 광합성 : 식물은 이산화 탄소, 물, 태양의 빛에너지를 이용하여 포도당을 합성하고 산소를 발생한다.

② 호흡 : 생물을 포도당과 산소를 반응시켜 생명 활동에 필요한 에너지를 만들고, 이산화 탄소와 물을 생성한다.

시험대비 기출문제

03. 산화 환원 반응

중3

과

학

Ⅴ. 여러 가지 화학 반응

이름 : 이  름     점수 : 점    수

시험에 꼭! 나오는 문제

산화 환원 반응에 대한 설명으로 옳은 것을 보기에서 모두 고른 것은?

<보기>

ㄱ. 항상 동시에 일어난다.

ㄴ. 산소를 잃으면 환원되었다고 한다.

ㄷ. 산화제는 자신이 산화되는 물질이다.

ㄹ. 물질이 산소와 화합하는 반응은 환원 반응이다.

① ㄱ, ㄴ	② ㄱ, ㄷ       ③ ㄴ, ㄷ

④ ㄱ, ㄷ, ㄹ      ⑤ ㄴ, ㄷ, ㄹ

다음은 산화 구리(Ⅱ)와 이산화 탄소의 반응을 화학 반응식으로 나타낸 것이다.

[eqn: rm 2Mg+CO _{2} `][eqn: rm -> `][eqn: rm 2MgO`+C]

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 마그네슘은 산소를 얻는다.

② 이산화 탄소는 산소를 잃는다.

③ 마그네슘은 이산화 탄소를 산화시킨다.

④ 이산화 탄소는 산화제이다.

⑤ 산화 환원 반응은 동시에 일어난다.

화학 반응식 중 밑줄 친 물질이 환원된 것은?

① [eqn: rm under{C} +O _{2} ` -> `CO _{2}]

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

③ [eqn: rm under{CuO} +H _{2} ` -> `Cu+H _{2} O]

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

⑤ [eqn: rm Fe _{2} O _{3} +3 under{CO} ` -> `2Fe+3CO _{2}]

그림과 같이 시험관에 산화 구리(Ⅱ)와 탄소 가루를 넣고 가열하였다.

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것을 모두 고르면? (2개)

① 탄소는 산화된다.

② 산화 구리(Ⅱ)는 환원된다.

③ 탄소는 산화제이다.

④ 산화 구리(Ⅱ)는 환원제이다.

⑤ 위 반응을 화학 반응식으로 나타내면 [eqn: rm 2CuO+C`][eqn: rm -> `][eqn: rm 2Cu+CO _{2}]이다.

다음은 산화 구리(Ⅱ)를 수소 기체와 함께 가열할 때 일어나는 반응을 화학 반응식으로 나타낸 것이다.

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

산화제와 환원제로 작용한 물질을 옳게 짝지은 것은?

산화제    환원제	산화제    환원제

①    [eqn: rm H _{ 2}]     [eqn: rm CuO]	②   [eqn: rm H _{ 2}]      [eqn: rm Cu]

③    [eqn: rm H _{ 2}]     [eqn: rm H _{2} O]	④   [eqn: rm Cu]     [eqn: rm CuO]

⑤   [eqn: rm CuO]    [eqn: rm H _{ 2}]

철의 산화를 방지하기 위한 방법으로 옳지 않은 것은?

① 철의 표면에 기름을 칠한다.

② 철을 물속에 넣어 보관한다.

③ 철의 표면에 페인트를 칠한다.

④ 철의 표면을 다른 금속으로 도금한다.

⑤ 철에 다른 금속을 섞어 합금을 만든다.

다음은 산화 철(Ⅲ)이 주성분인 철광석을 코크스, 석회석 등과 함께 용광로에 넣고 가열할 때 일어나는 반응을 화학 반응식으로 나타낸 것이다.

(가) [eqn: rm 2C+O _{2} -> `2CO]

(나) [eqn: rm Fe _{2} O _{3} +3CO`` -> `2Fe+3CO _{2}]

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① (가)에서 C는 산소를 얻는다.

② (나)에서 CO는 산소를 얻는다.

③ (나)에서 [eqn: rm Fe _{2} O _{3}]은 산화된다.

④ (나)에서 CO는 환원제 역할을 한다.

⑤ 산화 반응과 환원 반응은 동시에 일어난다.

산화 환원 반응의 예를 보기에서 모두 고른 것은?

<보기>

ㄱ. 철을 제련한다.

ㄴ. 천연가스를 연소시켜서 난방을 한다.

ㄷ. 산성화된 토양에 석회 가루를 뿌린다.

ㄹ. 유적지에서 출토된 금속 유물을 복원시킨다.

① ㄱ, ㄴ	② ㄱ, ㄷ       ③ ㄴ, ㄷ

④ ㄱ, ㄴ, ㄹ      ⑤ ㄴ, ㄷ, ㄹ

매번 자주! 출제되는 문제

오른쪽 그림은 도가니 속에 구리 가루를 넣고 알코올램프로 가열하는 모습이다. 이 실험에서 도가니 속 물질의 색깔이 변하는 반응을 화학 반응식으로 나타내시오.

그림은 시험관에 구리를 넣고 산소 기체를 공급하면서 일정 시간 동안 가열한 후 수소 기체를 공급하면서 가열하는 모습이다.

(가)                      (나)

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① (가)에서 구리는 산화된다.

② (가)에서 시험관 속 물질은 붉은색 → 검은색으로 변한다.

③ (나)에서 산화 구리(Ⅱ)가 환원된다.

④ (나)에서 수소 기체는 산화제이다.

⑤ (가)와 (나)에서 산화 환원 반응이 일어난다.

그림과 같이 드라이아이스 속에 마그네슘 가루를 넣고 불을 붙인 후, 드라이아이스로 덮어 두었더니 산화 마그네슘과 탄소 가루가 생성되었다.

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 이산화 탄소는 환원된다.

② 마그네슘은 산소를 얻는다.

③ 이산화 탄소는 환원제이다.

④ 마그네슘은 이산화 탄소를 산화시킨다.

⑤ 위 반응을 화학 반응식으로 나타내면 [eqn: rm 2Mg+CO _{2} `][eqn: rm -> `][eqn: rm 2MgO`+C]이다.

프로페인([eqn: rm C _{ 3}H _{ 8}])의 연소 반응을 화학 반응식으로 옳게 나타낸 것은?

① [eqn: rm C _{3} H _{8} +O _{2} ` -> `CO _{2} +H _{2} O]

② [eqn: rm C _{3} H _{8} +3O _{2} ` -> `CO _{2} +4H _{2} O]

③ [eqn: rm C _{3} H _{8} +5O _{2} ` -> `3CO _{2} +4H _{2} O]

④ [eqn: rm C _{3} H _{8} +7O _{2} ` -> `3CO _{2} +4H _{2} O]

⑤ [eqn: rm 2C _{3} H _{8} +10O _{2} ` -> `6CO _{2} +8H _{2} O]

표는 철의 산화에 미치는 요인을 알아보기 위한 실험 장치와 그 결과를 나타낸 것이다.

구분	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	Ⅳ
실험 장치
녹의 양	많음	매우 많음	(가)	(나)

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 끓이지 않은 물에는 약간의 산소가 녹아 있으나 끓인 물에는 산소가 녹아 있지 않다.)

① Ⅰ은 물과 산소가 모두 있는 조건이다.

② Ⅳ에서 못에 생긴 녹은 거의 없다.

③ 생성된 녹의 양은 (가)가 (나)보다 많다.

④ Ⅰ과 Ⅱ를 비교하면 전해질이 철의 부식에 미치는 영향을 알 수 있다.

⑤ Ⅰ과 Ⅲ을 비교하면 물이 철의 부식에 미치는 영향을 알 수 있다.

이것까지 풀면! 100점 맞는 문제

다음은 몇 가지 화학 반응식이다.

(가) [eqn: rm 2NO+2H _{2} -> N _{2} +`2H _{2} O]

(나) [eqn: rm CuO+CO -> `Cu+CO _{2}]

(다) [eqn: rm C _{2} H _{5} OH+3O _{2} -> 2CO _{2} +3H _{2} O]

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① (가)에서 [eqn: rm H _{ 2}]는 환원제이다.

② (나)에서 [eqn: rm CuO]는 산화제이다.

③ (다)는 [eqn: rm C _{2} H _{5} OH]의 연소 반응식이다.

④ (가)의 [eqn: rm NO]와 (나)의 [eqn: rm CO]는 같은 역할을 한다.

⑤ (나)의 [eqn: rm CO]와 (다)의 [eqn: rm C _{2} H _{5} OH]은 모두 산화된다.

다음은 광합성과 호흡을 화학 반응식으로 나타낸 것이다.

(가) [eqn: rm 6CO _{2} +(```㉠``)` REL -> {태양`에너지``} {} ``C _{6} H _{12} O _{6} +6O _{2}]

(나) [eqn: rm `C _{6} H _{12} O _{6} +6O _{2} REL -> {} {} `(``㉡``)+6H _{2} O+에너지]

이에 대한 설명으로 옳은 것을 보기에서 모두 고른 것은?

<보기>

ㄱ. ㉠은 [eqn: rm 6H _{ 2}O]이다.

ㄴ. ㉡은 [eqn: rm 6CO _{ 2}]이다.

ㄷ. (나)에서 포도당은 환원된다.

ㄹ. (가)와 (나)는 모두 산화 환원 반응이다.

① ㄱ, ㄴ	② ㄱ, ㄷ       ③ ㄴ, ㄷ

④ ㄱ, ㄴ, ㄹ      ⑤ ㄴ, ㄷ, ㄹ

1. ①

ㄷ. 산화제는 자신이 환원되면서 다른 물질을 산화시킨다.

ㄹ. 물질이 산소와 화합하는 반응은 산화 반응이다.

2. ③

③ 마그네슘은 산화되면서 이산화 탄소를 환원시킨다.

3. ③

① ┌   산화  ┐

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

②  ┌    산화   ┐

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

③  ┌    환원   ┐

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

④  ┌    산화    ┐

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

⑤             ┌     산화    ┐

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

4. ③, ④

탄소는 산화 구리(Ⅱ)를 구리로 환원시켰으므로 환원제이고, 산화 구리(Ⅱ)는 탄소를 이산화 탄소로 산화시켰으므로 산화제이다.

5. ⑤

산화 구리(Ⅱ)는 수소를 물로 산화시켰으므로 산화제이고, 수소는 산화 구리(Ⅱ)를 구리로 환원시켰으므로 환원제이다.

6. ②

철의 산화를 방지하기 위해서는 물과 산소와의 접촉을 차단하면 된다.

7. ③

(나)에서 산화 철(Ⅲ)([eqn: rm Fe _{2} O _{3}])은 철([eqn: rm Fe])로 환원된다.

8. ④

ㄷ. 산성화된 토양에 석회 가루를 뿌리는 것은 중화 반응의 예이다.

9. [eqn: rm 2Cu+O _{2} -> 2CuO]

구리는 공기 중의 산소와 결합하여 산화 구리(Ⅱ)로 산화된다.

10. ④

(가)에서 구리는 산화 구리(Ⅱ)로 산화되고, (나)에서 산화 구리(Ⅱ)는 수소 기체에 의해 구리로 환원된다. 따라서 산화 구리(Ⅱ)를 구리로 환원시키는 수소 기체는 환원제이다.

11. ④

드라이아이스 속에 마그네슘 가루를 넣고 불을 붙이면 마그네슘이 산화 마그네슘으로 산화되고 탄소가 생성된다. 이때 마그네슘은 이산화 탄소를 탄소로 환원시킨다.

12. ③

프로페인이 연소하면 이산화 탄소와 물이 생성되는데, 이 반응을 화학 반응식으로 나타낼 때는 반응 전후 원자의 종류와 개수가 같아야 한다. 따라서 [eqn: rm C _{3} H _{8} +5O _{2} ` -> `3CO _{2} +4H _{2} O]로 나타낼 수 있다.

13. ⑤

Ⅰ과 Ⅲ을 비교하면 산소가 철의 부식에 미치는 영향을 알 수 있다.

구분	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	Ⅳ
실험 장치
녹의 양	많음	매우 많음	적음	거의 없음
실험 조건	물 ◯, 산소 ◯	물 ◯, 산소 ◯, 전해질 ◯	물 ◯, 산소 ✕	물 ✕, 산소 ✕

14. ④

(가)에서 [eqn: rm NO]는 산화제이고, (나)에서 [eqn: rm CO]는 환원제이다.

15. ④

(가)는 광합성, (나)는 호흡을 나타내는 화학 반응식이다. (나)에서 포도당은 산화된다.