◈ Note

1. 이온   원자가 전자를 잃거나 얻어서 전하를 띠게 된 입자

시험대비 요점정리

03. 이온

중2

과

학

Ⅰ. 물질의 구성

학원명     강사명

⑴ 양이온과 음이온의 형성

구분	양이온	음이온
정의	원자가 전자를 잃어서 (+)전하를 띠게 된 입자	원자가 전자를 얻어서 (-)전하를 띠게 된 입자
모형
이온식의 표시	원소 기호의 오른쪽 위에 잃은 전자의 수와 + 기호를 표시	원소 기호의 오른쪽 위에 얻은 전자의 수와 - 기호를 표시
이름	원소 이름 + 이온	원소 이름 + ～화 이온
예	H+ : 수소 이온, Ca2+ : 칼슘 이온	Cl- :염화 이온, O2- : 산화 이온

⑵ 이온의 전하 확인 : 이온이 들어 있는 수용액에 전원 장치를 연결하면 (+)전하를 띠는 양이온은 (-)극으로, (-)전하를 띠는 음이온은 (+)극으로 이동한다.

➡ 이온이 전하를 띠고 있기 때문

2. 이온의 확인

(1) 앙금 : 양이온과 음이온이 반응하여 생성되는 물에 녹지 않는 물질

-  -

(2) 앙금 생성 반응 : 서로 다른 수용액을 섞었을 때 이온들이 반응하여 물에 녹지 않는 앙금을 생성하는 반응

(3) 여러 가지 앙금 생성 반응

양이온	음이온	앙금
Ag+	Cl-	AgCl(흰색)
Ca2+	CO32-	CaCO3(흰색)
Ba2+	SO42-	BaSO4(흰색)
Pb2+	I-	PbI2(노란색)
Cu2+	S2-	CuS(검은색)

⑷ 이온의 확인 방법 : 앙금을 생성할 수 있는 양이온이나 음이온을 반응시켰을 때 앙금이 생성되는지의 여부와 생성된 앙금의 색깔로 이온을 검출한다.

① 수돗물 속의 염화 이온(Cl-) : 은 이온(Ag+)으로 확인한다.

➜ Ag+ + Cl- → AgCl↓(흰색)

② 폐수 속 납 이온(Pb2+) : 아이오딘화 이온(I-)으로 확인한다.

➜ Pb2+ + 2I- → PbI2↓(노란색)

시험대비 기출문제

03. 이온

중2

과

학

Ⅰ. 물질의 구성

이름: 이  름      점수:  점    수

시험에 꼭! 나오는 문제

그림은 두 원자 A와 B가 이온이 되는 과정이다.

㈎

㈏

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?(단, A와 B는 임의의 원소 기호이다.)

① ㈎는 음이온, ㈏는 양이온이 형성되는 모형이다.

② ㈎와 ㈏에서 원자핵의 전하량은 변하지 않는다.

③ ㈎에서 생성된 이온을 이온식으로 나타내면 A-이다.

④ ㈏에서 생성된 이온을 이온식으로 나타내면 B2+이다.

⑤ 염소 원자가 이온이 되는 과정은 ㈏로 나타낼 수 있다.

㈎  전자를 가장 많이 얻어서 형성된 이온과 ㈏  전자를 가장 많이 잃어서 형성된 이온을 보기에서 각각 고르시오.

	<보기>
ㄱ. Na+ ㄴ. Cu2+ ㄷ. Al3+ ㄹ. F- ㅁ. S2-

이온식과 이온의 이름을 잘못 짝 지은 것은?

① Cl- : 염화 이온        ② K+ : 칼륨 이온

③ OH- : 수소화 이온      ④ NH4+ : 암모늄 이온

⑤ CO32- : 탄산 이온

그림은 두 가지 이온의 모형을 나타낸 것이다.

㈎                  ㈏

㈎와 ㈏에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 전자의 수는 ㈎ < ㈏이다.

② 원자핵의 전하량은 ㈎ > ㈏이다.

③ ㈎는 양이온이다.

④ ㈏는 음이온이다.

⑤ ㈎와 ㈏는 원자핵의 전하량은 다르지만 전자 수가 같다.

그림과 같이 장치하고 전원을 연결하였더니 황산 구리(Ⅱ)(CuSO4)의 파란색은 (-)극, 과망가니즈산 칼륨(KMnO4)의 보라색은 (+)극으로 이동하였다.

실험에서 (-)극과 (+)극으로 이동하는 이온을 각각 옳게 짝 지은 것은?

	(-)극	(+)극
①	Cu2＋, SO42－, NO3－	K＋, MnO4－
②	Cu2＋, K＋	SO42－, MnO4－, NO3－
③	Cu2＋	K＋
④	K＋, MnO4－	Cu2＋, SO42－
⑤	SO42－	MnO4－

다음 두 가지 물질을 혼합하였을 때 앙금이 생성되는 경우가 아닌 것은?

① 황산 구리(Ⅱ) 수용액 - 질산 바륨 수용액

② 염화 칼슘 수용액 - 탄산 나트륨 수용액

③ 질산 나트륨 수용액 - 황산 칼륨 수용액

④ 황산 나트륨 수용액 - 수산화 바륨 수용액

⑤ 황화 나트륨 수용액 - 염화 구리(Ⅱ) 수용액

그림은 물질 A의 수용액에 질산 은 수용액을 넣었을 때의 변화를 모형으로 나타낸 것이다.

A 수용액         질산 은 수용액        혼합 수용액

이에 대한 설명으로 옳은 것을 보기에서 모두 고르시오.

	<보기>
ㄱ. 염화 은(AgCl)은 앙금이다. ㄴ. A 수용액을 불꽃 반응시키면 빨간색 불꽃이 나타난다. ㄷ. A 수용액에는 칼륨 이온과 염화 이온이 들어 있다. ㄹ. A 수용액, 질산 은 수용액, 혼합 수용액은 모두 전류가 흐른다.

질산 은(AgNO3 ) 수용액과 염화 나트륨(NaCl) 수용액의 반응시켰을 때 이 반응의 결과를 입자 모형으로 옳게 나타낸 것은?

①	②	③

④	⑤

그림은 염화 나트륨(NaCl) 수용액, 염화 바륨(BaCl2) 수용액, 질산 칼슘(Ca(NO3)2) 수용액을 각각 확인하기 위한 실험 순서도를 나타낸 것이다.

질산 은 수용액을 떨어뜨림

황산 나트륨 수용액을 떨어뜨림

(가)～(다)에 해당하는 수용액을 옳게 짝지은 것은?

	(가)	(나)	(다)
①	NaCl	BaCl2	Ca(NO3)2
②	NaCl	Ca(NO3)2	BaCl2
③	BaCl2	Ca(NO3)2	NaCl
④	Ca(NO3)2	BaCl2	NaCl
⑤	Ca(NO3)2	NaCl	BaCl2

매번 자주! 출제되는 문제

다음은 이온이 형성되는 과정을 식으로 나타낸 것이다.

X  X2+ + 2⊖

이와 같은 과정에 의해 이온을 형성하는 원자를 보기에서 모두 고르시오. (단, X는 임의의 원소 기호이고, ⊖는 전자이다.)

	<보기>
ㄱ. O ㄴ. Li ㄷ. Mg ㄹ. F ㅁ. Ca ㅂ. S

가장 많은 수의 전자가 이동하여 형성된 이온의 이온식은?

① NH4+          ② Ca2+           ③ Al3+

④ OH-           ⑤ SO42-

원자핵의 전하량이 +12인 마그네슘 원자가 이온이 되었을 때, 마그네슘 이온(Mg2+)이 가지는 전자의 수는?

① 6개            ② 8개          ③ 10개

④ 12개           ⑤ 14개

그림은 리튬 원자가 이온이 되는 과정을 모형으로 나타낸 것이다.

이 모형에서 생성된 이온의 이름과 이온식을 각각 쓰시오.

다음 두 가지 물질을 섞었을 때 흰색 앙금이 생기는 경우가 아닌 것을 모두 고르면?(2개)

① 염화 바륨 수용액 - 황산 나트륨 수용액

② 염화 칼슘 수용액 - 탄산 칼륨 수용액

③ 염화 칼슘 수용액 - 질산 은 수용액

④ 황화 나트륨 수용액 - 염화 구리(Ⅱ) 수용액

⑤ 아이오딘화 칼륨 수용액 - 질산 납 수용액

질산 은 수용액, 황산 칼륨 수용액이 각각 들어 있는 시험관에 다음 물질의 수용액을 떨어뜨렸을 때 2개의 시험관에서 모두 앙금이 생성되는 것은?

① 염화 나트륨	② 염화 칼륨

③ 염화 바륨	④ 질산 나트륨

⑤ 질산 칼슘

표는 물질 A～D의 수용액을 질산 은(AgNO3) 수용액 및 탄산 나트륨(Na2CO3) 수용액과 반응시킨 결과이다.(단, A∼D는 KCl, CaCl2, NaNO3, Ca(NO3)2 중 하나이다.)

실험	AgNO3과의 반응	Na2CO3과의 반응
A 수용액	앙금 생성	앙금 생성
B 수용액	앙금 생성	변화 없음
C 수용액	변화 없음	앙금 생성
D 수용액	변화 없음	변화 없음

이 실험 결과로부터 물질 A～D를 각각 쓰시오.

보은이는 바닷물에 들어 있는 이온을 확인하기 위하여 다음과 같은 실험을 하였다.

〔실험 Ⅰ〕

바닷물에 들어 있는 염화 이온을 확인하기 위하여 (가) 수용액을 몇 방울 떨어뜨렸다.

〔실험 Ⅱ〕

바닷물에 들어 있는 칼슘 이온을 확인하기 위하여 (나) 수용액을 몇 방울 떨어뜨렸다.

(가), (나) 수용액을 옳게 짝 지은 것은?

	(가) 수용액	(나) 수용액
①	Na2CO3	KNO3
②	NaCl	NaCl
③	AgNO3	NaCl
④	AgNO3	KNO3
⑤	AgNO3	Na2CO3

질산 칼륨 수용액과 염화 나트륨 수용액을 구별할 수 있는 방법을 모두 고르면?(2개)

① 두 수용액에 염화 칼륨 수용액을 넣는다.

② 두 수용액에 질산 은 수용액을 넣는다.

③ 두 수용액에 황산 나트륨 수용액을 넣는다.

④ 두 수용액에 전류가 흐르는지 조사한다.

⑤ 두 수용액의 불꽃 반응 색을 관찰한다.

이것까지 풀면! 100점 맞는 문제

표는 몇 가지 이온의 원자핵 전하량과 전자의 수를 나타낸 것이다.

구분	원자핵 전하량	전자의 수
A	+3	2개
B	+4	2개
C	+9	10개
D	+11	10개

A～D를 양이온과 음이온으로 옳게 구분한 것은?

양이온    음이온          양이온    음이온

①   A, B      C, D       ②  B, D      A, C

③   A, D      B, C       ④ A, B, C      D

⑤ A, B, D      C

동수는 Ag＋, Ba2＋, Na＋이 혼합되어 있는 수용액으로 다음과 같은 실험을 하였다.

(가) 혼합 수용액에 염화 나트륨 수용액을 충분히 넣은 후 거름종이로 거른다.

(나) 과정 (가)에서 거른 용액에 황산 나트륨 수용액을 충분히 넣은 후 거름종이로 거른다.

이 실험에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① (가)에서 걸러진 앙금은 흰색이다.

② (나)에서 거른 용액의 불꽃 반응 색은 노란색이다.

③ (가)에서 거른 용액에는 바륨 이온이 들어 있다.

④ (가)에서 염화 나트륨 수용액 대신 묽은 염산을 사용해도 된다.

⑤ (나)에서 황산 나트륨 수용액 대신 염화 나트륨 수용액을 사용해도 된다.

정답과 해설

Ⅰ- 03 이온

1. ⑤

염소 원자는 전자를 1개 얻어 -1의 음이온이 되므로 (가)로 나타낼 수 있다.

2. ㈎ ㅁ, ㈏ ㄷ

원자가 전자를 얻으면 (-)전하를 띠는 음이온이 형성되고, 원자가 전자를 잃으면 (+)전하를 띠는 양이온이 형성된다. 이온식에서 얻거나 잃은 전자의 수는 원소 기호 위의 숫자와 같다.

3. ③

OH-는 수산화 이온이다.

4. ⑤

㈎는 산화 이온(O2-), ㈏는 나트륨 이온(Na+)의 모형이다. ㈎와 ㈏는 전자의 수가 10개로 같다.

5. ②

(+)전하를 띠고 있는 Cu2+과 K+은 (-)극으로 이동하고, (-)전하를 띠고 있는 SO42-, MnO4--, NO3--은 (+)극으로 이동한다. (-)극으로 이동하면서 파란색을 띠는 것은 Cu2+이고, (+)극으로 이동하면서 보라색을 띠는 것은 MnO4-이다.

6. ③

①, ④ 흰색 앙금인 황산 바륨(BaSO4), ② 흰색 앙금인 탄산 칼슘(CaCO3), ⑤ 검은색 앙금인 황화 구리(Ⅱ)(CuS)가 생성된다.

7. ㄱ, ㄷ, ㄹ

ㄱ, ㄷ. 질산 은(AgNO3) 수용액과 반응하여 생성된 혼합 수용액 속에 칼륨 이온(K＋), 질산 이온(NO3－), 흰색 앙금인 염화 은(AgCl)이 있다. 따라서 물질 A는 염화 칼륨(KCl)이며, A 수용액에는 칼륨 이온(K＋)과 염화 이온(Cl－)이 들어 있다.

ㄴ. A 수용액을 불꽃 반응시키면 칼륨 이온(K＋)으로 인해 보라색을 나타낸다.

ㄹ. A 수용액, 질산 은 수용액, 혼합 수용액에는 모두 이온이 들어 있으므로 전류가 흐른다.

8. ①

반응 결과 생성되는 염화 은(AgCl)은 흰색 앙금이고, 나트륨 이온(Na＋)과 질산 이온(NO3－)은 물에 이온 상태로 있다.

9. ⑤

염화 나트륨(NaCl) 수용액과 염화 바륨(BaCl2) 수용액에 질산 은(AgNO3) 수용액을 떨어뜨리면 흰색 앙금인 염화 은(AgCl)이 생성된다. 따라서 (가)는 질산 칼슘(Ca(NO3)2)이다.

염화 바륨(BaCl2) 수용액에 황산 나트륨(Na2SO4) 수용액을 떨어뜨리면 흰색 앙금인 황산 바륨(BaSO4)이 생성된다. 따라서 (나)

는 바륨 이온(Ba2＋)이 없는 염화 나트륨(NaCl)이고, (다)는 염화 바륨(BaCl2)이다.

10. ㄷ, ㅁ

원자가 전자 2개를 잃고 +2의 양이온이 되는 과정을 나타낸 식이다. Mg, Ca은 이와 같은 과정으로 각각 Mg2+, Ca2+을 형성한다.

11. ③

Al3+은 알루미늄 원자(Al)가 전자 3개를 잃어 +3의 양이온이 된 것이다.

12. ③

마그네슘 원자는 전자 2개를 잃어 양이온(Mg2+)이 된다. 마그네슘 원자의 원자핵 전하량은 +12이므로 마그네슘 원자가 가지는 전자 수는 12개이고, 마그네슘 이온이 가지는 전자 수는 12개-2개=10개이다.

13. 리튬 이온, Li+

리튬 원자(Li)가 전자 1개를 잃어 양이온(Li+)이 되는 모형이다.

14. ④, ⑤

① 황산 바륨(BaSO4), ② 탄산 칼슘(CaCO3), ③ 염화 은(AgCl)은 흰색 앙금, ④ 황화 구리(Ⅱ)(CaS)는 검은색 앙금, ⑤ 아이오딘화 납(PbI2)은 노란색 앙금이다.

15. ③

염화 이온(Cl-)은 은 이온(Ag+)과 반응하여 흰색 앙금인 염화 은(AgCl)을 생성하고, 바륨 이온(Ba2＋)은 황산 이온(SO42－)과 반응하여 흰색 앙금인 황산 바륨(BaSO4)을 생성한다.

16. A : CaCl2, B : KCl, C : Ca(NO3)2, D : NaNO3

질산 은(AgNO3) 수용액에서 앙금을 생성할 수 있는 것은 은 이온(Ag＋)이고, 탄산 나트륨(Na2CO3) 수용액에서 앙금을 생성할 수 있는 것은 탄산 이온(CO32－)이다.

Ag+과 앙금을 생성할 수 있는 물질	KCl, CaCl2
CO32-과 앙금을 생성할 수 있는 물질	CaCl2, Ca(NO3)2

A 수용액은 은 이온(Ag＋)과 탄산 이온(CO32－) 모두와 앙금을 생성할 수 있어야 하므로 A는 염화 칼슘(CaCl2)이다.

B 수용액은 은 이온(Ag＋)과는 앙금을 생성하지만, 탄산 이온(CO32－)과는 변화가 없으므로 B는 염화 칼륨(KCl)이다.

C 수용액은 은 이온(Ag＋)과는 변화가 없지만 탄산 이온(CO32－)과는 앙금을 생성하므로 C는 질산 칼슘(Ca(NO3)2)이다.

D 수용액은 은 이온(Ag＋)과 탄산 이온(CO32－) 모두와 변화가 없으므로 D는 질산 나트륨(NaNO3)이다.

17. ⑤

염화 이온(Cl－)은 은 이온(Ag＋)과 반응하여 흰색 앙금인 염화 은(AgCl)을 생성하므로 (가)는 질산 은(AgNO3) 수용액을 사용한다.

칼슘 이온(Ca2＋)은 탄산 이온(CO32－)과 반응하여 흰색 앙금인 탄산 칼슘(CaCO3)을 생성하므로 (나)는 탄산 이온(CO32－)을 포함하고 있는 수용액을 사용한다.

18. ②, ⑤

② 질산 은(AgNO3) 수용액을 넣으면 염화 나트륨(NaCl) 수용액에서만 흰색 앙금인 염화 은(AgCl)이 생성된다.

⑤ 불꽃 반응 색을 관찰하면 질산 칼륨(KNO3) 수용액은 보라색, 염화 나트륨(NaCl) 수용액은 노란색이 나타난다.

19. ⑤

원자핵의 전하량이 전자의 총 전하량보다 많으면 양이온이고, 원자핵의 전하량보다 전자의 총 전하량이 많으면 음이온이다. 전자의 총 전하량은 (-1)×전자의 개수로 구할 수 있다.

20. ⑤

(가) 은 이온(Ag＋), 바륨 이온(Ba2＋), 나트륨 이온(Na＋)이 녹아 있는 혼합 수용액에 염화 나트륨(NaCl) 수용액을 넣으면 흰색 앙금인 염화 은(AgCl)이 생성된다.

(나) (가)에서 거른 용액 속에는 바륨 이온(Ba2＋), 나트륨 이온(Na+)이 있으며, 여기에 황산 나트륨(Na2SO4) 수용액을 넣으면 흰색 앙금인 황산 바륨(BaSO4)이 생성된다. 여기서 황산 나트륨(Na2SO4) 수용액 대신 염화 나트륨(NaCl) 수용액을 가하면 앙금 생성 반응이 일어나지 않는다.