요즘 중간고사 기간이죠? 날씨는 딱 나가서 놀기 좋은데... 시험 때문에... 하지만, 어떻게 하나요? 학생의 본분은 공부이고, 공부를 확인하는 가장 좋은 방법이 시험이죠? 중간고사 끝난 학생도 있고, 시작하는 학생도 있지만, 여러분에게 필요한 것은 성적보다는 할 수 있다는 자신감이라고 생각합니다. 자신감을 갖고 도전하시기를 바랍니다.^^ 중간고사 기출문제 가볼까요?
3번째 시간에는 물질의 특성에 대한 문제위주로 보도록 하겠습니다.
13번 문제
물질의 분류에 대한 문제 입니다.
문제풀이
물질은 순물질과 혼합물로 구성되어 있습니다. 순물질은 한 가지 종류의 물질로 이루어져 있고, 혼합물은 두 가지 이상의 물질이 섞여 있는 물질을 말합니다. 순물질은 다시 홑원소 물질과 화합물로 구분하는데요, 홑원소 물질은 한 종류의 원소로만 이루어진 물질이고, 화합물은 두 종류 이상의 원소가 결합하여 새로운 물질이 된 것을 말합니다. 수소기체, 산소기체, 질소기체, 헬륨기체, 철, 금등은 한 종류의 원소로 이루어진 물질로 홑원소 물질이라고 하고, 물, 암모니아, 이산화탄소, 에탄올등은 두 종류이상의 원소가 결합하여 만들어진 새로운 물질로 화합물을 말합니다.
혼합물은 균일 혼합물과 불균일 혼합물로 구분하는데요, 균일 혼합물은 두 가지 이상의 물질이 골고루 섞여 있는 물질이고, 불균일 혼합물은 골고루 섞여 있지 않는 물질입니다. 균일 혼합물은 보통 용액이라고 하는데요, 설탕물, 소금물, 에탄올 수용액, 황산구리 수용액 같은 것이 균일 혼합물이고, 흙탕물, 우유, 과일주스등이 불균일 혼합물입니다.
문제에서 공기, 주스, 설탕, 물을 분류하는데요, 공기와 주스는 혼합물이고, 설탕과 물은 순물질입니다. 그리고 공기는 균일 혼합물이고, 쥬스는 불균일 혼합물이죠.
14번 문제
녹는점과 끓는점 문제입니다.
문제풀이
끓는점은 액체가 기체가 될 때 온도이고, 녹는점은 고체가 액체가 될 때 온도이죠. 그리고 같은 물질이라면 녹는점과 어는점은 같습니다. 물의 녹는점은 0℃, 끓는점은 100 ℃이죠. 물이 0 ℃보다 낮은 곳에 있으면 고체인 얼음이 되고, 100 ℃보다 높은 곳에 있으면 기체인 수증기가 됩니다. 따라서 현재 온도에 따라서 물질의 상태는 달라질 수 있다는 것이죠.
1- 산소는 녹는점이 -218 ℃이므로, -230 ℃에서는 녹는점보다 낮기 때문에 고체로 존재합니다.
2- 질소의 어는점은 -210 ℃이다. 같은 물질일 때 녹는점과 어는점은 같아요.
3- 0 ℃일 때 에탄올은 액체 상태이다. 에탄올의 녹는점은 -114 ℃이고, 끓는점은 78 ℃이므로 0 ℃도는 녹는점보다 높고, 끓는점보다 낮기 때문에 액체상태로 존재합니다.
4- 같은 물질일 때 녹는점이나 끓는점은 양에 관계없이 일정합니다. 왜? 물질의 특성이기 때문이죠. 얼음의 양이 10g일 때와 100g일 때 녹는점이 달라지지 않고, 녹는점에 도달하는 시간이 달라질 뿐입니다.
5- 염화나트륨의 끓는점은 1465 ℃이네요. 그럼 1480 ℃은 끓는점보다 높기 때문에 기체상태로 존재합니다.
15번 문제
순물질과 혼합물일 때 어는점에 대한 문제입니다.
문제풀이
순물질은 녹는점이나 어는점 또는 끓는점에서 온도가 일정하게 유지가 됩니다. 왜 그런가? 녹는점이나 어는점 또는 끓는점이 될 때 상태변화가 일어나기 때문에 모든 열이 상태변화에 활용되므로, 온도가 일정하게 유지가 됩니다. 문제에서 A는 온도가 일정하게 유지가 되므로, 순물질이고, B는 온도가 일정하게 유지가 안되므로 혼합물이죠. 그럼, 혼합물일 때 온도가 일정하게 유지가 안 되는 이유는 뭘까요? 혼합물은 두 가지 이상의 순물질이 섞여 있죠. 그러면 한 가지 물질이 상태변화에 도달할 때 다른 한 가지 물질이 상태변화를 방해하기 때문입니다. 가령 소금물은 소금과 물이 섞여 있는 혼합물이죠. 소금물의 온도를 낮추면 물의 어는점에 도달하여 물이 얼어야 하는데, 소금이 물이 어는 것을 방해하기 때문에 온도가 일정하게 유지가 안되고, 더 낮은 온도에서 얼게 되는 것이죠. 워셔액은 자동차 앞유리를 닦을 때 사용하는 액체인데요, 혼합물입니다. 왜? 자동차를 겨울에도 사용하잖아요. 겨울에 워셔액을 이용하여 자동차 앞유리를 닦으려고 하는데, 얼어버리면 닦을 수 없잖아요. 그래서 물외에 다른 물질도 섞인 혼합물이죠.
16번 문제
여러 가지 액체물질을 가열할 때 문제입니다.
문제풀이
그래프에서 온도가 일정한 구간이 하나만 보이므로, 가, 나, 다 모두 순물질입니다. 그리고 액체물질을 가열했기 때문에 온도가 일정한 구간은 끓는점이네요. 끓는점은 물질의 특성이기 때문에 같은 물질이라면 양에 관계없이 같다고 했습니다. 문제에서 가)와 다)의 끓는점은 같으므로 같은 물질이네요. 근데, 끓는점에 도달하는 시간이 가)가 다) 보다 짧으므로 양은 가)가 적고, 다)가 많네요. 가)와 다)를 합하면 물질의 끓는점은 어떻게 될까요? 변하지 않습니다. 왜? 가)와 다)은 같은 물질이므로 섞어도 혼합물이 아닌 순물질이 되므로, 끓는점은 변하지 않겠네요^^
3편에서는 시간관계상 여기까지만 작성하겠습니다. 일정이 있어서 마치면 4편부터 다시 올리도록 하겠습니다.^^ 오늘도 열공하세요^^
<정답>
13-5, 14-4, 15-5, 16-3
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