Ⅴ. 물질의 특성

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개념 확인 문제

그 물질만이 나타내는 고유한 성질을 무엇이라고 하는가?

물질의 특성 중 색깔, 맛, 냄새, 굳기, 결정 모양과 같은 성질을 무엇이라고 하는가?

액체 물질이 끓는 동안 일정하게 유지되는 온도를 무엇이라고 하는가?

끓는점은 물질의 종류에 따라 다르고 물질의 양에 관계없이 (       )하므로, 물질의 특성이 된다.

압력이 낮아지면 끓는점이 ( 높아, 낮아 )지고, 압력이 높아지면 끓는점이 ( 높아, 낮아 )진다.

고체 상태의 물질이 액체 상태로 되는 온도를 (       )이라고 한다.

한 물질의 녹는점과 어는점은 (       )다.

녹는점과 어는점은 물질의 종류에 따라 다르고 물질의 양에 관계없이 (       )하므로, 물질의 특성이 된다.

단위 부피당 질량을 무엇이라고 하는가?

두 물질의 질량이 같을 때는 부피가 클수록 밀도가 ( 크, 작 )다.

밀도는 물질의 종류에 따라 다르고, 물질의 양에 관계없이 (       )하므로, 물질의 특성이 된다.

밀도가 ( 큰, 작은 ) 물질이 밀도가 ( 큰, 작은 ) 물질 위로 뜬다.

기체는 고체나 액체보다 큰 부피를 차지하므로 기체의 밀도는 고체나 액체보다 ( 크, 작 )다.

한 물질이 다른 물질에 녹아 고르게 섞이는 현상을 (       )라고 한다.

다른 물질에 녹는 물질을 (       ), 다른 물질을 녹이는 물질을 (       )라고 하며, 용질과 용매가 고르게 섞여 있는 물질을 (       )이라고 한다.

용액의 진하기를 (       )라고 한다.

일정한 온도에서 용매 [eqn: 100`` rm `g]에 녹을 수 있는 용질의 최대 [eqn: rmg] 수를 (       )라고 한다.

용해도는 물질의 종류에 따라 다르고, 물질의 양에 관계없이 (       )하므로, 물질의 특성이 된다.

고체의 용해도는 일반적으로 온도가 높을수록 (       )한다.

기체의 용해도는 온도가 높을수록 ( 증가, 감소 )하고, 압력이 높을수록 ( 증가, 감소 )한다.

한 종류의 물질만으로 이루어진 물질을 (       )이라고 한다.

두 종류 이상의 순물질이 섞여 있는 물질을 (       )이라고 한다.

성분 물질이 고르게 섞여 있으면 (       ) 혼합물이고, 성분 물질이 고르지 않게 섞여 있으면 (       ) 혼합물이다.

소금물은 끓는 동안에는 온도가 계속 (       )지고, 어는 동안에는 온도가 계속 (       )진다.

( 순물질, 혼합물 )은 끓는점, 녹는점, 밀도 등 물질의 특성이 일정하지만, ( 순물질, 혼합물 )은 끓는점, 녹는점, 밀도 등이 일정하지 않다.

혼합물을 가열할 때 끓어 나오는 기체를 냉각하여 액체를 얻는 방법을 (       )라고 한다.

끓는점이 다른 액체가 섞여 있는 혼합물을 가열하면 끓는점이 ( 높은, 낮은 ) 물질이 먼저 끓어 나온다.

증류가 여러 번 일어나게 하여 끓는점이 다른 액체 혼합물을 분리하는 방법을 (       )라고 한다.

원유를 가열하여 증류탑으로 보내면 증류탑에서 원유의 성분 물질이 기화와 액화를 반복하면서 (       ) 차이에 의해 분리된다.

서로 섞이지 않는 액체 혼합물은 (       ) 차이를 이용하여 분리한다.

밀도가 다른 두 고체의 혼합물은 두 물질을 녹이지 않고, 밀도가 두 물질의 중간 정도인 액체에 넣어서 (       ) 차이를 이용하여 분리할 수 있다.

서로 섞이지 않고 밀도가 다른 액체의 혼합물은 밀도가 ( 큰, 작은 ) 물질이 위층에, 밀도가 ( 큰, 작은 ) 물질이 아래층에 위치한다.

액체 A가 아래층, 액체 B가 위층으로 분리되어 있고, 두 액체 사이에 고체 C가 위치할 때 A, B, C의 밀도를 부등호로 비교하시오.

볍씨를 소금물에 담그면 쭉정이는 뜨고, 속이 찬 볍씨는 가라앉는다. 따라서 밀도를 비교하면 쭉정이 (       ) 소금물 (       ) 속이 찬 볍씨 순이다.

온도에 따른 용해도 차이가 큰 물질과 작은 물질이 섞인 혼합물을 높은 온도의 용매에 모두 녹인 후 냉각하면, 온도에 따른 용해도 차이가 ( 큰, 작은 ) 물질이 먼저 석출된다.

고체 혼합물을 온도에 따른 (       ) 차이를 이용하여 분리하는 방법을 분별 결정이라고 한다.

용매를 사용하여 혼합물에서 특정 성분을 분리하는 방법을 무엇이라고 하는가?

혼합물을 분리하기 위해서는 혼합물을 이루는 성분 물질의 (       )을 알아야 한다.

단원 마무리 문제

다음 보기에서 물질의 특성을 모두 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. 질량 ㄴ. 온도 ㄷ. 녹는점 ㄹ. 밀도 ㅁ. 길이 ㅂ. 용해도

① ㄱ, ㄴ, ㄹ       ② ㄱ, ㄷ, ㅁ      ③ ㄴ, ㄷ, ㅂ

④ ㄴ, ㅁ, ㅂ       ⑤ ㄷ, ㄹ, ㅂ

다음 중 액체의 끓는점에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 액체 물질이 끓는 동안 일정하게 유지되는 온도이다.

② 물질의 종류에 따라 다르며, 순물질의 끓는점은 일정하다.

③ 액체의 양이 많아지면 끓는점도 높아진다.

④ 압력이 낮아지면 끓는점이 낮아진다.

⑤ 끓는점이 낮은 물질일수록 입자 사이의 인력이 약하다.

그림은 물질 A～D의 질량과 부피를 측정한 결과를 나타낸 것이다.

A～D 중 같은 물질일 것으로 예상되는 물질을 쓰시오.

오른쪽 그림은 몇 가지 물질을 유리컵에 넣었을 때 층을 이룬 모습을 나타낸 것이다. 각 물질의 밀도를 부등호를 이용하여 비교하시오.

다음은 물질 A～C의 녹는점과 끓는점을 나타낸 것이다.

물질	A	B	C
녹는점(°C)	-210	-117	1,535
끓는점(°C)	-196	79	2,750

.

A～C 중 상온(25°C)에서 기체 상태로 존재하는 것은?

① A              ② B             ③ C

④ A, B           ⑤ B, C

오른쪽 그림은 고체 물질 A～C를 같은 불꽃으로 각각 가열하였을 때의 온도 변화를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 그래프의 수평한 구간의 온도는 녹는점이다.

② B와 C는 같은 종류의 물질이다.

③ C는 B보다 양이 많다.

④ 분자 사이의 인력이 가장 강한 것은 A이다.

⑤ 액체 상태의 A～C를 각각 냉각하면 B와 C가 먼저 응고한다.

그림은 어떤 고체 물질의 물에 대한 용해도 곡선이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 보기에서 모두 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. B 용액은 포화 용액이다. ㄴ. B와 C 용액의 퍼센트 농도는 같다. ㄷ. D 용액을 [eqn: 60````° rm C]로 냉각시키면 포화 용액이 된다. ㄹ. B 용액 [eqn: 250``` rm g]을 [eqn: 60```° rm C]로 냉각시키면 고체 [eqn: 100``` rm g]이 결정으로 석출된다.

① ㄱ, ㄴ          ② ㄱ, ㄷ          ③ ㄴ, ㄷ

④ ㄴ, ㄹ          ⑤ ㄷ, ㄹ

다음 중 순물질과 혼합물에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 순물질은 한 가지 종류의 물질로 이루어진다.

② 균일 혼합물은 성분 물질이 고르게 섞여 있다.

③ 공기, 소금물, 탄산음료는 균일 혼합물이다.

④ 혼합물의 끓는점은 성분 비율에 따라 달라진다.

⑤ 물은 수소와 산소의 두 가지 성분으로 이루어지므로 혼합물이다.

다음은 혼합물의 어떤 성질을 이용한 것인가?

• 눈이 내릴 때 도로에 염화 칼슘을 뿌린다.

• 납에 주석을 섞어 금속을 이어 붙이는 데 사용한다.

① 혼합물은 끓는점이 일정하다.

② 혼합물은 순물질보다 끓는점이 높다.

③ 혼합물은 순물질보다 녹는점이나 어는점이 낮다.

④ 혼합물은 성분 물질의 특성을 그대로 지닌다.

⑤ 혼합물은 성분 물질과 전혀 다른 새로운 성질을 지닌다.

그림은 혼합물 분리에 사용되는 실험 장치이다.

(가)                  (나)

각 실험 장치로 분리할 수 있는 혼합물을 옳게 짝 지은 것은?

(가)                (나)

① 물과 에탄올         물과 식용유

② 물과 식용유         물과 메탄올

③ 모래와 사금         질산 칼륨과 염화 나트륨

④ 물과 사염화 탄소    모래와 소금

⑤ 간장과 참기름       물과 소금

오른쪽 그림은 원유를 분리하는 증류탑을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 끓는점 차이를 이용하여 분리한다.

② 증류탑의 높이가 높을수록 분리가 잘 된다.

③ 증류탑 내부에서 증류가 여러 번 일어난다.

④ 공기에서 질소와 산소를 분리할 때도 같은 원리를 이용할 수 있다.

⑤ 끓는점이 높은 물질이 증류탑의 위쪽에서 분리된다.

오른쪽 그림과 같이 볍씨를 소금물에 넣으면 좋은 볍씨를 분리할 수 있다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 녹는점 차이를 이용하여 분리한다.

② 쭉정이는 소금물보다 밀도가 크다.

③ 소금과 모래도 같은 방법으로 분리할 수 있다.

④ 쭉정이가 가라앉았을 때는 소금물에 소금을 더 녹여야 한다.

⑤ 속이 찬 좋은 볍씨와 쭉정이의 밀도 차이가 작을수록 분리가 잘 된다.

[eqn: 80```° rm C]의 물 [eqn: 100`` rm `g]에 염화 나트륨과 붕산을 각각 [eqn: 10`` rm `g]씩  넣어 모두 녹인 다음, [eqn: 20```° rm C]까지 냉각하여 거름종이로 걸렀다.

거름종이 위에 걸러진 물질과 그 질량을 구하시오.

둥근바닥 플라스크에 물을 넣고 끓인 후 고무마개로 막은 다음 플라스크를 거꾸로 세워놓고 오른쪽 그림과 같이 찬물을 부으면 물이 끓는다. 이러한 현상이 나타나는 이유를 서술하시오.

다음과 같은 현상이 나타나는 이유를 기체의 용해도와 관련하여 서술하시오.

큰 공장이나 발전소에서는 생산된 제품이나 공장의 기계를 식히기 위해 많은 양의 냉각수를 사용한다. 그런데 냉각수로 사용한 후 바닷가로 다시 배출된 물은 수중 생물의 호흡에 방해가 된다.

정답과 해설

Ⅴ. 물질의 특성

1. 물질의 특성    2. 겉보기 성질    3. 끓는점    4. 일정    5. 낮아, 높아    6. 녹는점   7. 같    8. 일정    9. 밀도    10. 작      11. 일정    12. 작은, 큰    13. 작    14. 용해    15. 용질, 용매, 용액    16. 농도    17. 용해도    18. 일정    19. 증가    20. 감소, 증가    21. 순물질    22. 혼합물    23. 균일, 불균일    24. 높아, 낮아    25. 순물질, 혼합물    26. 증류    27. 낮은    28. 분별 증류    29. 끓는점    30. 밀도    31. 밀도    32. 작은, 큰    33. B<C<A    34. <, <    35. 큰    36. 용해도    37. 추출    38. 특성    39. ➄    40. ➂    41. C와 D    42. 코르크<식용유<물<플라스틱<글리세린<사염화 탄소    43. ➀    44. ➄    45. ➁    46. ➄     47. ➂    48. ➃    49. ➄    50. ➃    51. 붕산, 5 g   52. 해설 참조   53. 해설 참조

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

40. 끓는점은 물질의 특성이므로 같은 물질인 경우 물질의 양에 관계없이 끓는점이 일정하다.

41. C와 D는 밀도가 2 g/cm3로 같으므로 같은 종류의 물질이다.

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

43. 물질은 녹는점보다 낮은 온도에서는 고체 상태, 녹는점과 끓는점 사이의 온도에서는 액체 상태, 끓는점보다 높은 온도에서는 기체 상태로 존재한다. 따라서 상온에서 A는 기체, B는 액체, C는 고체 상태이다.

44. ➁, ➂ B와 C는 녹는점이 같으므로 같은 물질이고, C가 녹는점에 도달하는 시간이 더 오래 걸리므로 C의 양이 더 많다.

➃ A는 녹는점이 가장 높으므로 분자 사이의 인력이 가장 강하다.

➄ 액체 상태의 A～C를 냉각하면 어는점이 높은 A가 먼저 응고한다.

45. ㄴ. B와 C는 물 100 g에 녹아 있는 용질의 양이 다르므로 퍼센트 농도가 다르다.

ㄹ. 80 ℃에서 용해도가 150이므로 B 용액 250 g은 물 100 g에 고체 150 g이 녹아 있다. 60 ℃에서 용해도는 100이므로 60 ℃ 물 100 g에는 고체 100 g만 녹을 수 있고, 50 g(=150 g-100 g)은 결정으로 석출된다.

46. 물은 수소와 산소로 이루어진 화합물이며, 순물질이다.

47. 눈이 녹은 물에 염화 칼슘이 녹으면 어는점이 낮아지므로 도로가 잘 얼지 않는다. 납에 주석을 섞은 땜납은 녹는점이 낮아 쉽게 녹으므로 금속을 이어 붙이는 데 사용한다.

48. 물과 사염화 탄소는 서로 섞이지 않으므로 (가) 분별 깔때기를 이용하여 분리할 수 있다. 모래와 소금은 물에 녹인 후 (나) 거름 장치를 이용하여 분리할 수 있다.

49. 증류탑은 여러 층으로 되어 있으며, 탑 안의 온도는 위쪽으로 갈수록 낮아진다. 원유를 높은 온도로 가열하여 증류탑으로 보내면 성분 물질들이 기화와 액화를 반복하여 끓는 온도에 따라 각 층에서 분리되며, 증류탑의 윗부분에서는 끓는점이 낮은 물질이 분리된다.

50. ➀, ➄ 속이 찬 좋은 볍씨와 쭉정이의 밀도 차이를 이용하여 분리하는 방법이므로 밀도 차이가 클수록 분리가 잘 된다.

➁ 쭉정이는 소금물보다 밀도가 작아서 소금물 위에 뜬다.

➂ 소금과 모래는 용해도 차이를 이용하여 분리한다.

➃ 쭉정이가 소금물에 가라앉았을 때는 소금물의 밀도가 쭉정이보다 작은 상태이므로, 소금물에 소금을 더 녹여 소금물의 밀도를 크게 해야 한다.

51. 20 ℃에서 염화 나트륨의 용해도는 36이므로 물 100 g에는 염화 나트륨이 최대 36 g 녹을 수 있다. 20 ℃에서 붕산의 용해도는 5이므로 물 100 g에 붕산이 최대 5 g 녹을 수 있고, 5 g(=10 g-5 g)이 결정으로 석출된다.

52. [모범 답안] 플라스크 속 수증기가 액화하여 플라스크 내부의 압력이 낮아져 물의 끓는점이 낮아지기 때문이다.

53. [모범 답안] 공장의 기계를 식히기 위해 사용된 냉각수는 온도가 높아진다. 기체의 용해도는 온도가 높을수록 감소하므로 바닷가로 배출된 물은 온도가 높아 산소의 용해도가 작으므로 수중 생물의 호흡에 방해가 된다.