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holychemistry [1038387] · MS 2021 (수정됨) · 쪽지

2022-03-27 21:28:44
조회수 5,792

[화1] 고난도 문항의 비밀 (1)

게시글 주소: https://snu.orbi.kr/00055805289

안녕하세요 수능 화학 강사 김동준입니다



다음회까지 화학식량과 몰을 마무리(?)하는 의미로 


고난도 문항의 비밀 한 가지를 알려드리려고 합니다



사실 제목을 예전에 즐겨보던 웹툰을 패러디해서


역전! 야매화학 이라고 하려다가 너무 따라하는거


아닌가 싶은 생각에 고난도 문항의 비밀 정도로 바꿔봤습니다 


(이미 무슨 말 하려는지 감이 오는 분도 좀 계실거같네요)




일단 바로 들어가보겠습니다


2021년 7월 학평 화1 17번입니다


그림입니다.<br /> <br /> 원본 그림의 이름: 220717.png<br /> <br /> 원본 그림의 크기: 가로 765pixel, 세로 762pixel



바로 작년 문제라 아마 많은 분들이 기억하고 계실법한


준킬러임에도 불구하고 오답률 1,2위를 다투던 문제였죠


이 문제를 빠르게 해결해보려고 합니다



(가)에서 (나)로 넘어가면서 탄화수소가 17w 첨가됩니다


여기서 (나)에 첨가된 탄화수소를 구성 원소인


탄소(C)와 수소(H) 질량비로 나눠보면 다음과 같습니다


C3H4의 C와 H 질량비 9 : 1


C4H8의 C와 H 질량비 6 : 1


우연히(?)도 모두 더하니 17w가 되네요


→ 9w + w + 6w + w = 17w



여기에 야매를 0.1스푼 정도 추가해서


“탄화수소 종류에 따른 질량비를 대략 알고 있다면”


(가)에서 CxH6 5w이므로 C : H = 4w : w이 아닐까?


C:H=4:1 이면 C2H6?!



정리해보면 (나)에서


C2H6 C : H = 4w : w (5w)

C3H4 C : H = 9w : w (10w)

C4H8 C : H = 6w : w (7w) 이고


따라서 (나)의 C:H 질량비=19:3으로 


ㄱ,ㄴ,ㄷ을 처리할 수 있습니다




이 문제를 이론적으로 접근한다고 하면


전체 질량이 17w, 부피는 9V, H 원자 수는 2N 증가이므로


증가한 양을 활용할 수 있습니다


(가)에서 C는 x로 알 수 없지만 H는 분자당 6개이므로 


4V를 4몰(상댓값)으로 보아 H 원자를 24몰(=N)로 잡고


첨가한 C3H4와 C4H8의 부피를 각각 aV, bV라 하면


증가한 H 원자 수는 4a + 8b = 48몰(=2N)이 됩니다


부피는 9V 증가이므로 a+b=9이고


둘을 연립하면 a=6, b=3을 얻을 수 있습니다



이를 통해 증가한 질량을 분석해보면 


C3H4 (M=40) 6몰, C4H8 (M=56) 3몰의 질량은 


40x6 + 56x3 = 408이고 이게 17w 이므로 w=24.


따라서 CxH6 4몰의 질량 5w를 120이라 할 수 있고


CxH6의 분자량은 30이 되어 x=2를 얻을 수 있습니다



다만 여기까지 찾았다고 해도 ㄷ을 해결하기 위해서는


구성 원소의 질량비로 나눠보는게 제일 합리적이겠죠


여기서 복잡하게 각각의 C, H 질량 계산을 하고 있으면 


19, 20번을 날리게 되니까요




하나만 더 보면 22학년도 대비 9월 평가원 화1 18번입니다


그림입니다.<br /> <br /> 원본 그림의 이름: 220918.png<br /> <br /> 원본 그림의 크기: 가로 754pixel, 세로 710pixel


기체 1g 부피비가 15:22 이면 분자량비는 22:15 이고


여기에 야매를 0.1스푼정도 추가하여


“대표적인 질소 산화물의 분자량을 알고 있다면”


(가)는 N2O (M=44), (나)는 NO (M=30) 입니다


원자량은 Y가 X보다 크다는 조건이 있으므로


Y가 산소, X는 질소이며 따라서 (다)는 N2O3 (M=76).




물론 이 문제도 이론적으로 접근할 수는 있습니다


(가)와 (나)를 비교하면 분자량이 감소하는데


X와 Y의 질량비가 (가) : (나) = 1 : 2 이므로


Y가 증가할 수는 없고 X가 감소하여야 합니다


구성 원자 수가 5이하이고 원자는 자연수이므로


X, Y가 동시에 변해서 질량비 1:2가 나올 수는 없고


Y가 일정할 때 X가 2:1로 감소하는 상황에서


원자량 X>Y를 만족시키는 경우를 찾으면 


처음 풀이와 같은 결론을 얻을 수 있습니다



다만 이 문제도 18번 문제이고 


여기에 시간을 너무 많이 소모하면


킬러를 풀 시간이 점점 없어지게 되겠죠




여러분이 대비하고 있는 수능은


‘학문’이 아니라 '시험'입니다


화1을 치는 입장에서는 효율적으로 잘보는게 중요하지


얼마나 학문적으로 아름답게 잘 풀었는지가 중요한게 아니거든요




어쨌든 완벽하게 이론적이지는 못한 것이기에 조심스럽고


개인적으로는 이런식으로 화학을 하는게 좀 슬프기도 합니다만


어쨌든 수능 대비에 도움이 되는 관점이기 때문에 


단원을 마무리하는 의미로 쓰게 되었습니다




다음 글에는 이 ‘야매’ 풀이가 나름의 근거를 갖는 이유와


자주 나오는 원자량과 분자량 등을 정리하고


주의할 점 등을 이야기해보려고 합니다


오늘도 긴 글 읽어주셔서 감사합니다!

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holychemistry [1038387]

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