[고등화학1] 화학식량과 몰 기출문제 2편 : 유심히 봐야 하는 포인트는?

화학1 "화학식량과 몰" 기출문제 2편입니다.

 

[1편 바로가기]

[고등화학1] 화학식량과 몰 기출문제 1편 : 문제 자료를 하나씩 해석해나가자

 

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문제 아래에는 제가 생각하는 효율적인 풀이를 적어보았습니다.

 

 

여러분의 풀이와 비교해보세요.

 

 

맞았더라도 제 풀이가 더 효율적이라고 느껴지신다면 다시 한번 적용해보고 생각해보시길 바랍니다.

 

 

그럼 시작해보겠습니다!

 

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[해설] 화학식량과 몰 문제가 어려워지면 유심히 봐야 하는 포인트가 있습니다.

 

"분자 1개당 특정 원자수에 어떤 특징이 있는가?"

 

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이 문제에서 등장한 기체는 XaYc / XbYc 입니다.

 

모두 분자당 Y의 개수가 동일하다는 특징이 있겠습니다.

 

(가) 실린더에는 총 VL 들어있고, (나) 실린더에는 총 2VL 가 들어있습니다.

 

그러므로 Y의 개수비도 (가) : (나) = 1 : 2 가 되겠습니다.

 

 

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위 자료에 집중해봅시다.

 

Y원자수비는 1 : 2 이므로 X 원자수비는 (가) : (나) = 5 : 11 입니다.

 

여기서 이 비율값을 실제값으로 생각해봅시다.

 

즉, (가)에는 X 원자수가 5개있고 (나)에서는 X 원자수가 11개있다고 해보는 겁니다.

 

그렇게 되려면 XbYc 7wg에 X 원자는 3개 / XaYc 5wg에 X 원자는 2개있으면 되겠습니다.

 

여기서 (가)에 들어있는 Y 원자수를 k개 / (나)에 들어있는 Y 원자수를 2k개라고 해봅시다.

 

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위 자료를 이용하여 식을 세우면,

 

5 + k : 11 + 2k = 17 : 35 이므로 k = 12 입니다.

 

실린더 (가)에 들어있는 Y원자수가 12개인 것입니다.

 

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(가)에서 XbYc 7wg은 0.5VL 에 해당하므로 XaYc 5wg은 0.5VL에 해당됩니다.

 

편의상 0.5VL 를 그냥 1mol에 해당되는 부피라고 해봅시다.

 

그러면 a = 2 / b = 3 / c = 6 이 됩니다.

 

분자량비는 X2Y6 : X3Y6 =  5 : 7 이므로 X = 12Y 입니다.

 

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위 문제의 답은 5번 입니다.

 

 

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[해설] 바로 앞 문제에서 언급했지만, 다시 한번 적어보겠습니다.

 

화학식량과 몰 문제가 어려워지면 유심히 봐야 하는 포인트가 있습니다.

 

"분자 1개당 특정 원자수에 어떤 특징이 있는가?"

 

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실린더 (가)와 (나)를 보면 모든 기체는 분자당 Y의 수가 2로 같습니다.

 

그러므로 전체 기체 수비가 곧 Y의 수비 입니다.

 

들어있는 Y의 수비가 (가) : (나) = 1 : 2 이므로

 

전체 기체 수비도 (가) : (나) = 1 : 2 입니다.

 

저는 (가)에 들어있는 기체수를 1mol로 잡아보겠습니다.

 

따라서 (나)에는 2mol의 기체가 들어있어야 합니다.

 

이때 (나)에서 Y원자수 / X원자수 = 4 이므로 X원자수는 1mol 있어야 합니다.

 

그러므로 (나)에서 X2Y2가 0.5mol / Y2Z가 1.5mol 있습니다.

 

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들어있는 Y의 수비가 (가) : (다) = 1 : 1 이므로

 

(다)에서 Y2Z는 1mol 있습니다.

 

이때 (다)에서 Y원자수 / X원자수 = 8 이므로 XZ는 0.25mol 있습니다.

 

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정리하면 (가)에 총 1mol / (나)에 총 2mol / (다)에 총 1.25mol 기체가 들어있습니다.

 

그러므로 부피비는 = 4 : 8 : 5 입니다.

 

이때 밀도비는 (가) : (나) : (다) = 13 : 10 : 10 입니다.

 

여기서 주의해야 할 포인트가 있습니다.

 

'항상 비율을 볼때는 '두개씩' 봐야 합니다.'

 

세개를 한꺼번에 보려고 하면 계산이 복잡해질 수 있기 때문입니다.

 

(가)와 (나)를 보면 질량비가 13 : 20 입니다.

 

(나)와 (다)를 보면 질량비가 8 : 5 입니다.

 

이제 합쳐보면 질량비는 (가) : (나) : (다) = 26 : 40 : 25 입니다.

 

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원자량을 구하려면 아까 구했던 질량비를 그냥 질량으로 생각해야 합니다.

 

(가)에서 2X + 2Y = 26 이므로 X + Y = 13 입니다.

 

(나)에서 13 + 1.5(2Y + Z) = 40 이므로 2Y + Z = 18 입니다.

 

(다)에서 18 + 0.25(X + Z) = 25 이므로 X + Z = 28 입니다.

 

정리하면 X = 12 / Y = 1 / Z = 16 입니다.

 

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위 문제의 답은 5번 입니다.

 

 

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3편으로 찾아오겠습니다.

 

 

수고하셨습니다!

 

 

[3편 바로가기]

[고등화학1] 화학식량과 몰 기출문제 3편 : 비율값을 실제값으로 생각합시다