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

화학1 "화학식량과 몰" 기출문제 3편입니다.

 

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

 

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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] "1g에 들어있는 전체 원자수" 자료에 집중해봅시다.

 

1g에 들어있는 전체 원자수는 1g에 들어있는 전체 분자수 X 분자 1개당 원자수 와 같습니다.

 

그러므로 1g에 들어있는 전체 원자수 값을 '분자 1개당 원자수'로 나누어봅시다.

 

(가)는 21/7 = 3 이고 (나)는 16/2n = 8/n 입니다.

 

이때 1g에 들어있는 전체 분자수는 1/분자량 과 비례합니다.

 

그러므로 분자량 비는 (가) : (나) = 8/n : 3 = 8 : 3n 입니다.

 

문제에서 분자량 비는 (가) : (나) = 4 : 3 이므로 n = 2 이여야 하겠습니다.

 

따라서 기체 (가)의 분자식은 X3Y4 이고 기체 (나)의 분자식은 Z2Y2 입니다.

 

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기체 (가)에서 구성 원소의 질량비는 X : Y = 9 : 1 입니다.

 

그러므로 원자량비는 X : Y = 12 : 1 입니다.

 

X 원자량을 12, Y 원자량을 1로 놓아봅시다.

 

기체 (가)의 분자량은 40이므로 기체 (나)의 분자량은 30이 되어야 합니다.

 

30이 되려면 Z의 원자량은 14가 되어야 하겠습니다.

 

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위 문제의 답은 1번 입니다.

 

 

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[해설] 분자당 구성 원자수 비는 X : Y = 5 : 3 입니다.

 

이때 비율로만 보지 말고 실제값으로 생각해봅시다.

 

X의 분자당 구성 원자수는 5개이고 Y의 분자당 구성 원자수는 3개 입니다.

 

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표를 보면 때마침 (가)의 단위 부피당 전체 원자 수가 5인 것을 확인할 수 있습니다.

 

앞으로 단위 부피는 1mol에 해당되는 부피로 생각해주면 되겠습니다.

 

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만약 (나)에 X 분자만 들어있었다면 1mol 당 전체 원자 수는 5 이였을 것입니다.

 

만약 (나)에 Y 분자만 들어있었다면 1mol 당 전체 원자 수는 3 이였을 것입니다.

 

실제로 (나)에서는 1mol 당 전체 원자 수가 4 입니다.

 

X 분자와 Y 분자가 어떤 비율로 들어있어야 할까요?

 

1 : 1 입니다.

 

그러므로 분자량 비는 X : Y = 1 : 4가 되겠습니다.

 

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실린더 (나)에서 X와 Y가 1mol 씩 존재한다고 생각해봅시다.

 

그러면 자연스럽게 실린더 (가)에는 X가 3mol 존재하게 됩니다.

 

따라서 밀도에서 부피에 해당되는 부분의 비는 (가) : (나) = 3 : 2 입니다.

 

질량비는 (가) : (나) = 3 : 5 입니다.

 

그러므로 밀도비는 2 : 5 입니다.

 

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위 문제의 답은 5번 입니다.

 

 

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4편으로 찾아오겠습니다.

 

 

수고하셨습니다!