[고등화학1] 화학식량과 몰 기출문제 4편 : 문자는 어쩔 수 없을 때 사용합시다

화학1 "화학식량과 몰" 기출문제 4편입니다.

 

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

 

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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] 1g당 C의 질량은 (가)와 (나)가 같습니다.

 

전체 질량 비는 (가) : (나) = 1 : 2 이므로

 

C의 질량 비는 (가) : (나) = 1 : 2 이여야 하겠습니다.

 

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C2H6 첨가 후에 부피는 두배가 되었으므로 넣어준 몰수는 0.2 + n 이 되겠습니다.

 

그러므로 넣어준 C의 개수는 2(0.2+n) = 0.4 + 2n 이고

 

(가)에는 0.4 + 2n 만큼 C가 들어있어야 합니다.

 

0.2a + 4n = 0.4 + 2n 이므로 a = 2 -10n 입니다.

 

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넣어준 C2H6의 질량은 wg 입니다.

 

따라서 30(0.2 + n) = wg 입니다.

 

(가)에 들어있는 기체의 질량은 wg 입니다.

 

따라서 5.6 -24n + 58n = wg 입니다.

 

30(0.2 + n) = wg = 5.6 -24n + 58n 이므로

 

n = 0.1 입니다.

 

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위 문제의 답은 2번입니다.

 

 

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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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등장하는 기체를 보면 모두 분자 1개당 X의 수가 a개로 같은 것을 확인할 수 있습니다.

 

따라서 (가)와 (나)의 기체 부피는 4V로 같으므로 들어있는 X 수도 같아야 합니다.

 

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(가)의 전체 원자수는 10N이고 (나)의 전체 원자수는 9N 입니다.

 

즉 Y의 수는 (가)에서 N만큼 더 많아야 합니다.

 

이때 Y 원자수(상댓값)을 보면 (가)에서 6이고 (나)에서 5입니다.

 

(가)에서 Y가 1만큼 더 많아야 합니다.

 

그러므로 저는 상댓값 1에 해당되는 양을 N이라고 하겠습니다.

 

이를 이용하면 (가)에서는 Y가 6N / X가 4N 있고

 

(나)에서는 Y가 5N / X가 4N 있습니다.

 

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XaYb 7.5w 만큼의 부피를 x / XaYc 8w 만큼의 부피를 y라고 해보겠습니다.

 

(가)에서의 부피는 2x + 2y 이고 (나)에서의 부피는 3x + y 입니다.

 

이때 (가)와 (나)의 부피는 같으므로 x = y = V 입니다.

 

저는 (가)에서 XaYb가 2mol / XaYc가 2mol,

 

(나)에서 XaYb가 3mol / XaYc가 1mol 있다고 놓아보겠습니다.

 

(가)에서는 Y가 6N / X가 4N 있어야 하므로 a = 1 이고 2b + 2c = 6 입니다.

 

(나)에서는 Y가 5N / X가 4N 있어야 하므로 3b + c = 5 입니다.

 

b = 1 / c = 2 입니다.

 

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(다)에서 Y가 9N 있으면서 전체 기체의 몰수는 5mol 있어야 합니다.

 

적절히 5mol 을 분해해보면

 

XY가 1mol / XY2가 4mol 있으면 됩니다.

 

그러므로 전체 원자수는 14 입니다.

(ㄷ 맞는 보기)

 

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위 문제의 답은 3번 입니다.

 

 

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수고많으셨습니다!