[2026] 9월 모의고사 통합과학_11~15번 풀이

11. 다음은 학생 A가 수행한 리튬(Li), 나트륨(Na), 칼륨(K)에 대한 탐구 활동이다. ㉠은 ‘산성’과 ‘염기성’ 중 하나이다. 학생 A의 결론이 타당할 때, 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

Li, Na, K은 모두 주기율표 1족의 알칼리 금속으로 원자가 전자가 1개이며 화학적 성질이 비슷합니다. 알칼리 금속이 물과 반응하면 수소 기체와 수산화 이온(OH⁻)을 포함하는 수용액이 생성되므로 수용액은 염기성을 띱니다. 페놀프탈레인 용액이 붉게 변한 것도 염기성을 확인한 결과입니다.

 

ㄱ. ㉠은 ‘산성’이다.

→ X(알칼리 금속이 물과 반응해 생성된 수용액에는 OH⁻이 존재하므로 ㉠은 염기성입니다)

 

ㄴ. 원자가 전자 수는 Li과 Na이 같다.

→ O(Li과 Na은 같은 1족 원소로 원자가 전자 수가 모두 1개입니다)

 

ㄷ. K이 물과 반응하여 생성된 수용액은 전기 전도성이 있다.

→ O(생성된 수용액에는 K⁺와 OH⁻ 등 이동 가능한 이온이 있으므로 전류가 흐릅니다)

 

정답은 ㄴ, ㄷ으로, ④입니다.

 

💡 같은 족 원소는 원자가 전자 수가 같아 화학적 성질이 비슷합니다. 알칼리 금속과 물의 반응으로 생긴 수용액은 염기성이며 이온이 존재하므로 전기 전도성이 있습니다.

 

12. 다음은 물질의 상태 변화나 화학 반응을 이용하는 사례 (가)~(다)와 관련된 학생들의 대화이다. 제시한 내용이 옳은 학생만을 있는 대로 고른 것은?

(가)는 생선에 산성인 레몬즙을 뿌려 염기성 성분이 포함된 비린내를 중화하는 사례입니다. (나)는 드라이아이스가 고체에서 기체로 승화할 때 주변의 열을 흡수하는 성질을 이용해 아이스크림이 녹는 것을 막는 사례입니다. (다)는 철가루가 산소와 반응하며 산화될 때 열을 방출하는 성질을 이용한 손난로입니다.

 

학생 A: (가)는 중화 반응을 이용하는 사례야.

→ O(산성인 레몬즙과 비린내의 염기성 성분이 반응하여 냄새를 줄이는 중화 반응을 이용합니다)

 

학생 B: (나)에서 드라이아이스가 승화될 때 주위의 온도가 올라가.

→ X(드라이아이스의 승화는 주변에서 열을 흡수하는 흡열 과정이므로 주위의 온도는 내려갑니다)

 

학생 C: (가)와 (다)에서 이용되는 반응은 모두 에너지를 방출해.

→ O(중화 반응과 철의 산화 반응은 모두 주변으로 열에너지를 방출하는 발열 반응입니다)

 

정답은 학생 A, C로, ③입니다.

 

💡 상태 변화와 화학 반응에서 열의 출입 방향을 구분해야 합니다. 중화와 금속의 산화는 대표적인 발열 반응이고, 드라이아이스의 승화는 열을 흡수하는 과정입니다.

 

13. 다음은 대기 중 이산화 탄소(CO₂) 농도 증가가 해양 생물에 미치는 영향에 대한 탐구 자료이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

화석 연료를 연소하면 지권에 저장되어 있던 탄소가 CO₂ 형태로 기권으로 이동합니다. 대기 중 CO₂가 해수에 더 많이 녹으면 탄산(H₂CO₃)이 형성되고, 탄산이 이온화하면서 수소 이온(H⁺)이 증가하여 해양이 산성화됩니다. 증가한 H⁺은 탄산 이온(CO₃²⁻)과 결합하여 탄산 이온의 양을 줄이므로 조개와 산호가 탄산 칼슘(CaCO₃) 골격을 만드는 데 불리해집니다. 따라서 생장이 가장 작은 (다)의 해수에 CO₂가 가장 많이 녹아 있었다고 판단할 수 있습니다.

 

ㄱ. ㉠을 통해 탄소는 지권에서 기권으로 이동한다.

→ O(화석 연료는 지권에 저장된 탄소이며 연소하면 CO₂가 되어 대기로 방출되므로 탄소가 지권에서 기권으로 이동합니다)

 

ㄴ. 해수 내 ㉡의 증가는 해양을 산성화시킨다.

→ O(㉡은 H⁺이며 수소 이온 농도가 증가하면 해수의 pH가 낮아져 산성화가 진행됩니다)

 

ㄷ. (가)~(다) 중 ㉢은 (가)에서가 가장 많다.

→ X(CO₂가 많을수록 탄산 이온이 감소해 조개 생장이 억제되므로 가장 작게 성장한 (다)에서 ㉢이 가장 많습니다)

 

정답은 ㄱ, ㄴ으로, ③입니다.

 

💡 화석 연료 연소에 따른 탄소의 권역 이동과 해양 산성화 과정을 하나의 흐름으로 연결해야 합니다. CO₂ 증가 → H⁺ 증가 → CO₃²⁻ 감소 → CaCO₃ 골격 형성 저해 순서를 기억하면 자료를 쉽게 해석할 수 있습니다.

 

14. 다음은 사람 A의 혈액으로 수행한 실험이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

시험관 Ⅰ은 적혈구 내부와 농도가 같은 등장액이므로 적혈구의 모양 변화가 거의 없습니다. 시험관 Ⅱ에서 적혈구가 부풀어 오른 것은 바깥쪽 용액 ㉠의 농도가 적혈구 내부보다 낮아 물이 세포 안으로 순이동했기 때문입니다. 시험관 Ⅲ에서 적혈구가 쭈그러든 것은 용액 ㉡의 농도가 세포 내부보다 높아 물이 세포 밖으로 순이동했기 때문입니다. 이와 같은 물의 이동은 선택적 투과성을 가진 세포막을 통한 삼투입니다.

 

ㄱ. 농도는 ㉠이 ㉡보다 높다.

→ X(㉠은 적혈구 내부보다 농도가 낮고 ㉡은 적혈구 내부보다 농도가 높으므로 ㉠의 농도가 더 낮습니다)

 

ㄴ. Ⅱ에서 적혈구 세포 안으로 들어온 물의 양이 밖으로 빠져나간 물의 양보다 많다.

→ O(적혈구가 부풀어 올랐으므로 물의 순이동 방향은 세포 밖에서 안쪽입니다)

 

ㄷ. 적혈구 모양 변화의 원리는 삼투이다.

→ O(세포막을 경계로 용액 농도 차이에 의해 물이 이동하여 적혈구의 부피와 모양이 변했습니다)

 

정답은 ㄴ, ㄷ으로, ④입니다.

 

💡 세포가 부풀면 물이 세포 안으로, 쭈그러들면 물이 세포 밖으로 순이동한 것입니다. 등장액에서도 물 분자의 양방향 이동은 계속되지만 순이동이 거의 없습니다.

 

15. 다음은 유전정보의 흐름에 대한 자료이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

DNA의 유전정보는 전사를 통해 RNA로 전달되고, RNA의 코돈 정보는 라이보솜에서 번역되어 단백질의 아미노산 서열로 나타납니다. 그림에서 Ⅰ은 DNA를 주형으로 RNA가 만들어지는 전사, Ⅱ는 RNA의 코돈을 바탕으로 단백질이 합성되는 번역입니다. 표시된 DNA 가닥은 RNA와 상보적인 주형 가닥이므로 RNA의 U와 마주 보는 DNA 염기 ㉠은 A입니다. 또한 (가)와 (나)의 코돈 분포와 아미노산 종류를 비교하면 공통 코돈 UCU가 공통 아미노산 △를 지정하고, (가)에만 나타나는 CUC는 □를 지정합니다.

 

ㄱ. ㉠에 해당하는 염기는 타이민(T)이다.

→ X(RNA의 U와 상보적으로 결합하는 DNA 주형 가닥의 염기는 A이므로 ㉠은 아데닌(A)입니다)

 

ㄴ. Ⅱ는 라이보솜에서 일어난다.

→ O(Ⅱ는 mRNA의 코돈에 따라 아미노산을 연결하는 번역이며 번역은 라이보솜에서 일어납니다)

 

ㄷ. 코돈 CUC는 아미노산 ‘△’를 지정한다.

→ X(자료를 비교하면 UCU가 (가)와 (나)에 공통으로 나타나는 아미노산 △를 지정하고, CUC는 (가)에만 존재하는 아미노산 □를 지정합니다)

 

정답은 ㄴ으로, ②입니다.

 

💡 유전정보의 흐름은 DNA → RNA → 단백질입니다. 전사는 DNA의 주형 가닥과 상보적인 RNA를 만드는 과정이고, 번역은 라이보솜에서 코돈에 따라 아미노산을 연결하는 과정입니다.