[2026] 9월 모의고사 통합과학_6~10번 풀이

6. 그림은 어느 별의 내부 구조와 각 영역에서 가장 큰 질량비를 차지하는 원소를 나타낸 것이다. 이 별에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

그림의 중심부에 철이 존재하는 층상 구조는 질량이 태양보다 큰 별에서 나타납니다. 질량이 큰 별은 중심부 온도가 매우 높아 단계적인 핵융합을 통해 철까지 생성한 뒤 초신성 폭발을 겪을 수 있습니다. 철은 핵융합을 통해 에너지를 얻을 수 있는 마지막 단계의 원소이므로 별의 정상적인 핵융합으로 철보다 무거운 원소를 만들지는 못합니다.

 

ㄱ. 질량은 태양보다 크다.

→ O(철까지 생성된 층상 구조는 질량이 태양보다 큰 별에서 나타납니다)

 

ㄴ. 진화 과정에서 초신성 폭발을 할 수 있다.

→ O(질량이 큰 별은 진화의 마지막 단계에서 중심핵이 붕괴하며 초신성 폭발을 일으킬 수 있습니다)

 

ㄷ. 중심부에서는 철의 핵융합 반응으로 철보다 무거운 원소가 생성된다.

→ X(철의 핵융합은 에너지를 방출하지 않으므로 별 중심부의 정상적인 핵융합으로 철보다 무거운 원소가 생성되지 않습니다)

 

정답은 ㄱ, ㄴ으로, ③입니다.

 

💡 별의 질량에 따라 진화 과정과 생성 가능한 원소가 달라집니다. 질량이 큰 별은 철까지 만들 수 있고 이후 초신성 폭발을 겪을 수 있습니다.

 

7. 그림은 화합물 XY와 Z₂Y의 화학 결합을 모형으로 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

모형에서 X²⁺와 Y²⁻가 결합하므로 X는 3주기 2족의 마그네슘(Mg), Y는 2주기 16족의 산소(O)로 판단할 수 있습니다. Z₂Y에서는 Z와 Y가 전자를 공유하므로 Z는 수소(H)이고 Z₂Y는 H₂O입니다. 따라서 X의 원자가 전자 수는 2, Y는 6이며, O₂는 산소 원자 사이에 전자쌍 2개를 공유하는 이중 결합을 합니다.

 

ㄱ. 원자가 전자 수는 X가 Y보다 작다.

→ O(X(Mg)의 원자가 전자는 2개, Y(O)의 원자가 전자는 6개이므로 X가 더 작습니다)

 

ㄴ. Z₂Y에서 Z의 전자 배치는 네온(Ne)과 같다.

→ X(Z는 수소(H)이며 공유 결합 후 첫 번째 전자껍질에 전자 2개를 가지므로 헬륨(He)과 같은 안정한 전자 배치를 갖습니다)

 

ㄷ. 두 개의 Y 원자가 한 쌍의 전자를 공유하여 결합하면 Y₂가 형성된다.

→ X(Y는 산소이고 O₂에서는 두 산소 원자가 전자쌍 2개를 공유하는 이중 결합을 형성합니다)

 

정답은 ㄱ으로, ①입니다.

 

💡 이온 모형에서 이온의 전하와 전자 배치를 이용해 원소를 판별한 뒤, 공유 결합 분자에서 필요한 공유 전자쌍 수를 비교해야 합니다.

 

8. 다음은 원자의 전자 배치에 대한 수업 활동의 일부이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

활동 조건과 숫자 카드를 모두 만족시키면서 원자 번호가 W<X<Y<Z가 되도록 배열하면 W, X, Y, Z는 각각 He, Li, Ne, Na입니다. 전자가 모두 채워진 전자껍질 수는 각각 1, 1, 2, 2이고, 가장 바깥 전자껍질이 모두 채워진 He과 Ne의 원자가 전자 수는 문제의 정의에 따라 0, Li과 Na는 1입니다.

 

ㄱ. W는 비금속 원소이다.

→ O(W는 헬륨(He)으로 비금속 원소인 비활성 기체입니다)

 

ㄴ. X와 Z는 같은 족 원소이다.

→ O(X는 리튬(Li), Z는 나트륨(Na)으로 모두 1족 원소입니다)

 

ㄷ. Y와 Z는 같은 주기 원소이다.

→ X(Y는 네온(Ne)으로 2주기, Z는 나트륨(Na)으로 3주기 원소입니다)

 

정답은 ㄱ, ㄴ으로, ③입니다.

 

💡 전자껍질 수는 주기, 원자가 전자 수는 같은 족 원소의 유사한 화학적 성질과 연결됩니다. 비활성 기체의 원자가 전자 수를 0으로 정한 문제 조건도 놓치지 않아야 합니다.

 

9. 다음은 리튬(Li)과 나트륨(Na)의 성질을 알아보는 실험이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

리튬과 나트륨은 모두 1족 알칼리 금속으로 원자가 전자 수가 1개이고 화학적 성질이 비슷합니다. 공기 중에 노출되면 산소와 빠르게 반응하여 잘라낸 단면의 광택이 사라지고, 물과 반응하면 수소 기체와 수산화 이온을 포함하는 염기성 수용액이 생성됩니다. 페놀프탈레인 용액이 붉게 변한 것은 이 수용액이 염기성임을 보여줍니다.

 

ㄱ. (가)의 과정에서 리튬은 공기 중의 산소와 반응한다.

→ O(리튬의 단면 광택이 사라지는 것은 공기 중 산소와 반응하여 표면이 산화되기 때문입니다)

 

ㄴ. ‘물과 격렬하게 반응한다.’는 ㉠으로 적절하다.

→ O(나트륨은 물과 빠르고 격렬하게 반응하는 대표적인 알칼리 금속입니다)

 

ㄷ. 실험 결과로부터 리튬과 나트륨의 화학적 성질이 유사하다는 것을 알 수 있다.

→ O(두 금속 모두 공기 중에서 광택이 사라지고 물과 반응하여 염기성 수용액을 만드는 공통된 성질을 보입니다)

 

정답은 ㄱ, ㄴ, ㄷ으로, ⑤입니다.

 

💡 같은 족 원소는 원자가 전자 수가 같아 화학적 성질이 비슷합니다. 알칼리 금속의 산소·물과의 반응과 염기성 수용액 형성을 함께 기억해야 합니다.

 

10. 다음은 염화 나트륨, 포도당, 물질 A의 전기 전도성을 확인하는 실험이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

염화 나트륨은 이온 결합 물질로 고체에서는 이온이 제자리에 고정되어 있어 전류가 흐르지 않지만, 물에 녹으면 Na⁺와 Cl⁻가 자유롭게 이동하므로 전류가 흐릅니다. 포도당은 공유 결합 분자 물질로 물에 녹아도 이온으로 나뉘지 않아 전류가 흐르지 않습니다. A도 수용액에서 전류가 흐르지 않으므로 공유 결합 물질에 해당합니다.

 

ㄱ. ㉠은 ‘○’이다.

→ X(A는 공유 결합 물질이므로 고체 상태에서도 자유롭게 이동할 전하가 없어 전기 전도성이 없습니다. 따라서 ㉠은 ×입니다)

 

ㄴ. A는 공유 결합 물질이다.

→ O(A 수용액에서 전류가 흐르지 않으므로 물에 녹아 이온을 만드는 이온 결합 물질이 아니라 공유 결합 물질입니다)

 

ㄷ. 염화 나트륨이 수용액 상태에서 전기 전도성이 있는 이유는 이온들이 이동할 수 있기 때문이다.

→ O(NaCl이 물에 녹으면 Na⁺와 Cl⁻가 분리되어 이동하면서 전하를 운반합니다)

 

정답은 ㄴ, ㄷ으로, ④입니다.

 

💡 이온 결합 물질은 고체에서는 전류가 흐르지 않지만 수용액에서는 이온이 이동하여 전류가 흐릅니다. 공유 결합 분자 물질은 일반적으로 수용액에서도 전류가 흐르지 않습니다.