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변화와 다양성

#31 염기성 (수산화이온)

10-4-5-1-3-C-v0

이 단원에서는 염기, 수산화이온, 양이온 등의 핵심 개념을 다룹니다. 총 30문제와 해설로 개념을 완성하세요.

핵심 키워드

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문제 & 해설

문제 1 · OX 문제

염기(Base)는 물에 녹아 공통으로 수소 이온(H⁺)을 내놓는 물질이다. ( )

정답: X

염기(Base) 클럽에 가입하기 위한 가장 중요한 필수 조건이에요! 산 클럽이 수소 이온(H⁺)을 꺼낸다면, 염기 클럽 회원들은 물이라는 수영장에 들어갈 때 약속이나 한 듯이 '수산화 이온(OH⁻)'이라는 똑같은 공통 유니폼을 짠 하고 꺼내놓는답니다.

오답 잡기

염기는 물에 녹아 수소 이온(H⁺)이 아니라 수산화 이온(OH⁻)을 공통으로 내놓습니다.

문제 2 · OX 문제

수산화 나트륨(NaOH)과 수산화 칼슘(Ca(OH)₂)이 공통적인 염기성을 띠면서도 서로 다른 화학적 특성을 나타내는 이유는 짝을 이루어 내놓는 양이온이 다르기 때문이다. ( )

정답: O

두 녀석이 똑같이 염기성을 띠는 이유는 똑같은 '수산화 이온(OH⁻)' 바지를 입고 있기 때문이에요. 하지만 위에 걸쳐 입은 티셔츠(양이온인 Na⁺, Ca²⁺)는 서로 달라서 물질마다 고유한 개성과 차이점을 만들어 내는 역할을 한답니다.

오답 잡기

두 물질의 공통성은 수산화 이온(OH⁻) 때문이며, 특이성(차이점)은 양이온(Na⁺, Ca²⁺)이 서로 다르기 때문에 나타납니다.

문제 3 · OX 문제

염기성 물질이 물에 녹아 이온화되면, 수용액 속에 양이온과 음이온이 나뉘어 존재하게 되므로 전류가 잘 흐른다. ( )

정답: O

물속은 아주 신나는 롤러스케이트장이에요! 얌전했던 염기 분자가 물에 들어가면 플러스(+)와 마이너스(-) 전기를 띤 꼬마 자동차(이온)들로 쪼개져서 물속을 쌩쌩 누비고 다니기 때문에, 찌릿찌릿 전기가 끊기지 않고 통할 수 있답니다.

오답 잡기

염기는 물에 녹아 전하를 띤 이온으로 쪼개져 자유롭게 이동하므로 수용액에 전류가 아주 잘 흐릅니다.

문제 4 · OX 문제

수산화 알루미늄(Al(OH)₃) 분자 1개가 수용액에서 완전히 이온화될 때 생성되는 수산화 이온(OH⁻)의 개수는 1개이다. ( )

정답: X

화학식을 자세히 살펴보면 (OH) 괄호 밖 오른쪽 아래에 작게 '₃'이라고 적혀 있죠? 즉, 수산화 이온 주머니를 무려 3개나 달고 있다는 뜻이에요. 물에 들어가면 OH⁻를 아낌없이 3개나 펑펑 꺼내놓는 엄청난 거부랍니다.

오답 잡기

화학식이 Al(OH)₃이므로 분자 1개가 이온화될 때 3개의 수산화 이온(3OH⁻)을 생성합니다.

문제 5 · OX 문제

에탄올(C₂H₅OH)은 화학식에 -OH를 포함하고 있으므로, 물에 녹으면 수산화 이온(OH⁻)으로 이온화되어 염기성을 띤다. ( )

정답: X

겉모습에 속지 마세요! 물속에 풍덩 빠졌을 때 자석처럼 플러스, 마이너스로 쪼개져야(이온화) 진정한 염기예요. 에탄올은 겉보기엔 -OH 상표를 달고 있어도, 물속에서 절대 OH⁻ 꼬리를 떼어주지 않는 짠돌이라서 염기 클럽에서 바로 탈락한답니다.

오답 잡기

에탄올은 물에 잘 섞이기는 하지만 양이온과 수산화 이온(OH⁻)으로 쪼개지는 이온화 과정을 거치지 않으므로 염기가 아닙니다.

문제 6 · OX 문제

암모니아(NH₃)는 화학식에 산소(O) 원자가 아예 없지만, 물(H₂O)과 화학적으로 반응하여 수산화 이온(OH⁻)을 생성하므로 염기로 분류된다. ( )

정답: O

암모니아는 무에서 유를 창조하는 꾀돌이 마술사예요! 자기 주머니에는 산소가 없지만, 물(H₂O) 속에 들어가면 물 분자의 멱살을 잡고 부품을 뺏어 강제로 수산화 이온(OH⁻)을 뚝딱 만들어내기 때문에 당당하게 염기 클럽 회원으로 인정받는답니다.

오답 잡기

암모니아 분자 자체에는 OH⁻가 없지만, 물 분자와 반응하여 OH⁻를 만들어내므로 염기성이 맞습니다.

문제 7 · 빈칸 채우기

수산화 나트륨의 이온화 반응식이다. 빈칸에 들어갈 알맞은 원소 기호를 쓰시오. (숫자 제외) NaOH → Na⁺ + ( )⁻

정답: OH

염기 클럽의 필수 입장권이에요! NaOH가 물에 들어가면 Na⁺라는 양이온과 함께 모든 염기의 상징인 OH⁻를 내놓습니다. 마이너스(⁻) 기호 앞에는 당연히 'OH'가 들어가야 한답니다.

오답 잡기

수산화 나트륨은 나트륨 이온(Na⁺)과 수산화 이온(OH⁻)으로 이온화됩니다.

문제 8 · 빈칸 채우기

수산화 칼슘의 이온화 반응식이다. 빈칸에 들어갈 알맞은 원소 기호를 쓰시오. (숫자 제외) Ca(OH)₂ → ( )²⁺ + 2OH⁻

정답: Ca

이번엔 티셔츠(양이온)의 이름을 맞추는 문제예요. Ca(OH)₂에서 OH⁻ 2개가 떨어져 나가면, 혼자 남는 녀석은 바로 칼슘(Ca)이랍니다! 플러스 2(+2)의 힘을 가진 든든한 양이온이죠.

오답 잡기

수산화 칼슘은 칼슘 이온(Ca²⁺)과 2개의 수산화 이온(2OH⁻)으로 이온화됩니다.

문제 9 · 빈칸 채우기

수산화 마그네슘의 이온화 반응식이다. 빈칸에 들어갈 알맞은 숫자를 쓰시오. Mg(OH)₂ → Mg²⁺ + ( )OH⁻

정답: 2

화학식의 괄호 밖에 있는 작은 숫자 '₂'를 크게 키워주면 돼요! 마그네슘은 주머니에 수산화 이온 동전을 두 개나 가지고 있기 때문에, 물속에 들어가면 쩨쩨하게 1개가 아니라 '2'개를 쿨하게 뿌린답니다.

오답 잡기

Mg(OH)₂ 분자 하나에는 OH가 2개 포함되어 있으므로 이온화 시 2개의 OH⁻가 생성됩니다.

문제 10 · 빈칸 채우기

수산화 알루미늄의 이온화 반응식이다. 빈칸에 들어갈 알맞은 숫자를 쓰시오. Al(OH)₃ → Al³⁺ + ( )OH⁻

정답: 3

염기 클럽 최고의 부자 등장! 괄호 밖의 숫자 '₃'을 보면 알 수 있듯, 수산화 알루미늄은 한 번에 무려 '3'개의 수산화 이온을 와르르 쏟아내는 엄청난 녀석이에요.

오답 잡기

Al(OH)₃ 분자 하나에는 OH가 3개 포함되어 있으므로 이온화 시 3개의 OH⁻가 생성됩니다.

문제 11 · 빈칸 채우기

암모니아(NH₃)가 물과 반응하는 이온화 반응식이다. 빈칸에 들어갈 알맞은 원소 기호를 쓰시오. (기호만 작성) NH₃ + H₂O → ( )₄⁺ + OH⁻

정답: NH

암모니아가 꾀를 부려 물 분자(H₂O)에서 수소(H) 하나를 뺏어 먹고 뚱뚱한 암모늄 이온이 되었어요! 빈칸 뒤에 '₄⁺'가 꼬리처럼 붙어 있으므로, 빈칸에는 암모니아의 기본 뼈대인 'NH'가 들어가야 완벽한 암모늄 이온(NH₄⁺)이 완성된답니다.

오답 잡기

암모니아가 물과 반응하면 암모늄 이온(NH₄⁺)과 염기성을 띠게 하는 수산화 이온(OH⁻)이 생성됩니다.

문제 12 · 빈칸 채우기

에탄올의 분자식은 C₂H₅OH 이다. 화학식의 끝에 -OH가 있지만 물에 녹아 ( )⁻ 이온으로 분리되지 않으므로 염기가 아니다. 빈칸에 들어갈 기호를 쓰시오.

정답: OH

에탄올은 겉옷에 -OH 상표를 붙이고 있지만 짭(가짜)이에요! 물속에서 이 꼬리를 'OH'⁻ 이온 형태로 잘라내서 둥둥 띄워야 진짜 염기인데, 절대 꼬리를 놓아주지 않기 때문에 염기성 테스트에서 탈락하게 됩니다.

오답 잡기

에탄올은 물에 녹아 수산화 이온(OH⁻)을 생성하지 않으므로 염기가 아닙니다.

문제 13 · 단답형

염기가 수용액 상태에서 공통으로 방출하여 염기성이라는 공통적인 화학적 성질을 띠도록 결정적인 역할을 하는 음이온의 한글 이름은 무엇인가? (5글자)

정답: 수산화이온

화학 반응식에서 '내가 바로 염기다!'라고 외치게 만들어주는 마법의 지팡이예요. 모든 염기가 짠 하고 꺼내놓는 이 마이너스 지팡이의 이름은 바로 '수산화 이온'이랍니다. 기호(OH⁻) 대신 한글 이름으로 꽉 기억해 주세요!

오답 잡기

염기가 수용액 상태에서 방출하여 염기성의 원인이 되는 공통 음이온은 수산화 이온(OH⁻)입니다.

문제 14 · 단답형

수산화 칼슘(Ca(OH)₂)과 수산화 나트륨(NaOH)이 서로 구별되는 자신만의 고유한 성질을 가지게 되는 이유는, 이온화 과정에서 수산화 이온과 함께 떨어져 나오는 '이것'의 종류가 서로 다르기 때문이다. 플러스(+) 전하를 띠는 이 입자를 통틀어 무엇이라고 하는가? (3글자)

정답: 양이온

수산화 이온이 염기 클럽의 공통 교복이라면, 이 녀석들은 각자 얼굴에 쓰고 있는 특별한 가면과 같아요. 물질마다 다르게 쓰고 있는 이 플러스 가면(양이온) 덕분에 염기들은 저마다 다른 자신만의 톡톡 튀는 성격을 자랑할 수 있죠.

오답 잡기

염기마다 고유한 성질이 다르게 나타나는 이유는 생성되는 양이온의 종류가 물질마다 서로 다르기 때문입니다.

문제 15 · 단답형

수산화 마그네슘 분자 1개가 수용액에서 완전히 이온화될 때(Mg(OH)₂ → Mg²⁺ + 2OH⁻), 이 물질이 내놓는 수산화 이온(OH⁻)의 총 개수는 수산화 칼륨(KOH) 1분자가 내놓는 개수보다 몇 배 많은가? (숫자 1글자)

정답: 2

수산화 칼륨(KOH)은 괄호가 없어서 OH⁻를 1개만 내놓는 평범한 녀석이지만, 수산화 마그네슘은 괄호 밖 숫자 ₂ 덕분에 한 번에 2개를 턱턱 내놓는 넉넉한 녀석이라서 딱 2배가 많답니다.

오답 잡기

Mg(OH)₂는 2개의 OH⁻를 내놓고, KOH는 1개의 OH⁻를 내놓으므로 2배 많습니다.

문제 16 · 단답형

다음 수산화 알루미늄의 이온화 반응식(Al(OH)₃ → Al³⁺ + 3OH⁻)에서, 떨어져 나온 알루미늄 양이온이 혼자서 띠고 있는 플러스(+) 전하량은 얼마인가? (숫자 1글자)

정답: 3

기호 오른쪽 위에 작게 적힌 숫자를 유심히 보세요! 알루미늄 이온은 무려 3개의 수산화 이온(OH⁻)과 짝을 맞추기 위해 자기 혼자서 강력한 +3의 파워를 뿜어내는 아주 힘센 양이온이랍니다.

오답 잡기

알루미늄 이온(Al³⁺)은 3개의 전자를 잃어 +3의 전하량을 가집니다.

문제 17 · 단답형

분자 자체에는 산소(O) 원자가 없지만, 물(H₂O) 수영장에 들어가면 물 분자와 화학적으로 반응하여 암모늄 이온과 수산화 이온을 생성하는 꾀돌이 염기성 기체의 한글 이름은 무엇인가? (4글자)

정답: 암모니아

자기는 산소 원자를 아예 안 가지고 있으면서, 물에 들어가면 물 분자를 살슬 꼬드겨서 강제로 수산화 이온을 뚝딱 만들어내는 아주 영악한 마술사예요. NH₃의 친숙한 한글 이름인 '암모니아'로 꼭 기억해 두세요!

오답 잡기

화학식(NH₃) 내에 OH가 없으나 물과 반응하여 수산화 이온을 만들어 내는 염기성 기체 물질은 암모니아입니다.

문제 18 · 단답형

화학식이 C₂H₅OH인 에탄올은 분자 구조 끝에 -OH를 포함하여 염기처럼 보이지만, 물에 녹았을 때 양이온과 음이온으로 쪼개지는 '이 과정'을 거치지 않아 OH⁻를 내놓지 않는다. 분자가 전하를 띤 입자로 나뉘는 이 화학적 현상의 이름은 무엇인가? (3글자)

정답: 이온화

겉옷에 붙은 상표에 속지 마세요! 에탄올은 -OH라는 상표를 달고 있지만, 물속에 들어가면 절대 그 꼬리를 떼어주지 않는 구두쇠예요. 물속에서 자석처럼 플러스(+), 마이너스(-)로 쪼개지는 '이온화'가 일어나야 진짜 염기인데, 에탄올은 이 변신 과정을 거치지 않으니 염기성 테스트에서 탈락하게 된답니다.

오답 잡기

에탄올은 물에 잘 섞이지만 양이온과 음이온으로 나뉘는 이온화 현상이 일어나지 않으므로 염기가 아닙니다.

문제 19 · 보기 선택

염기(Base)의 공통성과 특이성에 대한 화학적 설명으로 옳은 것을 모두 고르시오.

  • ㄱ. 염기는 물에 녹아 수산화 이온(OH⁻)을 공통으로 내놓는다.
  • ㄴ. 염기마다 수용액의 성질이 다르게 나타나는 이유는 생성되는 양이온의 종류가 서로 다르기 때문이다.
  • ㄷ. 염기 수용액에는 이온화된 입자가 존재하지 않아 전류가 흐르지 않는다.
  • ㄹ. 수산화 나트륨(NaOH)과 수산화 칼슘(Ca(OH)₂)은 서로 다른 종류의 양이온을 내놓는다.

정답: ㄱ, ㄴ, ㄹ

염기는 물속에서 얌전했던 분자가 플러스와 마이너스 조각으로 쪼개져 춤을 추는 마술을 부려요. 조각(이온)들이 생겼으니 꼬마 자동차처럼 쌩쌩 달리며 전기를 잘 통하게 한답니다. 또한 공통으로 꺼내는 건 수산화 이온(OH⁻)이지만, 짝꿍인 양이온 조각은 나트륨, 칼슘 등으로 각자 다르죠!

오답 잡기

  • 염기도 물에 녹아 양이온과 음이온으로 이온화되므로 전하를 띤 입자가 생겨 전류가 아주 잘 흐릅니다.

문제 20 · 보기 선택

여러 가지 염기의 이온화 반응식 중 올바르게 작성된 것을 모두 고르시오.

  • ㄱ. 수산화 칼륨: KOH → K⁺ + OH⁻
  • ㄴ. 수산화 마그네슘: Mg(OH)₂ → Mg²⁺ + 2OH⁻
  • ㄷ. 수산화 칼슘: Ca(OH)₂ → Ca²⁺ + OH⁻
  • ㄹ. 수산화 알루미늄: Al(OH)₃ → Al³⁺ + 3OH⁻

정답: ㄱ, ㄴ, ㄹ

화학식 괄호 밖의 비밀 숫자를 잘 찾아보세요! Ca(OH)₂의 괄호 밖에는 조그맣게 '₂'라는 숫자가 보이죠? 이건 수산화 이온 주머니를 2개나 가지고 있다는 뜻이에요. 그래서 물에 들어가면 OH⁻ 하나가 아니라, 2개의 수산화 이온(2OH⁻)을 펑펑 쏟아내야 올바른 반응식이랍니다.

오답 잡기

  • 수산화 칼슘(Ca(OH)₂)에는 (OH)가 2개 있으므로, 이온화될 때 1개가 아니라 2개의 수산화 이온(2OH⁻)이 나와야 맞습니다.

문제 21 · 보기 선택

염기 분자 1개가 수용액에서 완전히 이온화될 때 생성되는 수산화 이온(OH⁻)의 개수를 바르게 비교한 설명을 모두 고르시오.

  • ㄱ. 수산화 나트륨(NaOH) 1분자는 1개의 OH⁻를 생성한다.
  • ㄴ. 수산화 칼슘(Ca(OH)₂) 1분자는 2개의 OH⁻를 생성한다.
  • ㄷ. 수산화 알루미늄(Al(OH)₃) 1분자는 3개의 OH⁻를 생성한다.
  • ㄹ. 수산화 칼륨(KOH) 1분자가 생성하는 OH⁻ 개수는 수산화 마그네슘(Mg(OH)₂) 1분자가 생성하는 개수와 완벽히 같다.

정답: ㄱ, ㄴ, ㄷ

분자들이 가지고 있는 '수산화 이온 동전'의 개수를 세어보는 게임이에요! NaOH와 KOH는 가난해서 1개씩만 꺼내지만, 괄호 밖 숫자가 ₂인 Ca(OH)₂나 Mg(OH)₂는 2개를 꺼내고, ₃인 Al(OH)₃는 무려 3개나 꺼내는 부자랍니다.

오답 잡기

  • KOH는 1개의 OH⁻를, Mg(OH)₂는 2개의 OH⁻를 생성하므로 서로 다릅니다.

문제 22 · 보기 선택

암모니아(NH₃)가 염기성을 띠는 화학적 반응 원리에 대한 설명으로 옳은 것을 모두 고르시오.

  • ㄱ. 암모니아(NH₃) 분자식 자체에는 산소(O) 원자가 포함되어 있지 않다.
  • ㄴ. 암모니아가 물에 용해되면 물(H₂O) 분자와 화학적으로 반응한다.
  • ㄷ. 반응의 결과로 암모늄 이온(NH₄⁺)과 수산화 이온(OH⁻)을 생성한다.
  • ㄹ. 화학식에 -OH가 없기 때문에 수용액에서 절대 염기성 물질로 분류할 수 없다.

정답: ㄱ, ㄴ, ㄷ

암모니아는 처음엔 산소도 없는 빈털터리예요. 하지만 물 수영장에 들어가면 물 분자의 멱살을 잡고 수소를 쏙 빼앗아 자기는 암모늄 이온(NH₄⁺)으로 변하고, 수소를 뺏긴 가여운 물 분자는 수산화 이온(OH⁻)으로 변해버리죠. 억지로라도 OH⁻를 만들었으니 염기로 합격!

오답 잡기

  • 화학식에 O가 없더라도 물과 반응하여 OH⁻를 생성해 내기 때문에 당당한 염기성 물질로 분류됩니다.

문제 23 · 보기 선택

에탄올(C₂H₅OH) 분자의 화학적 특성에 대한 설명으로 옳은 것을 모두 고르시오.

  • ㄱ. 분자의 화학식 내에 산소와 수소가 결합한 -OH 형태를 포함하고 있다.
  • ㄴ. 물에 녹았을 때 양이온과 음이온으로 분리되는 이온화 반응이 일어난다.
  • ㄷ. 수용액 상태에서 수산화 이온(OH⁻)을 내놓지 않으므로 염기성이 아니다.
  • ㄹ. 암모니아(NH₃)와 마찬가지로 물과 강하게 반응하여 OH⁻를 만들어 낸다.

정답: ㄱ, ㄷ

겉옷에 붙은 상표에 속지 마세요! 에탄올은 겉보기에 염기성 상표를 달고 있지만, 물속에 들어가면 절대 그 꼬리를 떼어주지 않는 구두쇠예요. 이온화가 일어나 OH⁻가 밖으로 둥둥 떠다녀야 염기인데, 내어주질 않으니 염기가 될 수 없는 거예요.

오답 잡기

  • 물에 잘 섞이기는 하지만, 이온으로 쪼개지는 이온화 과정은 일어나지 않습니다.
  • 물과 반응하여 OH⁻를 만들어 내지 못하므로 염기가 아닙니다.

문제 24 · 보기 선택

수용액 상태에서 물질의 화학적 특성을 결정짓는 이온화 원리에 대한 설명으로 옳은 것을 모두 고르시오.

  • ㄱ. 산과 염기는 모두 물에 녹아 이온화되므로 수용액에 전류가 잘 흐른다.
  • ㄴ. 물질이 화학식에 -OH를 가지고 있다고 해서 100% 염기로 이온화되는 것은 아니다.
  • ㄷ. 산과 염기 모두 각 물질마다 고유한 성질을 결정하는 양이온 또는 음이온을 따로 방출한다.
  • ㄹ. 산 수용액에는 음이온이 없고, 염기 수용액에는 양이온이 전혀 존재하지 않는다.

정답: ㄱ, ㄴ, ㄷ

산과 염기는 물속에서 춤추는 이온들을 만들어내는 라이벌 마술사들이에요! 둘 다 물속에 들어가면 양이온과 음이온의 한 쌍으로 쪼개지기 때문에 전기가 찌릿찌릿 통하는 건 똑같아요. 다만 공통의 핵심 무기로 산은 H⁺를, 염기는 OH⁻를 꺼낸다는 점만 다를 뿐이랍니다.

오답 잡기

  • 산이든 염기든 이온화되면 반드시 양이온과 음이온이 한 쌍으로 함께 쪼개져 존재합니다.

문제 25 · 객관식

화학적 성질에 따른 '염기(Base)'의 정의로 가장 적절한 것은?

  • 물에 녹아 수소 이온(H⁺)을 공통으로 내놓는 물질이다.
  • 물에 녹아 수산화 이온(OH⁻)을 공통으로 내놓는 물질이다.
  • 물에 들어갔을 때 이온화되지 않고 중성 분자를 유지하는 물질이다.
  • 수용액 상태에서 양이온은 하나도 없고 오직 음이온만 존재하는 물질이다.
  • 물에 녹아 내놓는 양이온의 종류가 모두 완벽하게 동일한 물질의 모임이다.

정답:

'염기'라는 이름표를 달기 위한 유일한 자격 증명서예요! 바깥 공기 중에서는 얌전한 덩어리처럼 보이지만, 물이라는 무대에 올라가기만 하면 몸속에 숨겨둔 '수산화 이온(OH⁻)'이라는 카드를 쫙 펼쳐 보여주는 신기한 녀석들이랍니다.

오답 잡기

  • 수소 이온(H⁺)을 내놓는 물질은 산(Acid)입니다.
  • 이온으로 잘 쪼개져야 염기로서의 성질을 나타냅니다.
  • 양이온과 음이온이 동시에 분리되어 짝을 지어 나옵니다.
  • 공통된 것은 음이온(OH⁻)이며, 양이온의 종류는 나트륨, 칼륨 등으로 물질마다 서로 다릅니다.

문제 26 · 객관식

수산화 나트륨(NaOH)과 수산화 칼슘(Ca(OH)₂)이 염기로서 공통적인 성질을 나타내면서도, 수용액 상태에서 각자 서로 다른 고유한 특성을 나타내는 화학적 이유로 가장 적절한 것은?

  • 분자 내에 포함된 총 원자의 개수가 완벽하게 동일하기 때문이다.
  • 두 염기가 물에 녹아 이온화될 때 내놓는 양이온의 종류가 서로 다르기 때문이다.
  • 수산화 나트륨은 물에 잘 녹아 이온화되지만, 수산화 칼슘은 전혀 이온화되지 않기 때문이다.
  • 수용액 상태에서 두 물질 모두 수산화 이온을 단 한 개도 내놓지 않기 때문이다.
  • 두 물질이 이온화될 때 공통으로 내놓는 음이온의 종류가 다르기 때문이다.

정답:

쌍둥이처럼 염기성이라는 똑같은 공통점(OH⁻)을 가지고 있지만, 각자의 가방 안을 열어보면 나트륨 이온(Na⁺)과 칼슘 이온(Ca²⁺)이라는 전혀 다른 물건을 꺼내요. 수산화 이온과 짝을 이루는 이 양이온의 얼굴이 다르기 때문에 물질마다 자신만의 독특한 성격을 뽐낼 수 있는 거랍니다.

오답 잡기

  • 원자의 총 개수가 아니라 떨어져 나오는 양이온의 종류 차이가 핵심입니다.
  • 수산화 칼슘도 물에 녹은 부분은 이온화되어 염기성을 나타냅니다.
  • 두 물질은 염기이므로 당연히 물에서 수산화 이온(OH⁻)을 내놓습니다.
  • 공통으로 내놓는 음이온은 OH⁻로 완벽히 동일합니다.

문제 27 · 객관식

에탄올(C₂H₅OH)이 염기성 물질로 분류되지 않는 근본적인 화학적 이유를 가장 바르게 설명한 것은?

  • 수용액 상태에서 이온화되어 다량의 수소 이온(H⁺)을 내놓기 때문이다.
  • 화학식의 끝에 -OH가 있지만 분자 구조가 이온으로 쪼개지지 않아 수용액에서 수산화 이온(OH⁻)을 방출하지 않기 때문이다.
  • 물과 강하게 반응하여 암모니아 기체를 대량으로 생성하기 때문이다.
  • 수용액에서 100% 양이온으로만 쪼개지는 강력한 산성 물질이기 때문이다.
  • 분자 내에 산소(O) 원자가 단 하나도 포함되어 있지 않기 때문이다.

정답:

물속에 들어갔을 때 얼마나 쿨하게 쪼개지느냐가 핵심이에요. 에탄올은 물과 친해서 아주 잘 섞이긴 하지만, 자기가 쥐고 있는 산소와 수소 꼬리를 물속에 던져주지는(이온화 안 됨) 않는 지독한 구두쇠랍니다. OH⁻가 밖으로 둥둥 떠다녀야 염기인데, 내어주질 않으니 염기가 될 수 없는 거예요.

오답 잡기

  • 수소 이온을 방출하지도 않으므로 산성도 아닙니다.
  • 암모니아 기체를 생성하는 반응은 일어나지 않습니다.
  • 양이온으로 쪼개지지 않으며 산성 물질도 아닙니다.
  • 분자식(C₂H₅OH)을 보면 O 원자가 분명히 존재합니다.

문제 28 · 객관식

다음은 여러 가지 염기 분자가 물에 녹았을 때의 이온화 반응식이다. 생성되는 수산화 이온(OH⁻)의 개수나 상태가 옳지 않게 작성된 반응식은?

  • 수산화 나트륨: NaOH → Na⁺ + OH⁻
  • 수산화 칼륨: KOH → K⁺ + OH⁻
  • 암모니아: NH₃ + H₂O → NH₄⁺ + OH⁻
  • 수산화 마그네슘: Mg(OH)₂ → Mg²⁺ + OH⁻
  • 수산화 알루미늄: Al(OH)₃ → Al³⁺ + 3OH⁻

정답:

수산화 마그네슘(Mg(OH)₂)의 분자식을 돋보기로 들여다보세요! 괄호 밖 오른쪽 아래에 조그맣게 '₂'라는 숫자가 보이죠? 이건 마그네슘이 주머니에 수산화 이온 동전을 무려 2개나 챙겨 다니는 부자라는 뜻이에요. 그래서 물에 들어가면 쩨쩨하게 1개가 아니라, 2개의 수산화 이온(2OH⁻)을 통 크게 뿌려야 정답이랍니다!

오답 잡기

  • 수산화 마그네슘(Mg(OH)₂)에는 괄호 밖에 2가 있으므로, 이온화 시 OH⁻ 하나가 아니라 '2OH⁻'가 나와야 올바른 반응식입니다.

문제 29 · 객관식

암모니아(NH₃) 가스가 물에 녹았을 때 염기성을 띠는 반응 메커니즘으로 가장 적절한 것은?

  • 분자 내에 포함된 산소(O)를 모두 허공으로 분해하여 날려 보낸다.
  • 이온화되지 않으므로 물속에서 아무런 반응 없이 중성 분자 상태를 유지한다.
  • 물(H₂O) 분자와 반응하여 양이온인 암모늄 이온(NH₄⁺)과 음이온인 수산화 이온(OH⁻)을 생성한다.
  • 물과 강하게 반응하여 대량의 수소 이온(H⁺)을 내뿜는 강산으로 작용한다.
  • 수용액 속의 나트륨 이온을 강제로 끌어당겨 수산화 나트륨(NaOH) 분자를 조립한다.

정답:

암모니아는 아주 똑똑한 발명가예요! 자기에게 산소 부품이 없으니까, 물(H₂O)이라는 친구에게 다가가서 수소(H) 하나를 쏙 빼앗아와 버려요. 자기는 암모늄 이온(NH₄⁺)으로 변하고, 수소를 뺏긴 물은 수산화 이온(OH⁻)으로 변해버리니 결국 물속을 염기성으로 만들게 된답니다.

오답 잡기

  • 암모니아 분자에는 애초에 산소(O) 원자가 없습니다.
  • 반응하여 이온화되므로 중성 분자 상태가 아닙니다.
  • 수소 이온이 아니라 수산화 이온(OH⁻)을 내뿜는 염기성 물질입니다.
  • 나트륨 이온과는 전혀 상관이 없는 반응입니다.

문제 30 · 객관식

다음 염기성 화합물들 중 1개의 분자가 수용액 상태에서 완전히 이온화되었을 때, OH⁻의 개수(비율)가 1개인 물질로만 바르게 짝지어진 것은?

  • KOH, Ca(OH)₂
  • NaOH, Mg(OH)₂
  • NaOH, KOH
  • Ca(OH)₂, Mg(OH)₂
  • Ca(OH)₂, Al(OH)₃

정답:

누가 제일 가난한 염기(?)인지 찾는 문제예요. 칼슘과 마그네슘은 주머니에 OH⁻ 동전을 2개씩 들고 다니고, 알루미늄은 3개나 들고 다녀요. 하지만 나트륨(NaOH)과 칼륨(KOH)은 괄호나 숫자가 없이 1개의 OH⁻만을 가지고 있어서 물속에서 딱 1개씩만 꺼낼 수 있는 소박한 친구들이랍니다.

오답 잡기

  • Ca(OH)₂는 2개입니다.
  • Mg(OH)₂는 2개입니다.
  • 둘 다 2개입니다.
  • Ca(OH)₂는 2개, Al(OH)₃는 3개입니다.

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