#33 지시약과 이온의 이동

문제 1 · OX 문제

푸른색 리트머스 종이를 붉은색으로 변하게 하는 물질은 산성 물질이다. ( )

정답: O

산(Acid)은 불타오르는 뜨거운 성격을 가졌다고 상상해 보세요! 시원하고 차가운 푸른색 종이에 산을 톡 떨어뜨리면, 앗 뜨거워! 하면서 불타는 붉은색으로 변해버린답니다.

문제 2 · OX 문제

염기성 수용액에 페놀프탈레인 용액을 떨어뜨리면 용액의 색이 무색으로 변한다. ( )

정답: X

페놀프탈레인은 부끄럼을 많이 타는 투명 유령이에요! 산성에서는 부끄러워서 투명하게 숨어있다가, 염기성 친구들을 만나면 얼굴이 새빨갛게 달아오른답니다.

문제 3 · OX 문제

전류가 흐르는 질산 칼륨(KNO₃) 수용액으로 적신 푸른색 리트머스 종이의 가운데에 묽은 염산(HCl)을 묻힌 실을 놓고 전원을 연결하면, 붉은색으로 변한 부분이 (-)극 쪽으로 이동한다. ( )

정답: O

수소 이온(H⁺)은 가슴에 플러스 명찰을 달고 있어요. 자석의 반대 극끼리 끌어당기듯이, 플러스 명찰을 단 수소 이온은 당연히 마이너스극을 향해 전력 질주하겠죠?

문제 4 · OX 문제

질산 칼륨 수용액으로 적신 붉은색 리트머스 종이에 수산화 나트륨(NaOH) 수용액을 묻힌 실을 놓고 전류를 흘려줄 때, 푸른색으로 변한 부분이 (+)극으로 이동하는 이유는 나트륨 이온 때문이다. ( )

정답: X

나트륨 이온(Na⁺)은 플러스 명찰을 달고 있어서 반대쪽인 (-)극으로 달려가요. 색깔을 푸르게 바꾸면서 (+)극으로 달려가는 진짜 주인공은 마이너스 명찰을 단 염기의 여왕, 수산화 이온(OH⁻)이랍니다!

문제 5 · OX 문제

산이나 염기의 이온 확인 실험에서 리트머스 종이를 미리 질산 칼륨 수용액으로 적셔두는 이유는, 종이가 마르지 않게 하여 전류가 잘 흐르도록 도와주기 위해서이다. ( )

정답: O

마른 종이는 전기가 건너갈 수 없는 끊어진 다리와 같아요. 여기에 질산 칼륨이라는 특별한 물을 듬뿍 적셔주면, 이온들이 쌩쌩 달릴 수 있는 튼튼한 전기 고속도로가 뚫리게 된답니다.

문제 6 · OX 문제

염기성 수용액에 메틸 오렌지 용액을 떨어뜨리면 붉은색으로 변한다. ( )

정답: X

메틸 오렌지는 산성을 만나면 딸기처럼 붉은색이 되지만, 염기성을 만나면 바나나처럼 노란색으로 변신하는 재미있는 지시약이에요.

문제 7 · 빈칸 채우기

산성 수용액에 BTB 용액을 떨어뜨리면 용액의 색깔이 ( )색으로 변한다. (2글자)

정답: 노란

BTB 용액은 교통신호등과 같아요! 산성에서는 위험을 알리는 노란색 불이 켜지고, 염기성에서는 시원하게 통과하라는 푸른색 불이 켜진답니다.

문제 8 · 빈칸 채우기

염기성 물질은 공통으로 ( )색 리트머스 종이를 푸른색으로 변화시키는 성질이 있다. (2글자)

정답: 붉은

염기성 물질은 불타오르는 붉은색 종이를 아주 시원하고 차가운 푸른색으로 식혀버리는 얼음 마법을 부리는 녀석들이에요.

문제 9 · 빈칸 채우기

질산 칼륨 수용액으로 적신 푸른색 리트머스 종이에 묽은 염산을 묻힌 실을 놓고 전류를 흘려주면, 붉은색으로 변한 부분은 ( )극 쪽으로 이동한다 (1글자)

정답: -

묽은 염산의 주인공인 수소 이온(H⁺)은 가슴에 커다란 플러스를 달고 있어요. 자석은 서로 반대끼리 끌어당기니까, 당연히 마이너스극을 향해 쏜살같이 달려가겠죠?

문제 10 · 빈칸 채우기

질산 칼륨 수용액으로 적신 붉은색 리트머스 종이에 수산화 나트륨 수용액을 묻힌 실을 놓고 전류를 흘려줄 때, 종이를 푸르게 변화시키며 (+)극으로 이동하는 이온은 OH⁽ ⁾이다. (1글자)

정답: -

마이너스 명찰을 달고 있어서 플러스극을 향해 달려가는 염기 클럽의 주인공을 찾으라는 뜻이에요. 바로 염기의 상징, 수산화 이온(OH⁻)이랍니다!

문제 11 · 단답형

질산 칼륨 수용액으로 적신 푸른색 리트머스 종이에 묽은 염산을 묻힌 실을 놓고 전류를 흘려줄 때, 질산 이온과 함께 (+)극으로 이동하지만 종이의 색은 변화시키지 않는 음이온은 무엇인가? (4글자)

정답: 염화이온

HCl이 쪼개지면 H⁺와 Cl⁻가 되죠? Cl⁻는 (+)극으로 달려가지만, 산성을 나타내는 주인공이 아닌 단순한 엑스트라라서 종이 색깔을 바꾸는 마법은 부릴 수 없답니다.

문제 12 · 단답형

산성과 중성에서는 무색이지만 염기성 수용액에서만 붉은색으로 변하여 염기성을 확인하는 데 유용하게 쓰이는 지시약의 이름은? (6글자)

정답: 페놀프탈레인

평소엔 투명 망토를 입고 숨어있던 페놀프탈레인이, 염기성 친구를 만나면 부끄러워서 얼굴이 새빨갛게 달아오르는 모습을 상상해 보세요!

문제 13 · 단답형

질산 칼륨 수용액으로 적신 푸른색 리트머스 종이에 묽은 염산을 묻힌 실을 놓고 전류를 흘려주면 붉은색이 (-)극으로 이동한다. 어떤 이온 때문인가? (4글자)

정답: 수소이온

염산이든 황산이든 종류를 바꿔도 똑같이 마이너스극을 향해 붉은색 마법을 부리며 달려가는 녀석이 있어요. 바로 모든 산 클럽 회원들의 공통 유니폼인 수소 이온(H⁺)이랍니다.

문제 14 · 단답형

질산 칼륨 수용액으로 적신 붉은색 리트머스 종이에 수산화 나트륨 수용액을 묻힌 실을 놓고 전류를 흘려줄 때, (-)극으로 이동하지만 종이의 색은 변화시키지 않는 양이온은 무엇인가? (5글자)

정답: 나트륨이온

수산화 나트륨은 Na⁺와 OH⁻로 쪼개져요. 색깔을 푸르게 바꾸는 진짜 마법사는 OH⁻죠. Na⁺는 마이너스 극으로 뛰어가긴 하지만 마법 능력이 없는 평범한 구경꾼 이온이랍니다.

문제 15 · 단답형

리트머스 종이, BTB 용액, 페놀프탈레인 용액, 메틸 오렌지 용액과 같이 용액의 액성에 따라 자신의 색깔이 뚜렷하게 변하여 용액의 성질을 구별할 수 있게 해주는 물질을 통틀어 무엇이라고 하는가? (3글자)

정답: 지시약

용액이 산성인지 염기성인지 우리 눈으로는 구별할 수 없죠? 이때 색깔을 휙휙 바꿔서 알려주는 고마운 화학 약품들을 지시약이라고 불러요.

문제 16 · 단답형

이온 확인 실험에서 마른 리트머스 종이에 전류가 잘 흐르도록, 물에 녹아 이온으로 나뉘어 전류를 흐르게 하는 질산 칼륨 같은 물질을 무엇이라고 하는가? (3글자)

정답: 전해질

마른 종이는 자동차가 다닐 수 없는 끊어진 흙길이에요. 여기에 전해질이라는 특별한 물질을 뿌려주면, 이온 자동차들이 쌩쌩 달릴 수 있는 전기 고속도로가 완성된답니다.

문제 17 · 단답형

산성 수용액에서는 노란색, 염기성 수용액에서는 파란색을 나타내는, 산성·염기성 판별에 널리 쓰이는 지시약의 이름은? (3글자)

정답: BTB

BTB 용액은 교통신호등처럼 산성에서는 노란불, 염기성에서는 파란불을 켠다고 생각하면 쉽게 기억할 수 있어요.

문제 18 · 단답형

산성 수용액에서는 붉은색, 염기성 수용액에서는 노란색을 띠는 지시약의 이름은? (5글자)

정답: 메틸오렌지

이름에 오렌지가 들어가지만 오렌지색은 안 나오는 반전 매력의 지시약이에요! 산성에서는 붉은 딸기가 되고, 염기성에서는 노란 바나나가 된답니다.

문제 19 · 보기 선택

지시약을 통한 산과 염기의 색 변화에 대한 설명으로 옳은 것을 모두 고르시오.

• ㄱ. 푸른색 리트머스 종이는 염기성 수용액과 만나면 붉은색으로 변한다.
• ㄴ. 산성 수용액에 BTB 용액을 떨어뜨리면 노란색으로 변한다.
• ㄷ. 페놀프탈레인 용액은 산성 수용액에서 무색을 띤다.
• ㄹ. 메틸 오렌지 용액은 염기성 수용액에서 노란색을 띤다.

정답: ㄴ, ㄷ, ㄹ

산성은 푸른 종이를 붉게 태우고, BTB를 노란색으로 만들며, 페놀프탈레인은 투명하게 숨겨요. 반면 염기성은 붉은 종이를 푸르게 식히고, 페놀프탈레인을 붉게 만든답니다. 메틸 오렌지는 염기에서 노란색이 되죠!

문제 20 · 보기 선택

다음 실험에 대한 설명으로 옳은 것을 모두 고르시오. (실험: 질산 칼륨 수용액으로 적신 푸른색 리트머스 종이 위에 묽은 염산을 묻힌 실을 올리고 전류를 흘려준다.)

• ㄱ. 푸른색 리트머스 종이가 실을 중심으로 점차 붉은색으로 변해간다.
• ㄴ. 붉게 변한 부분은 (+)극 쪽을 향해 이동한다.
• ㄷ. 붉은색이 이동하는 이유는 수소 이온이 전하를 띠고 이동하기 때문이다.
• ㄹ. 실험 전 리트머스 종이를 적시는 질산 칼륨 수용액은 전류가 잘 흐르게 하는 역할을 한다.

정답: ㄱ, ㄷ, ㄹ

염산이 묻은 실에서 수소 이온(H⁺)이 출발해요! 플러스 명찰을 달았으니 마이너스극을 향해 맹렬히 달려가겠죠? 지나가는 길마다 푸른 종이가 붉게 불타오르면서 색깔의 띠가 (-)극 쪽으로 뻗어 나가는 거랍니다.

문제 21 · 보기 선택

다음 실험에 대한 설명으로 옳은 것을 모두 고르시오. (실험: 질산 칼륨 수용액으로 적신 붉은색 리트머스 종이 위에 수산화 나트륨을 묻힌 실을 올리고 전류를 흘려준다.)

• ㄱ. 붉은색 리트머스 종이가 푸른색으로 변하는 현상이 관찰된다.
• ㄴ. 푸른색으로 변한 띠는 전원의 (+)극 쪽을 향해 뻗어 나간다.
• ㄷ. 푸른색이 이동하는 원인은 수산화 이온의 이동 때문이다.
• ㄹ. 수산화 나트륨 대신 수산화 칼슘을 묻혀도 푸른색 띠는 (-)극을 향해 이동할 것이다.

정답: ㄱ, ㄴ, ㄷ

염기의 여왕, 수산화 이온(OH⁻)의 행차예요! 마이너스 명찰을 단 여왕님은 플러스극을 향해 우아하게 걸어가시죠. 밟고 지나간 붉은 카펫은 시원한 푸른색으로 물들며 (+)극 쪽으로 띠를 형성한답니다.

문제 22 · 보기 선택

수소 이온과 수산화 이온 확인 실험에서, 수용액 내에서 함께 이동하는 다른 이온들에 대한 설명으로 옳은 것을 모두 고르시오.

• ㄱ. 염산 실험에서 염화 이온은 (+)극 쪽으로 이동한다.
• ㄴ. 수산화 나트륨 실험에서 나트륨 이온은 (-)극 쪽으로 이동한다.
• ㄷ. 두 실험에서 종이를 적신 질산 칼륨의 칼륨 이온은 (-)극 쪽으로 이동한다.
• ㄹ. 이러한 구경꾼 이온들도 리트머스 종이의 색을 강하게 변화시킨다.

정답: ㄱ, ㄴ, ㄷ

주인공 이온(H⁺, OH⁻) 외에도 물속에는 K⁺, Na⁺, Cl⁻ 같은 이온들이 각자의 극을 향해 달리기 경주를 하고 있어요. 하지만 이 녀석들은 마법 지팡이가 없는 일반인이라 종이 색깔은 전혀 바꾸지 못한답니다.

문제 23 · 보기 선택

여러 가지 지시약이 산성과 염기성 수용액에서 나타내는 색깔을 짝지은 것으로 바르게 연결된 것을 모두 고르시오.

• ㄱ. 산성 + 페놀프탈레인 용액 → 무색
• ㄴ. 염기성 + 페놀프탈레인 용액 → 붉은색
• ㄷ. 산성 + BTB 용액 → 파란색
• ㄹ. 염기성 + 메틸 오렌지 용액 → 노란색

정답: ㄱ, ㄴ, ㄹ

페놀프탈레인은 부끄럼쟁이라 산성엔 무색, 염기성엔 붉은색이 돼요. BTB는 신호등! 산성은 노란불, 염기성은 파란불이에요. 메틸 오렌지는 산성에선 붉은색, 염기성에선 노란색이 된답니다.

문제 24 · 객관식

산과 염기에 따른 지시약의 색 변화가 올바르게 짝지어지지 않은 것은?

• ① 산성 수용액 + 푸른색 리트머스 종이 → 붉은색으로 변함
• ② 염기성 수용액 + 붉은색 리트머스 종이 → 푸른색으로 변함
• ③ 산성 수용액 + BTB 용액 → 노란색으로 변함
• ④ 염기성 수용액 + 페놀프탈레인 용액 → 붉은색으로 변함
• ⑤ 염기성 수용액 + 메틸 오렌지 용액 → 붉은색으로 변함

정답: ⑤

메틸 오렌지는 이름이 오렌지인데 정작 오렌지색은 안 나오고 붉은색과 노란색을 오가요! 산성을 만나면 붉게 변하고, 염기성을 만나면 노란색으로 변한답니다.

문제 25 · 객관식

산의 이온 확인 실험에 대한 설명으로 가장 적절한 것은? (실험: 질산 칼륨 수용액으로 적신 푸른색 리트머스 종이 위에 묽은 염산을 묻힌 실을 올리고 전류를 흘려준다.)

• ① 푸른색 리트머스 종이가 붉게 변하는 것은 염화 이온의 작용 때문이다.
• ② 전원을 연결하면 붉게 변한 부분이 전원의 (+)극 쪽으로 뻗어 나간다.
• ③ 묽은 염산 대신 황산으로 실험하면 종이가 노란색으로 변할 것이다.
• ④ 수소 이온이 (-)극으로 이동하면서 리트머스 종이의 색을 변화시킨다.
• ⑤ 질산 칼륨 수용액은 종이가 불에 타지 않게 막아주는 소화기 역할을 한다.

정답: ④

이 실험의 진정한 주인공은 수소 이온(H⁺)이에요! 플러스 명찰을 단 수소 이온이 마이너스극을 향해 질주하면서 푸른색 종이를 붉게 불태우는 명장면을 떠올려 보세요.

문제 26 · 객관식

염기의 이온 확인 실험에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은? (실험: 질산 칼륨 수용액으로 적신 붉은색 리트머스 종이 위에 수산화 나트륨을 묻힌 실을 올리고 전류를 흘려준다.)

• ① 종이를 붉은색에서 푸른색으로 변화시키는 것은 수산화 이온이다.
• ② 푸르게 변한 색깔의 띠는 전극의 (+)극 방향을 향해 서서히 이동한다.
• ③ 수산화 이온이 음전하를 띠고 있기 때문에 전극의 (+)극에 이끌려 가는 것이다.
• ④ 나트륨 이온은 (+)극 쪽으로 강하게 이동하며 푸른색 띠를 더욱 진하게 만든다.
• ⑤ 수산화 나트륨 대신 수산화 칼륨 수용액을 사용하여도 푸른색 띠가 (+)극으로 이동하는 결과는 같다.

정답: ④

나트륨 이온(Na⁺)은 방향부터 틀렸어요! 플러스 명찰을 달고 있으니 마이너스극으로 달려가야죠. 진짜 마법사는 오직 수산화 이온(OH⁻)뿐이에요.

문제 27 · 객관식

산과 염기의 이온 확인 실험에서 공통으로 일어나는 현상에 대한 설명 중 가장 적절한 것은? (산 실험: 푸른 리트머스 위에 묽은 염산 / 염기 실험: 붉은 리트머스 위에 수산화 나트륨 / 두 실험 모두 질산 칼륨 전해질 사용)

• ① 두 실험 모두 색 변화가 일어나는 띠는 전원의 (+)극 쪽으로만 이동한다.
• ② 색을 변화시키는 원인 이온들은 모두 각자 자신의 전하와 반대되는 전극을 향해 이동한다.
• ③ 실험에 사용된 질산 칼륨의 이온들은 전극으로 전혀 이동하지 않고 제자리에 가만히 멈춰있다.
• ④ 산과 염기를 나타내는 이온들은 전기를 띠지 않는 중성 입자이므로 자발적으로 종이를 물들이며 퍼져나간다.
• ⑤ 두 실험 모두 공통적으로 리트머스 종이가 궁극적으로 무색투명하게 탈색되는 결과를 보여준다.

정답: ②

이 실험의 핵심 원리는 자석의 반대 극끼리 끌어당긴다는 거예요! 플러스 전기를 띤 수소 이온(H⁺)은 마이너스극으로, 마이너스 전기를 띤 수산화 이온(OH⁻)은 플러스극으로 각자 반대 방향을 향해 전력 질주하면서 자신만의 색깔 궤적을 남기는 레이싱 경기랍니다.