#38 중화열과 중화점 (2)

문제 1 · OX 문제

산성 수용액에 염기성 수용액을 조금씩 가하면, 화학 반응이 일어나는 동안 혼합 용액의 온도는 점점 높아진다. ( )

정답: O

산성(H⁺)과 염기성(OH⁻)이 만나 커플(물)이 되어 신나게 춤을 추는 짝짓기 파티가 열렸어요! 커플이 만들어질 때마다 후끈후끈한 열기(중화열)가 뿜어져 나오니 파티장의 온도가 쑥쑥 올라가는 건 당연하죠.

문제 2 · OX 문제

산과 염기가 혼합되어 중화 반응이 일어날 때, 혼합 용액의 온도가 전체 과정 중 가장 높게 측정된 지점이 중화점이다. ( )

정답: O

파티장의 온도가 최고조를 찍었다는 건, 파티에 온 남녀(H⁺와 OH⁻)가 단 한 명의 솔로도 없이 완벽하게 짝을 지어 춤을 추고 있다는 뜻이에요. 이 완벽하고 평화로운 순간을 '중화점'이라고 부릅니다.

문제 3 · OX 문제

중화점을 지난 후에도 염기성 수용액을 계속 가해주면, 중화열이 끊임없이 발생하여 혼합 용액의 온도가 계속 올라간다. ( )

정답: X

파티장에 H⁺ 선수가 다 떨어졌는데 OH⁻ 선수들만 계속 들어오고 있어요. 짝을 못 찾으니 춤(반응)도 못 추고 열기도 안 나겠죠? 열기는 안 나는데 바깥에서 시원한 액체가 계속 들어오니 온도가 점점 식어가는 거랍니다.

문제 4 · OX 문제

일정량의 묽은 염산에 수산화 나트륨 수용액을 계속 가하여 중화점에 도달했을 때 BTB 용액의 색깔은 초록색이다. ( )

정답: O

신호등에 드디어 평화의 불이 들어왔어요! 톡 쏘는 산성도, 미끌거리는 염기성도 100% 화해하고 사라진 중성 구역이 되었으니 눈이 편안해지는 '초록색' 불이 켜진 거랍니다.

문제 5 · OX 문제

중화점을 지나 수산화 나트륨 수용액을 더 가한 혼합 용액에 BTB 용액을 넣으면 노란색으로 변한다. ( )

정답: X

짝짓기가 다 끝났는데 염기성 팀(OH⁻) 선수들만 벤치에 남아돌고 있네요! OH⁻가 장악한 이 구역은 미끌거리는 염기성이 되었으므로 BTB 신호등이 통과를 뜻하는 시원한 '파란색'으로 바뀐답니다.

문제 6 · OX 문제

농도와 온도가 같은 묽은 염산과 수산화 나트륨 수용액의 부피를 다르게 하여 혼합했을 때, 온도가 가장 높은 혼합 용액은 중성을 띤다. ( )

정답: O

온도가 가장 높다는 건 파티에 온 남녀가 단 한 명의 솔로도 없이 완벽하게 짝을 지었다는 뜻이에요! 남는 이온이 없기 때문에 산성도 염기성도 아닌 아주 공평한 '중성' 상태가 된답니다.

문제 7 · 빈칸 채우기

산과 염기가 반응할 때 열이 방출되는데, 이때 발생하는 열을 ( )(이)라고 한다. (3글자)

정답: 중화열

치열하게 싸우던 산과 염기가 화해의 악수를 나누며 뿜어내는 뜨거운 화해의 에너지예요! 짝짓기 파티에서 춤추는 열기라고 생각하면 쉽답니다.

문제 8 · 빈칸 채우기

산과 염기가 완전히 반응하여 수소 이온과 수산화 이온이 모두 소모된 지점을 ( )(이)라고 부른다. (3글자)

정답: 중화점

치열한 전투가 끝난 완벽한 평화 협정 구역이에요! 산도 염기도 아닌, 아주 공평하고 평화로운 중성 상태를 이룬 최고의 순간이죠.

문제 9 · 빈칸 채우기

일정량의 산에 염기를 가하는 실험에서 혼합 용액의 ( )이/가 가장 높은 지점을 찾으면 그곳이 바로 중화점이다. (2글자)

정답: 온도

온도계는 파티장의 열기를 측정해 주는 기계예요! 온도가 가장 뜨겁다는 건, 놀고 있는 이온 없이 모두가 커플이 되어 제일 신나게 춤을 춘 지점(중화점)이라는 뜻이랍니다.

문제 10 · 빈칸 채우기

일정량의 묽은 염산에 지시약을 떨어뜨리면 노란색을 띠고, 중화점에서는 초록색, 그 이후에는 파란색을 띠는 지시약은 ( ) 용액이다. (3글자, 영문)

정답: BTB

색깔로 용액의 상태를 알려주는 아주 똑똑한 화학 신호등이에요! 노란불, 초록불, 파란불을 순서대로 외워두면 절대 헷갈리지 않는답니다.

문제 11 · 빈칸 채우기

중화 반응의 알짜 이온 반응식에서 수소 이온(H⁺)과 수산화 이온(OH⁻)은 항상 ( ) : 1 의 개수비로 반응하여 물(H₂O)을 생성한다. (숫자 1글자)

정답: 1

중화 반응은 정확히 1대 1 미팅이에요! 남자 1명(H⁺)과 여자 1명(OH⁻)이 만나야만 비로소 예쁜 커플(물) 하나가 탄생할 수 있답니다.

문제 12 · 빈칸 채우기

일정량의 묽은 염산에 수산화 나트륨 수용액을 가하는 실험에서, 중화점을 지난 혼합 용액의 액성은 ( )이다. (3글자)

정답: 염기성

산성 팀 선수들이 모두 파트너를 찾아 떠나버리고, 뒤늦게 파티장에 도착한 염기성 팀 선수(OH⁻)들만 벤치에 우르르 남게 된 상황이에요. 이 녀석들이 장악했으니 당연히 염기성 구역이 되겠죠?

문제 13 · 단답형

일정량의 묽은 염산에 BTB 지시약 용액을 떨어뜨렸을 때 관찰할 수 있는 색깔은 무엇인가?

정답: 노란색, 노랑색

톡 쏘는 산성 구역에 들어왔으니 삐뽀삐뽀! 위험을 알리는 신호등의 '노란불'이 켜진 거라고 생각하세요.

문제 14 · 단답형

중화점을 지나친 이후에 혼합 용액의 온도가 점차 낮아지는 이유는, 더 이상 '이것'이 발생하지 않기 때문이다. 3글자로 무엇인가?

정답: 중화열

파티장에서 춤추는 커플들이 뿜어내던 후끈한 열기를 부르는 이름이에요. 더 이상 춤추는 커플이 새로 생기지 않으니 열기가 팍 식어버리는 거랍니다.

문제 15 · 단답형

일정량의 묽은 염산에 수산화 나트륨 수용액을 가하는 과정에서, BTB 용액의 색깔이 초록색을 띠는 지점의 액성은 무엇인가? (2글자)

정답: 중성

두 라이벌(산과 염기)이 싸움을 멈추고 100% 화해한 완벽한 평화의 순간! 치우치지 않고 공평한 '중성' 상태랍니다.

문제 16 · 단답형

중화점을 지난 이후에도 수산화 나트륨 수용액을 비커에 계속 가해주면, BTB 용액의 색깔은 초록색에서 무슨 색으로 변하는가? (3글자)

정답: 파란색, 파랑색

이제 이 구역은 미끌거리는 염기성 팀(OH⁻)이 완전히 장악했어요! 신호등이 통과를 뜻하는 시원한 '파란불'로 확 바뀌어 버렸답니다.

문제 17 · 단답형

수소 이온(H⁺)과 수산화 이온(OH⁻)이 모두 1:1로 반응하여, 혼합 용액의 온도가 최고에 도달한 지점을 무엇이라고 부르는가? (3글자)

정답: 중화점

산성과 염기성이 치열하게 반응하다가 도달한 궁극의 평화 협정 구역이에요! 가장 많은 열기와 가장 많은 물이 만들어지는 피크타임이죠.

문제 18 · 보기 선택

일정량의 묽은 염산에 BTB 용액을 넣고 수산화 나트륨 수용액을 조금씩 가할 때 나타나는 지시약 색 변화에 대한 설명으로 옳은 것을 모두 고르시오.

• ㄱ. 중화점 이전인 산성 상태에서는 노란색을 띤다.
• ㄴ. 중화점인 중성 상태에서는 초록색을 띤다.
• ㄷ. 중화점 이후 염기성 상태에서는 붉은색을 띤다.
• ㄹ. 중화점 이후 염기성 상태에서는 파란색을 띤다.

정답: ㄱ, ㄴ, ㄹ

BTB 신호등 색깔을 머릿속에 띄워보세요! 처음 염산 구역에선 노란불 삐뽀삐뽀! 화해한 지점(중화점)에선 평화의 초록불! 염기가 장악한 구역에선 시원한 파란불! 이 세 가지만 기억하면 완벽해요.

문제 19 · 보기 선택

산과 염기의 혼합 과정에서 나타나는 용액의 온도 변화 원리로 옳은 것을 모두 고르시오.

• ㄱ. 중화 반응이 일어나는 동안 열이 발생하므로 온도가 점점 높아진다.
• ㄴ. 수소 이온과 수산화 이온이 모두 반응한 중화점에서 혼합 용액의 온도가 가장 낮다.
• ㄷ. 중화점에서 온도가 가장 높은 이유는 중화열이 가장 많이 발생했기 때문이다.
• ㄹ. 중화점 이후에는 중화열이 발생하지 않으므로 혼합 용액의 온도가 서서히 낮아진다.

정답: ㄱ, ㄷ, ㄹ

댄스파티의 열기를 떠올려보세요! 커플(물)이 만들어지며 춤을 출 때마다 열기가 발생하니 온도는 올라가고, 전원이 커플이 된 순간(중화점)에 열기가 최고점을 찍어요. 그 이후엔 춤추는 사람이 더 이상 안 생기니 서서히 식어버리는 거랍니다.

문제 20 · 보기 선택

일정량의 산 수용액에 염기 수용액을 조금씩 가할 때 일어나는 현상으로 옳은 것을 모두 고르시오.

• ㄱ. 가해준 염기의 양이 증가할수록 중화점까지는 계속해서 물(H₂O) 분자가 생성된다.
• ㄴ. 온도가 최고점일 때 혼합 용액 속에는 반응하지 않은 수소 이온이 넉넉하게 남아있다.
• ㄷ. 온도가 최고점인 순간의 액성은 어느 쪽으로도 치우치지 않은 중성이다.
• ㄹ. 온도가 최고점을 지난 후에는 염기 수용액을 아무리 가해도 더 이상 물이 생성되지 않는다.

정답: ㄱ, ㄷ, ㄹ

파티장에 들어온 염기 팀 선수들이 산 팀 선수들과 재빠르게 짝(물)을 짓고 있어요. 전원이 짝을 맺은 그 순간(최고 온도, 중성)을 넘어가면, 이제 산 팀 선수가 아예 없기 때문에 염기 팀이 아무리 들어와도 커플(물)은 더 이상 탄생하지 않는답니다.

문제 21 · 보기 선택

묽은 염산에 BTB 용액을 넣고 수산화 나트륨을 가하는 실험 과정에 대한 설명으로 옳은 것을 모두 고르시오.

• ㄱ. 처음 묽은 염산만 있을 때는 수산화 이온(OH⁻)이 많아 파란색을 띤다.
• ㄴ. 수산화 나트륨이 가해지면서 이온들이 반응하여 물이 생성되고 열이 발생한다.
• ㄷ. 색깔이 초록색을 띠는 순간은 산성과 염기성의 성질이 모두 깨끗이 사라진 상태이다.
• ㄹ. 계속해서 수산화 나트륨을 부어주면 용액 속에 반응하지 않은 수산화 이온이 남아 파란색이 된다.

정답: ㄴ, ㄷ, ㄹ

처음 비커에는 씩씩거리는 H⁺ 선수들만 가득해서 노란색이었어요. 여기에 OH⁻ 선수들이 들어오면서 평화롭게 짝(물)을 짓다가 마침내 전원 커플이 되어 초록색이 되었죠. 하지만 눈치 없이 OH⁻ 선수들이 벤치에 계속 쌓이면 결국 파란색으로 변해버리는 스토리랍니다.

문제 22 · 보기 선택

중화점을 지난 후 온도가 다시 서서히 낮아지는 화학적, 물리적 원인으로 옳은 것을 모두 고르시오.

• ㄱ. 용액 속에서 열을 흡수하는 냉각 화학 반응이 새롭게 시작되기 때문이다.
• ㄴ. 수소 이온이 소모되어 더 이상 중화 반응이 일어나지 않기 때문이다.
• ㄷ. 새로운 열이 발생하지 않는 상태에서 원래 혼합 용액보다 온도가 낮은 액체가 섞여 들어가기 때문이다.
• ㄹ. 가해준 염기성 수용액이 스스로 얼어붙는 성질을 가지고 있기 때문이다.

정답: ㄴ, ㄷ

파티장에 짝을 지을 사람이 없어서 춤이 끝났어요. 열기(중화열)는 팍 식었는데, 파티장 문을 열고 바깥의 미지근한 물(염기 수용액)이 계속 쏟아져 들어오니 전체적인 온도가 식어서 낮아지는 아주 단순한 원리랍니다.

문제 23 · 보기 선택

농도가 같은 묽은 염산 10mL와 수산화 나트륨 수용액 5mL를 혼합한 용액에 대한 설명으로 옳은 것을 모두 고르시오.

• ㄱ. 혼합 용액의 액성은 산성이다.
• ㄴ. 혼합 용액에 BTB 용액을 넣으면 노란색을 띤다.
• ㄷ. 혼합 용액에는 반응하지 않은 수산화 이온(OH⁻)이 남아 있다.
• ㄹ. 이 혼합 용액은 온도가 최고점에 도달한 중화점 상태이다.

정답: ㄱ, ㄴ

산성 팀(H⁺)에서 10명이나 선수를 보냈는데, 염기성 팀(OH⁻)은 5명밖에 안 왔네요! OH⁻ 5명은 얼른 짝을 지어 물이 되었지만, 그래도 H⁺ 선수가 5명이나 짝 없이 남아돌아요. H⁺가 득실거리는 이 구역은 산성(노란색)이 된답니다.

문제 24 · 객관식

일정량의 묽은 염산에 BTB 용액을 떨어뜨린 후, 수산화 나트륨 수용액을 계속 가할 때 관찰되는 혼합 용액의 색깔 변화를 시간 순서대로 바르게 나열한 것은?

• ① 노란색 → 파란색 → 초록색
• ② 노란색 → 초록색 → 파란색
• ③ 파란색 → 초록색 → 노란색
• ④ 파란색 → 노란색 → 초록색
• ⑤ 초록색 → 노란색 → 파란색

정답: ②

BTB 신호등의 시간 변화표! 맨 처음엔 H⁺ 구역이니까 경고의 '노란색' → 화해의 순간엔 평화의 '초록색' → 나중엔 OH⁻가 점령해서 시원한 '파란색'! 순서를 꼭 기억하세요.

문제 25 · 객관식

산과 염기가 섞일 때 혼합 용액의 온도가 점점 높아지는 근본적인 이유를 가장 잘 설명한 것은?

• ① 용액 속의 물 분자들이 서로 강하게 마찰하며 물리적으로 열을 내기 때문이다.
• ② 지시약이 용액의 색깔을 바꾸면서 막대한 빛 에너지를 방출하기 때문이다.
• ③ 산과 염기가 만나 물이 생성되는 과정에서 중화열이 방출되기 때문이다.
• ④ 섞인 두 수용액이 공기 중의 산소와 반응하여 불타오르기 때문이다.
• ⑤ 산성 수용액 자체가 원래 끓고 있는 뜨거운 액체이기 때문이다.

정답: ③

중화열은 H⁺와 OH⁻가 만나 사랑에 빠져 물(H₂O)이라는 커플이 탄생할 때 터져 나오는 뜨거운 축하 폭죽과 같아요! 커플이 많이 탄생하면 탄생할수록 폭죽도 빵빵 많이 터지니까 비커가 따끈따끈해지는 건 당연한 이치겠죠?

문제 26 · 객관식

일정량의 염산에 수산화 나트륨 수용액을 가하는 실험에서 '중화점 이후'의 상황을 바르게 설명한 것은?

• ① 온도가 계속 높아지며, 용액은 산성을 띤다.
• ② 온도가 계속 높아지며, 용액은 염기성을 띤다.
• ③ 온도가 서서히 낮아지며, 용액은 중성을 띤다.
• ④ 온도가 서서히 낮아지며, 용액은 염기성을 띤다.
• ⑤ 온도가 변함없이 일정하게 유지되며, 용액은 중성을 띤다.

정답: ④

파티가 완전히 끝나버린(중화점 이후) 상황이에요. 더 이상 춤추는 커플이 안 생기니 열이 식어서 온도는 '낮아지고', 늦게 도착해서 짝을 못 찾은 OH⁻ 선수들이 벤치에 바글바글 앉아있으니 용액은 '염기성'이 되는 거랍니다.

문제 27 · 객관식

중화점에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은?

• ① 수소 이온(H⁺)과 수산화 이온(OH⁻)이 모두 1:1로 결합하여 소모된 지점이다.
• ② 중화열이 가장 많이 발생하여 혼합 용액의 온도가 최고에 도달하는 지점이다.
• ③ 혼합 용액의 액성이 산성이나 염기성에 치우치지 않고 중성을 띠는 지점이다.
• ④ BTB 지시약이 붉은색으로 변하여 중화 반응의 종료를 알리는 지점이다.
• ⑤ 수소 이온과 수산화 이온이 만나 새롭게 생성된 물 분자의 양이 가장 많은 지점이다.

정답: ④

붉은색은 페놀프탈레인이 염기성을 만났을 때나 띠는 색깔이에요! 중화점은 아주 평화롭고 안정이 찾아온 완벽한 화해의 순간이므로, 눈이 맑아지는 '초록색' 불이 켜진다는 것을 잊지 마세요.

문제 28 · 객관식

일정량의 묽은 염산에 같은 온도의 수산화 나트륨 수용액을 조금씩 부어줄 때, 혼합 용액의 온도 변화를 개형(모양)으로 가장 잘 묘사한 것은?

• ① 처음부터 끝까지 온도가 변함없이 1자로 일정하게 쭉 유지된다.
• ② 시작부터 끝까지 온도가 쉼 없이 계속해서 올라간다.
• ③ 서서히 낮아지다가 특정 지점을 기점으로 온도가 급격하게 튀어 오른다.
• ④ 온도가 점점 올라가다가 최고점을 찍은 후, 산처럼 다시 서서히 낮아진다.
• ⑤ 온도가 급격히 떨어져 최고로 낮아졌다가, 중화점 이후 다시 서서히 회복된다.

정답: ④

파티장에 들어오는 사람이 많아질수록 춤추는 커플이 늘어나서 열기가 쫙 올라가다가! 남녀 짝이 100% 맞는 순간(최고점)에 환호성이 터지고, 그 뒤로 들어오는 사람들은 짝이 없어 춤을 안 추니까 파티장이 썰렁하게 식어버리는 산 모양(▲)을 상상해 보세요.