화학
2026학년도 5월 교육청 화학1 19번 해설
나쁜 습관
2025. 5. 9. 09:12
해설에 들어가기 앞서
위 문항은 매번 화학Ⅰ 18 ~ 20번 중 한 문항으로 출제되는 화학식량과 몰 문항입니다.
문항 자체는 \(Y\)의 질량을 \(w\)로 표현한 실제 값으로 주며, 25학년도 9월 모의고사 18번 문항과 같이 지금까지 평가원에서 제시한 자료와는 다른 구성을 보여서 괜찮았으나, 정답을 중간에 구할 수 있다는 아쉬움이 있어 해설을 작성하게 되었습니다.
해설(빠르게 정답만 구하기)
- (가)와 (나)에서 \(Y\)의 질량이 \(3w\)로 같고, \(X_aY_b\)의 양은 (나)가 (가)의 두 배, \(X_aY_c\)의 양은 (가)가 (나)의 두 배이므로 \(X_aY_b\;8w\)와 \(X_aY_c\;15w\)에 들어 있는 \(Y\)의 질량은 \(w\)로 같아야 합니다.
- 따라서 \(X_aY_c\;15w\)에 들어 있는 \(Y\)의 질량이 \(w\)이면, \(X\)의 질량은 \(14w\)입니다.
- \(X_aY_c\)에서 \(X\)와 \(Y\)의 질량비는 \(aM_X : cM_Y = 14 : 1\)이므로, 발문에서 요구한 값은 \[\frac{a}{c} \times \frac{M_X}{M_Y} = 1 \times 14 = 14.\]
해설(의도에 맞게 풀기)
문제에 제시된 전체 원자 수 조건을 사용하지 않아도 중간 단계에서 정답을 얻을 수 있지만, 출제 의도대로 정석 과정을 보여 주기 위해 다음과 같이 풀이합니다. (여기서는 \(\tfrac{a}{c}\)를 \(\tfrac{c}{a}\)로 제시하였다 가정합니다.)
- \(X_aY_b\;8w\,\text{g}\)의 양을 \(m\,\text{mol}\), \(X_aY_c\;15w\,\text{g}\)의 양을 \(n\,\text{mol}\)이라 둡니다.
- (가)와 (나)에서 \(X\)의 질량비는 \[(am+2an):(2am+an) = (38-3):(31-3) = 5:4\]이므로 \(2m = n\)입니다.
- (가)와 (나)의 \(Y\) 질량이 같으므로 \(bm + 2cn = 2bm + cn\), 따라서 \(b = 2c\)입니다.
- 전체 원자 수 비는 \[\{m(a+b)+4m(a+c)\}:\{2m(a+b)+2m(a+c)\} = 11:10\]으로부터 \(a = c\)를 얻습니다.
- 끝으로, \(X_aY_b\;8w\,\text{g}\)의 양이 \(m\) mol, \(X_aY_c\;15w\,\text{g}\)의 양이 \(2m\) mol이므로 \[M_X + 2M_Y : 2M_X + 2M_Y = 8 : 15 \quad\Longrightarrow\quad M_X = 14M_Y.\]
따라서 다시 한번 \[\frac{a}{c} \times \frac{M_X}{M_Y} = 1 \times 14 = 14\] 임을 확인할 수 있습니다.
풀이 방법의 중요성
- 화학Ⅰ 문항은 시간이 충분하다면 대부분 해결할 수 있지만, 시험장에서는 제한된 시간 안에 빠르게 계산을 끝내야 합니다.
- 같은 유형이라도 계산량을 줄이는 전략이 다양하므로, 최대한 여러 문제를 접해 보며 자신에게 맞는 방법을 익히는 것을 추천합니다.
AI 검수에 관하여…
- 이 문항도 AI로 검수했다면 중간 단계에서 답이 드러난다는 점을 쉽게 파악할 수 있었겠지만, 실제 출제 과정에서는 아직 AI 활용이 제한적일 수 있습니다.
- 교육청 입장에서는 AI 검수의 리스크를 고려할 수 있겠지만, 앞으로는 효율적인 AI 검수 체계가 도입되길 기대해 봅니다.