중3 과학 「화학 반응의 규칙」 단원은 물리 변화와 화학 변화를 구분하는 데서 시작해, 질량 보존 법칙과 일정 성분비 법칙, 기체 반응 법칙까지 이어집니다. 아래 시험지 20문항으로는 변화의 종류를 가려내는지, 질량비와 부피비를 이용해 반응 후 남는 물질과 생성물의 양을 구하는지 확인합니다. 계산이 많이 쓰이는 단원이라 비례식을 다루는 힘도 함께 드러납니다.
📝 화학 반응의 규칙 시험지 — 20문항, 정답·해설은 뒤쪽 별지
이름
날짜
점수/100
배점 · 20문항 · 한 문항 5점 · 100점 만점 · 권장 풀이 시간 30분 · 기본·보통·심화가 섞여 나옵니다(정답·해설은 별지).
‘PDF 만들기’를 누르면 화면과 같은 문제로 A4 PDF 파일이 내려받아지고, 폰에서도 됩니다. 같은 학년·같은 과목 문제는 하루에 한 번 만들어지고, 그날은 같은 문제가 다시 나옵니다. 인쇄물 맨 위에 이름·날짜·점수 칸이 함께 찍힙니다.
원장 한마디
화학 반응의 규칙은 외워서 넘어가기 쉬운 단원입니다. 저는 그 점이 제일 걱정입니다.
이 시험지에는 변화의 종류를 가려내는 문제와, 질량비·부피비로 남는 물질과 생성물의 양을 따지는 문제가 섞여 있습니다. 풀 때는 옆에서 알려 주지 말고, 막히는 번호에 동그라미만 치게 하세요. 도와주면 술술 말하던 아이도 혼자 하라고 하면 멈추는데, 아직 자기 것이 아니라는 신호입니다.
채점을 마치면 틀린 번호와 동그라미 친 번호만 따로 모으십시오. 문제를 읽고 무엇을 구하라는 건지 한 문장으로 말해 보게 하면, 계산에서 틀렸는지 문제를 읽다 놓쳤는지 갈립니다.
— 수학의 신호 원장
화학 반응의 규칙 시험지에 나오는 문항 모양
단답
선다형
선다
단답형
화학 반응의 규칙, 개념의 흐름
이 단원은 물질의 종류가 바뀌는지를 따지는 일에서 출발합니다. 물질의 성질이 변하는 화학 변화와 상태나 모양만 변하는 물리 변화를 나누고, 화학 변화에서는 원자의 배열이 달라져 새로운 분자가 생기지만 원자의 종류와 개수는 변하지 않는다는 점을 배웁니다. 이 내용이 질량 보존 법칙으로 이어지는 바탕이 됩니다.
그다음에는 반응하는 물질 사이의 양적 관계를 다룹니다. 화합물을 이루는 성분 물질의 질량비가 일정하다는 일정 성분비 법칙은 마그네슘, 구리, 수소가 산소와 결합하는 질량비 문제로 나옵니다. 기체끼리 반응할 때는 부피비를 기준으로 같은 방식으로 풉니다. 두 법칙 모두 비를 세워 푼다는 점에서 한 줄기로 이어집니다.
시험지에서 뽑아 본 문제
밀폐된 용기 안에서 화학 반응이 일어날 때 반응 전후의 전체 질량이 같은 까닭으로 가장 적절한 것은? ① 반응 전후에 분자의 종류와 개수가 모두 변하지 않기 때문이다. ② 반응 중에 원자가 새로 생기고 일부는 사라져 서로 상쇄되기 때문이다. ③ 반응 전후에 원자의 종류와 개수가 변하지 않기 때문이다. ④ 반응 전후에 물질의 성질이 변하지 않기 때문이다.정답 · ③ 반응 전후에 원자의 종류와 개수가 변하지 않기 때문이다. — 화학 반응에서는 원자의 배열만 달라질 뿐 원자의 종류와 개수는 변하지 않으므로 전체 질량이 보존된다. 분자의 종류와 물질의 성질은 화학 반응에서 변한다.
물 45 g을 모두 전기 분해할 때 생성되는 산소의 질량은 몇 g인가? (단위를 포함하여 쓰시오.) 물을 전기 분해하여 수소와 산소를 얻는 실험에서, 물 18 g이 분해되면 수소 2 g과 산소 16 g이 생성되었다. 물을 분해할 때 생성되는 수소와 산소의 질량비는 물의 양과 관계없이 항상 일정하다.정답 · 40 g — 물을 이루는 수소 : 산소의 질량비는 2 : 16 = 1 : 8이므로 물 질량 중 산소는 8/9를 차지한다. 따라서 산소의 질량은 45 g × 8/9 = 40 g이다.
위 실험 결과로부터 산화 구리(Ⅱ)에서 구리와 산소의 질량비(구리 : 산소)로 옳은 것은? 구리 가루의 질량을 달리하여 충분한 공기 속에서 완전히 가열한 뒤, 가열 후 고체의 질량을 측정하였다. 구리 2.0 g은 2.5 g, 구리 4.0 g은 5.0 g, 구리 6.0 g은 7.5 g, 구리 8.0 g은 10.0 g이 되었다. 네 실험 모두 구리가 남지 않고 전부 반응하였다. ① 2 : 1 ② 3 : 1 ③ 4 : 1 ④ 5 : 1정답 · ③ 4 : 1 — 구리 2.0 g이 산화되어 2.5 g이 되었으므로 결합한 산소는 2.5 − 2.0 = 0.5 g이다. 따라서 구리 : 산소 = 2.0 : 0.5 = 4 : 1이며, 다른 실험에서도 같은 비가 나와 일정 성분비 법칙이
구리 가루 10 g을 가열했더니 일부만 산소와 반응하여 가열 후 고체의 전체 질량이 11 g이 되었다. 구리와 산소는 질량비 4 : 1로 결합하여 산화 구리(II)가 될 때, 반응하지 않고 남은 구리의 질량은 몇 g인가? (단위 포함)정답 · 6 g — 질량이 늘어난 11 g − 10 g = 1 g이 결합한 산소의 질량이다. 이와 결합한 구리는 1 g × 4 = 4 g이므로 남은 구리는 10 g − 4 g = 6 g이다.
시험지는 같은 단원의 기본·보통·심화 문항을 섞어 20개로 냅니다. 위 문제는 그 가운데 몇 개를 옮겨 놓은 것입니다.
화학 반응의 규칙에서 자주 걸리는 곳
남는 물질 놓치기 한쪽이 모두 소모되면 다른 쪽이 남습니다. 질소 30 mL와 수소 60 mL를 반응시키는 문항처럼, 전체 부피나 생성량을 구하기 전에 어느 쪽이 남는지부터 확인해야 합니다.
넣은 양과 반응한 양 구분 마그네슘 9 g과 산소 4 g처럼 양이 주어지면 모두 반응했다고 보기 쉽습니다. 질량비로 따져 실제로 결합한 양만 계산에 쓰고, 남은 양은 생성물에 넣지 않아야 합니다.
물리 변화와 화학 변화 혼동 물방울이 맺히거나 설탕이 물에 녹는 일은 물질의 종류가 그대로입니다. 물이 수증기가 되는 것과 전기 분해를 입자 수준에서 비교하면, 분자의 종류가 바뀌는지가 기준임을 알 수 있습니다.
집에서 공부하는 순서
먼저 물리 변화와 화학 변화, 질량 보존의 뜻을 말로 설명할 수 있는지 확인합니다. 그다음 질량비와 부피비 문제를 풀 때 반응하는 양과 남는 양을 표로 나눠 적는 습관을 들이면 실수가 줄어듭니다. 계산부터 시작하지 말고 비부터 적는 순서를 지키시기 바랍니다.
하루에는 부담 없이 몇 문항만 풀고, 틀린 문항은 해설을 덮은 채 다시 풀어 봅니다. 비례식이 막힌다면 과학 개념보다 비의 계산에서 걸렸을 수 있으므로, 그 부분은 비례식 연습으로 따로 보충하시기 바랍니다. 한 주가 끝날 때 틀린 문항만 모아 다시 확인하면 좋습니다.