중3 과학 해수의 성분과 염분비 일정 법칙 예상문제

🎯 정답: 1번

📚 쉽고 명쾌한 풀이
1️⃣ 해수에는 염화 나트륨(NaCl), 염화 마그네슘(MgCl₂)을 비롯한 다양한 물질이 녹아 있습니다.
2️⃣ 이렇게 해수에 녹아 있는 고체 물질들을 통틀어 '염류'라고 부릅니다.
3️⃣ 염류 중 가장 많은 양을 차지하는 것은 짠맛을 내는 염화 나트륨(NaCl)입니다.

❌ 오답 노트
- 2번: 용존 기체는 해수에 녹아 있는 산소, 이산화 탄소 같은 기체를 말하며 고체 물질인 염류와는 다릅니다.
- 3번: 부유물은 물속에 떠다니는 작은 입자를 뜻하며 녹아 있는 물질이 아닙니다.
- 4번: 플랑크톤은 해양 생물로 염류와 관계가 없습니다.
- 5번: 퇴적물은 바닥에 쌓이는 물질로 해수에 녹아 있는 염류와는 다른 개념입니다.

💡 핵심 개념 정리
염류는 해수의 짠맛을 결정하는 물질로, 염화 나트륨(NaCl)이 약 78%로 가장 많고, 염화 마그네슘(MgCl₂)이 그다음으로 많습니다.

🌟 실생활 속 과학
바닷물을 증발시켜 소금을 얻는 천일염 생산 과정은 해수 속 염류 중 염화 나트륨을 결정화하여 얻는 과정입니다.

🎯 정답: 2번

📚 쉽고 명쾌한 풀이
1️⃣ 전체 염류의 양은 35g입니다.
2️⃣ 제시된 5가지 염류의 합을 구하면 27.195+3.815+1.645+1.26+0.735 = 34.65g 입니다.
3️⃣ 기타 염류의 질량 = 35 − 34.65 = 0.35g 입니다.

❌ 오답 노트
- 1번(0.15g): 덧셈 과정에서 일부 항목을 빠뜨려 오차가 커진 값입니다.
- 3번(0.55g): 뺄셈 과정에서 계산 실수를 한 값입니다.
- 4번(0.75g): 자릿수를 착각해 계산한 값입니다.
- 5번(0.95g): 표준 비율표의 '기타' 비율(1.0%)을 35g에 그대로 곱한 값(0.35g)과 혼동해 잘못 계산한 값입니다.

💡 핵심 개념 정리
전체 염분에서 알고 있는 염류들의 질량을 모두 뺀 나머지가 '기타 염류'의 양이 됩니다. 표준 비율표에서 기타 염류의 비율은 약 1.0%로, 35g × 0.01 = 0.35g과 일치하는 것을 확인할 수 있습니다.

🌟 실생활 속 과학
'기타 염류'에는 브로민화 마그네슘, 탄산 칼슘 등 미량이지만 해양 생태계에 중요한 역할을 하는 다양한 물질이 포함되어 있습니다.

🎯 정답: 3번

📚 쉽고 명쾌한 풀이
1️⃣ 염분 30psu는 해수 1000g 속 염류 총량이 30g이라는 뜻입니다.
2️⃣ MgCl₂의 질량 = 30g × 0.109 = 3.27g 입니다.
3️⃣ 따라서 정답은 약 3.27g입니다.

❌ 오답 노트
- 1번(1.08g): CaSO₄의 비율(3.6%)을 기준으로 잘못 계산한 값에 가깝습니다.
- 2번(2.31g): 비율을 7.7%로 착각해 계산한 값입니다.
- 4번(4.20g): 비율을 14%로 잘못 적용한 값입니다.
- 5번(5.10g): 비율을 17%로 잘못 적용한 값입니다.

💡 핵심 개념 정리
염분비 일정 법칙에 따라 어느 바다든 MgCl₂의 비율은 항상 10.9%로 일정하므로, 염분 값만 알면 각 염류의 절대량을 계산할 수 있습니다.

🌟 실생활 속 과학
염화 마그네슘은 두부 응고제(간수)뿐 아니라 제설제(눈 녹이는 약품)로도 활용되는 중요한 산업 원료입니다.

🎯 정답: 3번

📚 쉽고 명쾌한 풀이
1️⃣ 먼저 해수 1000cm³의 질량을 구합니다. 질량 = 밀도 × 부피 = 1.03g/cm³ × 1000cm³ = 1030g 입니다.
2️⃣ 염분은 '해수 1000g당' 녹아 있는 염류의 g수이므로, 비례식을 세우면 1000g : 35g = 1030g : x 입니다.
3️⃣ x = 35 × (1030/1000) = 35 × 1.03 = 36.05g 입니다.

❌ 오답 노트
- 1번(33.98g): 비례식을 반대 방향으로 세워 1030g을 35로 나눠버린 계산 실수입니다.
- 2번(35.00g): 해수의 질량이 1000g이 아니라 1030g이라는 점을 반영하지 않은 값입니다.
- 4번(37.10g): 밀도를 1.06으로 착각해 계산한 값입니다.
- 5번(38.20g): 밀도를 1.09로 착각해 계산한 값입니다.

💡 핵심 개념 정리
염분은 부피(cm³, L)가 아니라 질량(g) 기준의 값이므로, 부피가 주어지면 반드시 밀도를 이용해 질량으로 먼저 환산한 뒤 계산해야 합니다.

🌟 실생활 속 과학
해수는 염류가 녹아 있어 순수한 물(밀도 1.0g/cm³)보다 밀도가 약간 더 큽니다. 이 밀도 차이는 해수의 심층 순환을 일으키는 중요한 요인이기도 합니다.

🎯 정답: 2번

📚 쉽고 명쾌한 풀이
1️⃣ 염분 34psu는 '해수 1000g당' 염류가 34g 녹아 있다는 뜻입니다.
2️⃣ 해수가 2000g이면 1000g의 2배이므로, 녹아 있는 전체 염류의 양도 2배인 68g이 됩니다.
3️⃣ 이 중 KCl의 비율은 2.1%이므로, KCl의 질량 = 68g × 0.021 = 1.428g ≈ 1.43g 입니다.

❌ 오답 노트
- 1번(0.71g): 해수량을 2000g이 아니라 1000g으로 잘못 적용해 계산한 값입니다(2배를 곱하지 않음).
- 3번(2.86g): KCl 비율을 2.1%가 아닌 약 4.2%로 잘못 적용하거나 다른 계산 실수를 한 값입니다.
- 4번(3.57g): 비율을 약 5.25%로 잘못 적용한 값입니다.
- 5번(4.20g): 비율 값(2.1%)을 2배로 착각하여 4.2%를 곱한 값입니다.

💡 핵심 개념 정리
염분은 '해수 1000g당' 염류의 양이므로, 해수량이 1000g이 아닐 때는 비례식을 세워 정확히 환산해야 합니다. 이 문제처럼 해수량이 2배이면 염류 총량도 2배임을 기억하세요.

🌟 실생활 속 과학
해양 실습에서 학생들이 해수 시료의 부피(또는 질량)를 다르게 채취했을 때, 염분을 비교하려면 반드시 '1000g 기준'으로 환산해서 비교해야 정확합니다.

🎯 정답: 3번

📚 쉽고 명쾌한 풀이
1️⃣ P해역의 NaCl 질량 = 31 × 0.777 = 24.087g 입니다.
2️⃣ Q해역의 NaCl 질량 = 37 × 0.777 = 28.749g 입니다.
3️⃣ 두 값의 차이 = 28.749 − 24.087 = 4.662g ≈ 약 4.7g 입니다.

❌ 오답 노트
- 1번(3.5g): 염분 차이(6psu)를 그대로 답으로 쓴 것에 가까운 값으로, 비율(77.7%)을 곱하지 않은 실수입니다.
- 2번(4.0g): 계산 과정에서 반올림을 너무 크게 한 값입니다.
- 4번(5.2g): 비율을 84%로 잘못 적용한 값입니다.
- 5번(6.0g): 염분 차이(6psu)를 그대로 답으로 착각한 값입니다.

💡 핵심 개념 정리
두 해역의 특정 염류 질량 차이를 구할 때는 각각 따로 계산한 뒤 빼야 하며, 염분(psu)의 차이를 그대로 염류 질량 차이로 착각하지 않아야 합니다.

🌟 실생활 속 과학
이런 방식으로 여러 해역의 염류 성분을 비교하는 것은 해류의 이동 경로나 해수의 기원을 추적하는 해양학 연구에도 활용됩니다.

🎯 정답: 1번

📚 쉽고 명쾌한 풀이
1️⃣ 바닷물의 짠맛은 염류 중 가장 많은 비율(77.7%)을 차지하는 염화 나트륨(NaCl)에 의한 것입니다.
2️⃣ 바닷물을 마셔보면 짠맛과 함께 씁쓸한 뒷맛이 느껴지는데, 이는 두 번째로 많은 염화 마그네슘(MgCl₂)이 쓴맛을 내기 때문입니다.
3️⃣ 따라서 짠맛-염화 나트륨, 쓴맛-염화 마그네슘 순서가 옳습니다.

❌ 오답 노트
- 2번: 짠맛과 쓴맛의 성분 순서가 반대로 되어 있습니다.
- 3, 4, 5번: 황산 칼슘, 염화 칼륨, 황산 마그네슘은 각각 소량 존재하는 염류이지만 바닷물의 대표적인 짠맛·쓴맛 성분으로 꼽히지는 않습니다.

💡 핵심 개념 정리
바닷물 맛의 두 축은 NaCl(짠맛, 77.7%)과 MgCl₂(쓴맛, 10.9%)이며, 이 둘을 합치면 전체 염류의 약 88.6%를 차지합니다.

🌟 실생활 속 과학
바닷물을 실수로 마셔봤을 때 짠맛 뒤에 씁쓸한 맛이 남는 경험을 해본 사람이 많을 텐데, 바로 이 염화 마그네슘 때문입니다.

🎯 정답: 2번

📚 쉽고 명쾌한 풀이
1️⃣ 그래프를 보면 A해역(NaCl 27.2g, MgCl₂ 3.8g)과 B해역(NaCl 23.3g, MgCl₂ 3.3g)은 절대적인 질량이 서로 다릅니다.
2️⃣ 하지만 두 해역의 NaCl:MgCl₂ 질량비를 계산해 보면 27.2:3.8 ≈ 7.16:1, 23.3:3.3 ≈ 7.06:1로 거의 비슷한 비율(약 77.7:10.9)을 유지합니다.
3️⃣ 이는 염분비 일정 법칙에 따라 염분(농도)이 달라도 염류 사이의 비율은 거의 일정하게 유지되기 때문입니다.

❌ 오답 노트
- 1번: 그래프에서 두 해역의 염류 질량(g)은 명백히 다릅니다.
- 3번: NaCl의 비율(%)은 두 해역 모두 약 77.7%로 거의 같으며, 어느 한쪽이 더 높다고 할 수 없습니다.
- 4번: 이 그래프만으로는 염류의 '종류' 개수를 비교할 수 없습니다.
- 5번: 염분비 일정 법칙의 핵심은 염분(절대량)이 달라도 '비율'은 일정하다는 것이므로 정반대의 설명입니다.

💡 핵심 개념 정리
염분비 일정 법칙에서 '일정한 것'은 절대적인 g수가 아니라 염류들 사이의 상대적인 비율(%)이라는 점을 명확히 구분해야 합니다.

🌟 실생활 속 과학
이 법칙 덕분에 세계 어느 바다에서 채취한 해수라도 짠맛을 내는 성분의 상대적 구성은 거의 동일하다는 것을 알 수 있습니다.