Masas atómicas (g/mol): O = 16; S = 32; Zn = 65,4. Sol: a) 847 L; b) 710,9 g; c) 1,01 atm.

Transcripción

1 1) Dada la siguiente reacción química: 2 AgNO3 + Cl2 N2O5 + 2 AgCl + ½ O2. a) Calcule los moles de N2O5 que se obtienen a partir de 20 g de AgNO3. b) Calcule el volumen de O2 obtenido, medido a 20 ºC y 620 mm de Hg. Datos: R = 0,082 atm L K 1 mol 1. Masas atómicas (g/mol): N = 14; Ag = 108; O = 16. Sol: a) 0,059 mol; b) 0,87 L. 2) En 0,5 moles de CO2, calcule: a) El número de moléculas de CO2. b) La masa de CO2. c) El número total de átomos. Sol: a) 3, moléculas; b) 22 g; c) 9, átomos 5) Calcular: a) Cuánto pesan 10 L del gas monóxido de carbono en condiciones normales? b) Cuántos átomos hay en esa cantidad de monóxido de carbono? Datos: Masas atómicas (g/mol): C = 12; O = 16. Sol: a) 12,5 g; b) 5, átomos 6) La tostación del mineral blenda (sulfuro de cinc) se producen según la reacción (sin ajustar): sulfuro de cinc + oxígeno dióxido de azufre + óxido de cinc. Calcular: a) Los litros de aire medidos a 200 ºC y 3 atm necesarios para tostar 1 kg de blenda, con un 85% de sulfuro de cinc. Se admite que el aire contiene un 20 % de oxígeno en volumen. b) Los gramos de óxido de cinc obtenidos en el apartado anterior. c) La presión ejercida por el dióxido de azufre gas, obtenido en el apartado a), en un depósito de 250 litros a 80 ºC. Datos: R = 0,082 atm L K 1 mol 1. Masas atómicas (g/mol): O = 16; S = 32; Zn = 65,4. Sol: a) 847 L; b) 710,9 g; c) 1,01 atm. 1

2 10) El cloro se obtiene en el laboratorio por oxidación del ácido clorhídrico con dióxido de manganeso, proceso por el cual también se obtienen cloruro de manganeso (II) y agua. a) Escriba la reacción convenientemente ajustada. b) Calcule el volumen de disolución de ácido clorhídrico de densidad 1,15 g/cm 3 y 30 % en masa que se necesita para obtener 10 L de gas cloro, medidos a 30 ºC y 1, Pa. Datos: R = 0,082 atm L K 1 mol 1. 1 atm = Pa. Masas atómicas (g/mol): H = 1; Cl = 35,5. Sol: b) 169,3 ml. 3) El carbonato de calcio sólido reacciona con una disolución de ácido clorhídrico para dar agua, cloruro de calcio y dióxido de carbono gas. Si se añaden 120 ml de la disolución de ácido clorhídrico, que es del 26,2 % en masa y tiene una densidad de 1,13 g/ml, a una muestra de 40 g de carbonato de calcio sólido, cuál será la molaridad del ácido clorhídrico en la disolución cuando se haya completado la reacción? (Suponga que el volumen de la disolución permanece constante). Datos: Masas atómicas (g/mol): C = 12; Ca = 40; O = 16; Cl = 35,5; H = 1. Sol: 1,42 M 14) En el laboratorio se puede obtener dióxido de carbono haciendo reaccionar carbonato de calcio con ácido clorhídrico; en la reacción se produce también cloruro de calcio y agua. Se quiere obtener 5 litros de dióxido de carbono, medidos a 25 ºC y 745 mm Hg. Suponiendo que haya suficiente carbonato de calcio, calcular el volumen mínimo de ácido clorhídrico del 32 % en peso y densidad 1,16 g/ml que será necesario utilizar. Sol: 39,3 ml. 2

3 7) Un compuesto orgánico contiene carbono, hidrógeno y oxígeno. Cuando se queman 15 g de compuesto se obtienen 22 g de dióxido de carbono y 9 g de agua. La densidad del compuesto en estado gaseoso, a 150 ºC y 780 mm Hg, es 1,775 g/l. Calcular la fórmula molecular del compuesto orgánico. Datos: R = 0,082 atm L K 1 mol 1. Masas atómicas (g/mol): O = 16; C = 12; H = 1. Sol: C2H4O2. 9) Si se parte de un ácido nítrico del 68 % en peso y densidad 1,52 g/ml, qué volumen debe utilizarse para obtener 100 ml de ácido nítrico del 55 % en peso y densidad 1,43 g/ml? Sol: 76,2 ml 3

4 11) En la combustión de 2,37 g de carbono se forman 8,69 g de un óxido gaseoso de este elemento. Un litro de este óxido, medido a una atmósfera de presión y a 0 ºC, pesa 1,98 g. Obtenga la fórmula empírica del óxido gaseoso formado Coincide con la fórmula molecular? Razone la respuesta. Sol: CO2 (coinciden las fórmulas empírica y molecular). 4) Una bombona de gas contiene 27,5 % de propano y 72,5 % de butano en masa. Calcule los litros de dióxido de carbono, medidos a 25 ºC y 1,2 atmósferas, que se obtendrán cuando se quemen completamente 4 g del gas de la bombona anterior. Datos: R = 0,082 atm L K 1 mol 1. Masas atómicas (g/mol): C = 12; H = 1. Sol: 5,6 L 4

5 8) Un hidrocarburo saturado gaseoso está formado por el 80 % de carbono Cuál es su fórmula molecular si en condiciones normales la densidad es 1,34 g/l? Sol: C2H6. 17) Al quemar 2,34 g de un hidrocarburo se forman 7,92 g de dióxido de carbono y 1,62 g de vapor de agua. A 85 ºC y 700 mm de Hg de presión, la densidad del hidrocarburo gaseoso es 3,26 g/l. a) Determine la masa molecular y la fórmula de dicho hidrocarburo. b) Qué volumen de oxígeno gaseoso a 85 ºC y 700 mm de Hg de presión se necesita para quemar los 2,34 g de este hidrocarburo? Datos: Masas atómicas (g/mol): C = 12; O = 16. Sol: a) g/mol; b) 7,17 L. 5

6 16) La aluminiotermia es una reacción utilizada para obtener manganeso: 3 MnO2 + 4 Al 2 Al2O3 + 3 Mn Si se parte de 100 kg de dióxido de manganeso y de 50 kg de aluminio, calcule las cantidades, en kg, encontradas en todas las sustancias al final de la reacción. Datos: Masas atómicas (g/mol): Al = 27; Mn = 54,9; O = 16. Sol: 8,6 kg Al; 78,2 kg Al2O3; 63,2 kg Mn. 15) En un recipiente de hierro de 5L se introduce aire (21 % de oxígeno y 79 % de nitrógeno) hasta conseguir una presión interior de 0,1 atm a la temperatura de 239 ºC. Si se considera que todo el oxígeno reacciona y que la única reacción posible es la oxidación del hierro a óxido de hierro (II), calcule: a) Los gramos de óxido de hierro (II) que se formarán. b) La presión final en el recipiente. c) La temperatura a la que hay que calentar el recipiente para que se alcance una presión final de 0,1 atm. Datos: R = 0,082 atm L K 1 mol 1 = 8,31 J K 1 mol 1. Masas atómicas (g/mol): O = 16; Fe = 55,8. Sol: a) 0,36 g; b) 0,079 atm; c) 648 K. n(n2) = 0,012 0,0025 = 0,0095 moles de N2 (antes y después) 0, ) Una disolución contiene 147 g de tetraoxosulfato (VI) de dihidrógeno (ácido sulfúrico) en 1500 ml de disolución. La densidad de la disolución es 1,05 g/ml. Calcule la molaridad, la molalidad, las fracciones molares de soluto y disolvente, y la concentración centesimal en peso de la disolución. Sol: a) 1 M; b) 1,05 molal; c) Xs = 0,0186; Xd = 0,9814; d) 10,3 %. 6

7 19) Un método de obtención de cloro gaseoso se basa en la oxidación del ácido clorhídrico con ácido nítrico, produciéndose simultáneamente dióxido de nitrógeno y agua: a) Escriba y ajuste la reacción. b) Determine el volumen de cloro obtenido, a 25 ºC y 1 atm, cuando se hacen reaccionar 500 ml de una disolución 2 M de HCl con ácido nítrico en exceso, si el rendimiento de la reacción es de un 80 %? Sol: b) 9,8L. 12) El clorato de potasio se descompone por el calor en cloruro de potasio y oxígeno molecular Qué volumen de oxígeno, a 125 ºC y 1 atm, puede obtenerse por descomposición de 148 g de una muestra que contiene el 87 % en peso de clorato de potasio? Cuántas moléculas de oxígeno se formarán? Sol: a) 51,6 L; b) 9, moléculas 18) El cloro se obtiene por oxidación del ácido clorhídrico con dióxido de manganeso, pasando el manganeso a estado de oxidación dos: a) Escriba y ajuste la reacción. b) Cuántos moles de dióxido de manganeso hay que utilizar para obtener 2 litros de cloro gas, medidos a 25 ºC y una atmósfera? c) Qué volumen de ácido clorhídrico 2 M se requiere para obtener los dos litros de cloro del apartado b)? Datos: R = 0,082 atm L K 1 mol 1 = 8,31 J K 1 mol 1. Sol: b) 0,082 mol; c) 164 ml. 20) Una muestra impura de óxido de hierro (III) (sólido) reacciona con un ácido clorhídrico comercial de densidad 1,19 g cm 3, que contiene el 35% en peso del ácido puro. a) Escriba y ajuste la reacción producida, si se obtiene cloruro de hierro (III) y agua. b) Calcule la pureza del óxido de hierro (III) si 5 g de este compuesto reaccionan exactamente con 10 cm 3 del ácido. c) Qué masa de cloruro de hierro (III) se obtendrá? Datos. Masas atómicas: Fe = 55,8; O = 16; H = 1; Cl = 35,5. Sol: b) 60,1%; c) 6,11 g 7