IES Sierra de San Quílez - BINÉFAR Departamento de Física y Química QUÍMICA 2 Bach. 1 de 8 - Composición centesimal. fórmula empírica masa molar fórmula molecular. 1.1.- La nicotina es un producto compuesto por un 74,0% de C, 8,65% de H y 17,3% de N. Qué porcentaje de los átomos de nicotina son átomos de nitrógeno? Cuál es su fórmula empírica? R. 7,7% ; (C 5 H 7 N) n 1.2.- La droga L-Dopamina se utiliza para el tratamiento de la enfermedad de Parkinson. Una muestra de 1 gramo de esta droga contiene 0,627 g de carbono, 0,0719 g de hidrógeno, 0,0915 g de nitrógeno y el resto de oxígeno. Determinar la fórmula empírica de la L-Dopamina. R (C 8 H 11 NO 2 ) n - Mol. Número de Avogadro - Relación entre número de partículas (átomos o moléculas), su masa (expresada en umas o gramos), moles, número de Avogadro. 1.3.- Sabiendo que la masa atómica del hidrógeno es 1,00797, calcular la masa en gramos de un átomo de hidrógeno. 1.4.- Cuál de las siguientes cantidades contiene el mayor número de átomos de oro? : a) 26,02 g de oro ; b) 0,15 moles de átomos de oro ; c) 4,98 10 22 átomos de oro. 1.5.- Las moléculas de azufre en estado sólido están formadas por 8 átomos. Hallar: a) Cuántos moles son 21,8 g de azufre?; b) Cuántos gramos son 0,56 moles de átomos de azufre?; c) El número de átomos contenido en 1,0 10-3 g de azufre. 1.6.- Cuántos moles de átomos de nitrógeno hay en 8,58 g de tetróxido de dinitrógeno? R. 0,186 1.7.- Determinar cuántas moléculas de agua contiene un vaso. - Determinación aproximada de la masa atómica de un elemento considerando su composición isotópica y sus masas isotópicas. - Comprobación de las leyes ponderales. masa atómica ------ masa isotópica. 1.8.- A partir de las masas isotópicas y abundancias relativas siguientes calcular la masa atómica del magnesio: Isótopo abundancia masa 24 78,60 % 23,993 25 10,11 % 24,994 26 11,29 % 25,991 PRUEBAS DE ACCESO A LA UNIVERSIDAD PROPUESTAS EN LA UNIVERSIDAD DE ZARAGOZA (Última actualización septiembre 2011) Teoría 1. Para una disolución, defina los términos de concentración: molaridad, molalidad y gramos/litro. Explíquelos con un ejemplo. (Septiembre 1997). 2. Para caracterizar una disolución se pueden utilizar los siguientes términos: densidad, molaridad, molalidad, concentración en gramos por litro. Defina con precisión cada término y aplíquelo a un ejemplo concreto. (Septiembre 1.993) 3. Explique razonadamente los siguientes términos: a) estequiometría, b) fórmula empírica y c) fórmula molecular. (Junio 1.991)
IES Sierra de San Quílez - BINÉFAR Departamento de Física y Química QUÍMICA 2 Bach. 2 de 8 4. Escriba una reacción en la que intervengan gases y explíquela mediante las leyes de Avogadro y de Gay-Lussac. (Junio 1.987) 5. Indica, justificando brevemente la respuesta, si las siguientes afirmaciones son ciertas o falsas: a) La masa molar de una sustancia en estado líquido siempre es mayor que en estado gas. b) La densidad de un gas disminuye al aumentar la temperatura a presión constante. c) Los sólidos covalentes están constituidos por moléculas unidas entre sí. (Junio 2 006) Práctica: 1. Determinación de fórmulas empíricas y moleculares. 1.1 Uno de los compuestos que contribuyen al olor de numerosos productos lácticos, como la leche o el queso cheddar, es una cetona. La combustión de 3,0 g de este compuesto produjo 8,10 g de dióxido de carbono y 3,33 g de agua. Sabiendo que el compuesto sólo contiene carbono, hidrógeno y oxígeno, calcule su fórmula empírica. (Septiembre 2003) R. (C 7 H 14 O) n 1.2 33,0 mg de un compuesto desconocido dan un análisis elemental de 21,60 mg de carbono, 3,00 mg de hidrógeno y 8,40 mg de nitrógeno. a) Calcule su fórmula empírica. b) Calcule su fórmula molecular sabiendo que si se vaprozan 11,0 mg del compuesto ocupan 2,53 ml medidos a 27 ºC y 740 mm de Hg. (septiembre 2000) R C 6 H 10 N 2 1.3 El olor característico de la piña se debe a un éster que contiene carbono, hidrógeno y oxígeno. La combustión de 2,78 mg de este compuesto conduce a la formación de 6,32 mg de dióxido de carbono y 2,52 mg de agua. Cuál es su fórmula empírica? Las propiedades de este compuesto sugieren que su masa molecular debe estar entre 100 y 120. Cuál es su forma molecular más probable? (LOGSE Junio 1999). R C 6 H 12 O 2 1.4 Una sustancia orgánica contiene solamente carbono, hidrógeno y oxígeno. A 250 ºC y 750 mm de Hg, 1,65 g de dicha sustancia en forma de vapor ocupan 629 ml. Su análisis químico elemental es: 63,1% de carbono y 8,7 % de hidrógeno. Calcule su forma molecular. (Septiembre 1998). R C 6 H 10 O 2 1.5 El análisis elemental de un compuesto es 12,79% de C, 2,13% de H y 85,08% de Br. Si 0,626 g del compuesto en fase gas ocupan 0,11 litros, medidos a 740 mm de Hg y 120 ºC, calcule la fórmula molecular de dicho compuesto. (Septiembre 1996). 1.6 Una sustancia orgánica está formada por carbono, hidrógeno y oxígeno. La densidad de su vapor en condiciones normales es 3,30 g/l. Por combustión total de 0,275 g del compuesto se obtienen 0,654 g de CO 2 y 0,3375 g de H 2 O. Calcular su fórmula molecular. Masas atómicas: C=12,0 ; H=1,0 ; O=16. R = 0,082 atm.l.mol -1.K -1. (Septiembre 1.991) R C 4 H 10 O 1.7 Un compuesto orgánico que contiene solamente carbono, hidrógeno y oxígeno, tiene 64,83% de C y 13,51% de H. A la temperatura de 127 ºC dicho compuesto es gaseoso y 2 g del mismo encerrados en un volumen de 1 litro ejercen una presión de 674 mm de Hg. Calcular la fórmula molecular del compuesto. Masas atómicas: C=12 ; O=16 H=1. R = 0,082 atm.l.mol -1.K -1. (Junio 1.991) R C 4 H 10 O 1.8 La densidad de un gas es 1,28 g.litro -1 a 56 ºC y 454 mm de Hg. Su composición porcentual es 62,0% de carbono, 10,4% de hidrógeno y 27,6% de oxígeno. Cuál es su fórmula molecular? Masas atómicas: C=12; O=16; H=1. (Junio 1.989) R. C 3 H 6 O 1.9 Una muestra de 0,537 g de un compuesto orgánico que contiene sólo carbón, oxígeno e hidrógeno se quema al aire produciendo 1,03 g de CO 2 y 0,632 g de H 2 O. Cuál es la fórmula empírica del compuesto? Masas atómicas: C=12, O=16, H=1. (Septiembre 1.988) R. (C 2 H 6 O) n 1.10 El análisis elemental de un compuesto orgánico reveló que solamente contenía carbono, hidrógeno, nitrógeno y oxígeno. La combustión completa de una muestra de 1,279 g del compuesto originó 1,60 g de CO 2 y O,77 g de H 2 O. Otra muestra de 1,625 g contiene 0,216 g de nitrógeno. Cuál es la fórmula empírica del compuesto? Masas atómicas: C=12; O=16; N=14; H=1. (Septiembre 1.992) R (C 3 H 7 O 3 N) n
IES Sierra de San Quílez - BINÉFAR Departamento de Física y Química QUÍMICA 2 Bach. 3 de 8 1.11 Un compuesto orgánico contiene solamente carbono, hidrógeno y oxígeno. Cuando se queman 8 g del compuesto se obtienen 15,6 g de CO2 y 8 g de H2O en el análisis de los productos de la combustión. Su masa molecular es 90. Calcule: a) su fórmula empírica y b) su fórmula molecular. Masas atómicas: C = 12,0; H = 1,0; O = 16 (2,5 puntos) (Junio 2005) 1.12 Por calentamiento de una muestra de 2,00 g de magnesio en presencia de nitrógeno puro en exceso se obtienen 2,77 g de un compuesto que solo contiene magnesio y nitrógeno. Determina la fórmula empírica de este compuesto. Masas molares: M(Mg) = 24,3 g/mol, M(N) = 14,0 g/mol. (Junio 2006) R: (Mg 3 N 2 ) n 1.13 Se disuelve en agua 1,00 g de un compuesto A que solo contiene hierro y cloro. Posteriormente se añade a la disolución nitrato de plata hasta conseguir que todo el cloro precipite como cloruro de plata, obteniéndose 2,26 g de esta sal. Determine la fórmula empírica del compuesto A. (Septiembre 2007) R: (FeCl 2 ) n 1.14 Un compuesto de fórmula AB 3 contiene un 40% en peso de A. Determina la relación entre los pesos atómicos de A y B. (Junio 2008) 1.15 Al quemar una muestra de un hidrocarburo, se forman 7,92 g de dióxido de carbono y 1,62 g de vapor de agua. La densidad de este hidrocarburo gaseoso es 0,82 g dm -3 a 85 o C y 700 mmhg. a) Determina la fórmula empírica del hidrocarburo. b) Determina su fórmula molecular. Masas atómicas: Carbono: 12; Oxígeno: 16; Hidrógeno: 1. R = 0,082 atm l mol -1 K -1. (Junio 2008) 1.16 Se tiene 1 mol de dióxido de carbono, 1 mol de argón y 1 mol de hidrógeno. Cada uno de los gases está encerrado en un globo a 25 ºC y 1 bar. Indica: a) El globo de mayor volumen. b) El gas de mayor densidad en esas condiciones. M(C) = 12; M(O) = 16; M(Ar) = 40; M(H) = 1; R = 0,082 atm l mol -1 K -1. (Septiembre 2008) 1.17 Un hidrocarburo de masa molecular 112 g/mol contiene un 85,7% de carbono, siendo el resto hidrógeno. Determina: a) Su fórmula molecular. b) El volumen de aire, medido en condiciones normales, necesario para quemar 30 g del citado hidrocarburo. (Considerar que el aire posee un 21% de oxígeno y un 79% de nitrógeno). 1.18. Un compuesto A contiene únicamente C, H y S. Por una parte se lleva a cabo la combustión de una muestra de 0,0116 g de dicho compuesto, obteniéndose 0,0226 g de CO 2. Por otra parte se lleva a cabo una reacción en la que con 0,223 g del compuesto A se obtienen 0,576 g de sulfato de bario, en el que todo el azufre proviene del compuesto A. Determina la fórmula empírica de A. (Junio 2009) 2. Gases. Recogida de un gas sobre agua (gas húmedo) 2.1 Un compuesto orgánico contiene carbono, hidrógeno y oxígeno. Al quemar completamente 5,0 g de esta compuesto se obtienen 11,9 g de dióxido de carbono y 6,1 g de agua. a) Cuál es su fórmula empírica? B) Sabiendo que en estado de vapor 2 g de compuesto, recogidos sobre agua a 740 mm de Hg y 40 ºC, ocupan un volumen de 800 ml, calcule la fórmula molecular del compuesto. Presión de vapor del agua a 40 ºC: 55 mm de Hg. (Junio 1999). R C 4 H 10 O 2.2 En la combustión de 0,785 g de un compuesto orgánico formado por carbono, hidrógeno y oxígeno se forman 1,50 g de CO 2 y 0,921 g de agua. Se vaporizan 0,413 g del compuesto que desalojan 108 ml de aire, medidos sobre agua a 14 C y 756 mm de Hg. La presión de vapor del agua, a esta temperatura, es de 12,0 mm de Hg. Calcule la fórmula molecular del compuesto orgánico. (Septiembre 1995). R C 4 H 12 O 3. Gases. Presión parcial de un gas. 3.1. En un matraz de 10,0 litros, que se encuentra a 25 ºC, se introducen 2,0 g de hidrógeno, 8,4 g de nitrógeno y 4,8 g de metano. Calcular: a) la fracción molar y b) la presión parcial de cada uno de los gases. c) Determinar la presión total de la mezcla si la temperatura del matraz se eleva a 100 ºC. Masas atómicas: N=14,0; H=1,0; C=12,0. R = 0,082 2
atm.l.mol -1.K -1. (Septiembre 1.993) IES Sierra de San Quílez - BINÉFAR Departamento de Física y Química QUÍMICA 2 Bach. 4 de 8 3.2 Se ha obtenido en el laboratorio una muestra de 10,0 litros de una mezcla de H 2 y CO 2 a 0 ºC y 1,7 atmósferas, determinándose que la presión parcial de CO 2 era de 0,50 atmósferas. Después se eliminó el CO 2 y el gas restante se comprimió hasta un volumen de 1 litro a 273 ºC. Determínese: a) El número de moles de CO 2 en la mezcla inicial. b) la presión final del gas hidrógeno. R = 0,082 atm.l.mol -1.K -1. (Junio 1.992) R 0,223 moles 3.3 En una mezcla gaseosa de CO y CO 2 la presión parcial de CO es 0,20 atm y la de CO 2 es de 0,60 atm. a) Cuál es la fracción molar de cada gas en la mezcla? b) Si la mezcla ocupa 11,6 litros a 50 ºC, calcular cuál es el número total de moles presentes en la mezcla y cuántos gramos hay de cada gas. Masas atómicas: C=12,0 ; O=16. R = 0,082 atm.l.mol - 1.K -1. (Septiembre 1.991) R. 0,35 mol; 2,45g CO; 11,6 g CO 2 3.4 Suponga que 25,0 ml de oxígeno a 25ºC y 101 mm de Hg se introducen en un recipiente de 30,0 ml que ya contenía dióxido de carbono a 35 ºC y 735 mm de Hg. Si la temperatura de la mezcla se lleva a 28 ºC, cuál es su presión? R = 0,082 atm.l.mol -1.K -1. (Junio 1.990) P T = 803 mm Hg 3.5 Admitiendo que la composición en masa del aire es: 75,45% de nitrógeno, 23,18% de oxígeno, 1,32% de argón y 0,05% de dióxido de carbono, calcule: a) la composición del aire en volumen y b) su densidad en condiciones normales de presión y temperatura. Masas atómicas: N=14 ; O=16 Ar=40; C=12. R = 0,082 atm.l.mol -1.K -1. (Septiembre 1.990) R b) 1,29 g/l 3.6 Un recipiente de 2,0 litros que contiene helio a 25 ºC y 2,0 atm se conecta con otro de igual volumen que contiene oxígeno a la misma temperatura y a la presión de 4,0 atm. Si se mantiene constante la temperatura, calcule: a) la presión parcial de cada gas y la presión de la mezcla. b) El porcentaje en volumen y en masa de cada gas en la mezcla. (Septiembre 1998). R. 1,03 atm; 22% ; 86% 3.7 Suponga que 2,6 litros de nitrógeno, a 25 ºC y 740 mm de Hg, se introducen en un recipiente metálico de 3,6 litros que ya contenía dióxido de carbono a 27 ºC y 730 mm de Hg. Si la temperatura de la mezcla se lleva hasta 30 ºC, calcule: a) La presión total de la mezcla. b) El porcentaje en masa y en volumen de cada uno de los gases en la mezcla. (Junio 1998). R. 1281 mm Hg; 43%; 31% 3.8 Un matraz de 250 ml contiene kripton a la presión de 0,65 atmósferas. Otro matraz de 450 ml contiene helio a 1,25 atmósferas. Se mezcla el contenido de los matraces abriendo la llave que los conecta. Suponiendo que todas las medidas y operaciones se realizan a temperatura constante, calcule: a) la presión total final. b) El porcentaje el volumen y en masa de cada gas en la mezcla. (Septiembre 1997). R: 22% ; 86 % 3.9 Un recipiente de 10 litros contiene exclusivamente propano y oxígeno, a 25ºC. Las presiones parciales de los dos gases son respectivamente 0,25 y 1,00 atmósferas. a) Calcular la composición de la mezcla expresada en porcentaje en masa. b) Se inicia la combustión y, una vez finalizada, se enfría a 298 K. Calcular la presión total final. (Considere despreciable la presión de vapor del agua) (Junio 1995). R: 26%; 0,65 atm 3.10 En un recipiente de 1 dm3 hay una mezcla de oxígeno e hidrógeno, sometida a una presión de 0,1 atm y a 300 K. Sabiendo que en la mezcla hay un 20% en masa de hidrógeno: a) Determine la presión parcial de cada componente en la mezcla. b) Si se hace saltar una chispa, la mezcla reacciona para dar agua en estado gas. Determine la masa de agua que se forma y la composición en porcentaje de la mezcla final. (Junio 2007). R: 2,0 10-2 ; 8,0 10-2 ; 50%; 2,9 10-2 g H2O 4. Disoluciones. Cálculos estequiométricos. Pureza de un reactivo. 4.1 En una botella de ácido clorhídrico concentrado figuran los siguientes datos: 36,23% en masa de HCl, densidad 1,180 g/cm3. Calcule: a) La molaridad y la fracción molar del ácido. b) El volumen de este ácido concentrado que se necesita para preparar un litro de disolución 2 molar. (Junio 2003) R. 11,71 M; 0,2185 ; 170,8 ml 4.2 Se dispone de 20 ml de una disolución de cloruro de cromo(iii) que es 0,50 M. a) Cuántos gramos de cloruro de cromo(iii) contiene? Si a la disolución anterior le añadimos agua destilada hasta tener un volumen total de 1 litro:
IES Sierra de San Quílez - BINÉFAR Departamento de Física y Química QUÍMICA 2 Bach. 5 de 8 b) Calcule la nueva concentración. c) Qué masa de cloruro de cromo(iii) contiene la disolución diluida? Masas atómicas: Cloro = 35,5; cromo = 52 (2,5 puntos) (Septiembre 2005) 4.3. Explique cómo prepararía las siguientes disoluciones: a) 2,0 litros de Ba(OH) 2 0,030 M a partir de una disolución que contiene 42,9 g de Ba(OH) 2 por litro de disolución. b) 750 ml de Cr 2 (SO 4 ) 3 0,25 M a partir de una disolución que contiene un 35% en masa de Cr 2 (SO 4 ) 3 y que tiene una densidad de 1,412 g/ml. Masas atómicas: Cr=52; S=32; O=16; Ba=137,3; H=1 (Septiembre 1994). R 0,24 L; 0,15 L 4.4 Una muestra de 35,0 ml de ácido clorhídrico de 30,0% en masa y de densidad 1,18 g/ml se diluyó con agua hasta un volumen de 125 ml. Calcular la molaridad de la disolución final. Masas atómicas: Cl = 35,5; H=1,0. (Junio 1.991) R 2,72 M 4.5 Se dispone de un ácido clorhídrico comercial del 40 % en masa y una densidad de 1,198 g/ml. a) Calcule la molaridad de esta ácido clorhídrico concentrado. b) Calcula la molaridad de la disolución que resulta de mezclar 250 ml de este ácido con 500 ml de ácido clorhídrico 3,0 M (Septiembre 2001) R 13,2 M; 6,37 M 4.6 Se toman 20 ml de una disolución 4,0 M de Ca(OH) 2 y se le añade H 2 O hasta tener 100 ml de disolución. Calcule los ml de ácido clorhídrico del 25% en masa y de 1,12 g/ml de densidad que se necesitarán para neutralizar 25 ml de la disolución preparada de hidróxido de calcio. (Septiembre 2000) R 5,2 ml 4.7 a) Calcule el volumen de una disolución de ácido nítrico, del 38 % en masa y de densidad 1,23 g/ml, que se necesitará para preparar 250 ml de una disolución de ácido nítrico 1,25 M. b) Qué volumen de la disolución 1,25 M de ácido nítrico se necesitará para neutralizar 25 ml de disolución de hidróxido de calcio 2,5 M? (Septiembre 1999). R 42 ml ; 0,10 l 4.8 a) Calcule el volumen de ácido sulfúrico concentrado, de densidad 1,83 g/ml y del 93,2 % en masa de ácido sulfúrico, que se necesita para preparar 500 ml de disolución 4,0 M del mismo ácido. B) Cuántos mililitros de esta disolución se necesitarán para neutralizar completamente 10 g de NaOH? (Septiembre 1997). R 115 ml; 7,18 ml 4.9 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 40,0 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). (Junio 2002) 1,44 M 4.10 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. Se quieren obtener 5 litros de dióxido de carbono, medidos a 25 ºC y 745 mm de Hg. Suponiendo que hay suficiente carbonato de calcio, calcule el mínimo volumen de ácido clorhídrico del 32 % en masa y de densidad 1,16 g/ml que será necesario utilizar. (LOGSE Junio 2000). R 39 ml 4.11 En la reacción de aluminio con ácido clorhídrico se desprende hidrógeno. Se ponen en un matraz 30 g de aluminio del 95% de pureza y se añaden 100 ml de ácido clorhídrico comercial de densidad 1,170 g/ml y del 35% de pureza en masa. Con estos datos calcule: a) Cuál es el reactivo limitante. b) El volumen de hidrógeno que se obtendrá a 25 ºC y 740 mm de Hg. (LOGSE Junio 1999). R 14 L 4.12 75 g de cinc metálico, del 87,2 % de pureza, reaccionan totalmente con ácido clorhídrico. En la reacción se desprende hidrógeno que se recoge sobre agua. a) Calcule el número de litros de hidrógeno obtenido, medidos a 750 mm de Hg y 27 ºC. b) Calcule el mínimo volumen de una disolución de ácido clorhídrico 3,2 M necesario para reaccionar con el cinc. Presión de vapor del agua a 27 ºC = 27,6 mm Hg. (Junio 1999). R 26 L; 0,63 L 4.13 Una muestra de 0,712 g de acetiluro de calcio (CaC 2 ) impuro reacciona con agua dando hidróxido de calcio y acetileno (gas). Si se obtienen 195 ml de acetileno medidos sobre agua a 15 ºC y 748 mm de Hg, calcular: a) Los moles de acetileno obtenidos. b) El porcentaje de acetiluro en la muestra. Datos: Presión de vapor del agua a 15 ºC = 13 mm de Hg. (Septiembre 1999). R: 71,8% 4.14 Para saber el contenido en carbonato de calcio de una caliza impura se hacen reaccionar 14 g de la caliza con ácido
IES Sierra de San Quílez - BINÉFAR Departamento de Física y Química QUÍMICA 2 Bach. 6 de 8 clorhídrico del 30% en masa y de densidad 1,15 g/ml. Sabiendo que las impurezas no reaccionan con ácido clorhídrico y que se gastan 25 ml del ácido, calcule: a) el porcentaje de carbonato de calcio en la caliza. b) El volumen de dióxido de carbono, medido en condiciones normales, que se obtiene en la reacción. (Junio 1998). R: 86 %; 2,7 L 4.15 Se hacen reaccionar 6,54 g de cinc con 10,7 ml de una disolución de ácido clorhídrico del 35% de riqueza en masa y de 1,18 g/ml de densidad. Calcular el volumen de hidrógeno, medido a 25 ºC y 1,2 atmósferas de presión, que se produce en la reacción anterior. (Junio 1996). R 1,23 l 4.16 El amoníaco reacciona con óxido de cobre(ii) para formar cobre metálico, agua y nitrógeno gaseoso. Suponga que se consumen en esta reacción 25,0 g de óxido de cobre(ii) y calcule: a) cuántos litros de amoníaco a 31ºC y 0,900 atmósferas se han consumido y b) cuál es la presión total, a 375 ºC, si el agua (suponiendo que esta toda en fase gas) y el nitrógeno se recogen en un recipiente de 12,0 litros. (Septiembre 1.989) 4.17 Una disolución de cloruro de potasio en agua contiene 96 g de la sal en 500 ml de disolución. La densidad de la disolución es 1,17 g/ml. Calcular: a) porcentaje en masa; b) molalidad; c) molaridad, y d) fracción molar del cloruro de potasio. Masas atómicas: Cl=35,5; K=39. (Junio 1.986) R 16,4 %; m=2,64; M=2,58; x=4.53 10-2 4.18 Calcule cuántos mililitros de hidróxido de sodio 2,00 m se necesitan para que reaccionen completamente con 10,0 ml de una disolución de ácido sulfúrico de densidad 1,82 g/ml y del 91,1% en masa. Razone cada uno de los pasos dados en la resolución del problema e indique de qué tipo de reacción se trata. (septiembre 1995) 4.19 Se mezclan 3 litros de oxígeno gas (O 2 ), medidos a 87 ºC y 3,0 atmósferas, con 7,30 g de magnesio metálico y se dejan reaccionar para formar óxido de magnesio. Suponiendo que la reacción es completa, calcule: a) Qué reactivo está en exceso. b) Los moles de este reactivo que quedan sin reaccionar. c) La masa de óxido de magnesio que se forma. Masas atómicas: Oxígeno = 16; magnesio = 24,3 R = 0,082 atm.l.mol-1k-1. (Septiembre 2004) 4.20 El amoníaco, gas, se puede obtener calentando juntos cloruro de amonio e hidróxido de calcio sólidos. En la reacción se forman también cloruro de calcio y agua. Si se calienta una mezcla formada por 26,75 g de cloruro de amonio y 14,8 g de hidróxido de calcio, calcule: a) Cuántos litros de amoniaco, medidos a 0ºC y 1,0 atmósferas, se formarán. b) Qué reactivo queda en exceso y en qué cantidad. Masas atómicas: nitrógeno = 14; hidrógeno = 1,0; oxígeno = 16; cloro = 35,5; calcio = 40 R = 0,082 atm.l.mol-1.k-1 (2,5 puntos) (Junio 2005) 0,100 moles V=8,96 L 4.21 Determina el volumen de oxígeno, recogido a 25 ºC y 1 atm de presión, obtenido a partir de 14,2 g de KClO 3 a través de la reacción: KClO 3 (s) KCl (s) + O 2 (g) (Junio 2006) 4.22 Determina los gramos de hierro que se obtienen de la reacción de 175,0 g de Fe 3 O 4 y 105,6 g de CO a través de la reacción Fe 3 O 4 (s) + CO (g) Fe (s) + CO 2 (g) (Septiembre 2006) 4.23 Se dispone de un ácido clorhídrico comercial del 40 % en masa y una densidad de 1,198 g/ml. a) Calcule la molaridad de este ácido clorhídrico concentrado. b) Calcule la molaridad de la disolución que resulta de mezclar 250 ml de este ácido con 500 ml de ácido clorhídrico 3,0 M. (Septiembre 2008) 4.24 Se disuelven 1,5 gramos de una muestra de hidróxido de calcio en agua hasta obtener 150 ml de disolución. A continuación, se toman 20 ml de esta disolución y se neutralizan con ácido clorhídrico 0,25 M, para lo que se emplean 15 ml de este ácido. Calcula el porcentaje de hidróxido de calcio presente en la muestra. (Septiembre 2009) 4.25 Para preparar 0,50 litros de ácido acético 0,4 molar se dispone de una disolución de acético comercial del 99% en masa y densidad 1,05 g ml -1. Calcule: a) El volumen de disolución de ácido acético comercial para preparar la disolución deseada. (1,25 puntos) b) El ph de la disolución preparada. (1,25 puntos) Masas atómicas: C=12,0; O=16,0; Ka (ácido acético) = 1,8 10-5. (Septiembre 2012) 4.26 El cobre reacciona con ácido nítrico concentrado para dar nitrato de cobre (II) y dióxido de nitrógeno. a) Escriba la ecuación iónica ajustada. (0,75 puntos) b) Calcule la pureza de una muestra de cobre si al tratar 10 gramos de dicha muestra con un exceso de ácido nítrico concentrado se desprenden 3 L de dióxido de nitrógeno medidos a 25º C y 1 atm
IES Sierra de San Quílez - BINÉFAR Departamento de Física y Química QUÍMICA 2 Bach. 7 de 8 de presión. (1,25 puntos) c) Teniendo en cuenta la reacción anterior, indique qué semisistema tendrá un potencial de reducción más positivo el Cu2+/Cu o el NO3-/NO2. (0,5 puntos) Masas atómicas: Cu=63,5. R= 0,082 atm L mol -1 K -1. (Septiembre 2012) 4.27 (2,5 puntos) La reacción de permanganato de potasio con yoduro de potasio en presencia de ácido sulfúrico conduce a la formación de sulfato de manganeso (II), sulfato de potasio, yodo y agua. a)escriba la ecuación química molecular ajustada, indicando qué especie es la oxidante y cuál la reductora. (1 punto) b) Qué cantidad de yodo se puede obtener cuando se añaden 80 g de yoduro de potasio de una riqueza del 84% a 60 ml de una disolución de permanganato de potasio 1,2 M, en presencia de ácido sulfúrico? (1,5 puntos) Masas atómicas: O = 16,0; S = 32,0; K = 39,1; Mn = 55,0; I = 127,0. (Junio 2014) 4.28 (2,5 puntos) Al borbotear sulfuro de hidrógeno gaseoso sobre ácido nítrico se forma azufre elemental sólido, dióxido de nitrógeno gaseoso y agua. a) Escriba la correspondiente ecuación química molecular ajustada. (0,8 puntos) b) Al borbotear 0,6 L de sulfuro de hidrógeno, medidos a 20ºC y 10 atm, sobre una disolución que contiene 44 g de ácido nítrico se obtienen 6,5 g de azufre cuál es el rendimiento de la reacción? (1,7 puntos) Masas atómicas: N = 14,0; O = 16,0; S = 32,0. R = 0,082 atm L mol -1 K -1. (Septiembre 2014) 5. Composición de una mezcla. Reacciones paralelas o reacciones simultáneas. 5.1 Una mezcla de yoduros de litio y de potasio tiene una masa de 2,5 g. Al tratarla con nitrato de plata 1,0 M se obtuvieron 3,8 g de yoduro de plata. a) Determine la composición porcentual de la muestra. b) Calcule el mínimo volumen necesario de la disolución de nitrato de plata. (Junio 2004) R 30,4% ; 15,7 ml 5.2 Se dispone de una mezcla de 2,4 g de cloruro de sodio y 4,5 g de cloruro de calcio. Se disuelve en agua y a la disolución se añade nitrato de plata 0,50 M hasta conseguir la precipitación total del cloruro de plata, que se filtra, se lava con agua y se seca. a) Calcule la masa de sólido obtenido. b) Calcule el volumen de disolución de nitrato de plata utilizado. (Septiembre 2003) R: 17,2 g; 0,24 L 5.3 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 4,0 g del gas de la bombona anterior. (Junio 2002) R: 5,7 L 5.4 Una mezcla de metano y acetileno (etino) se mezcla con oxígeno y se quema totalmente. Al final de la operación se recogen 2,20 g de dióxido de carbono y 0,72 g de agua. Calcular la cantidad en gramos de metano y acetileno que se ha quemado. (Septiembre 2001) 5.5 Cierta cantidad de una aleación de cobre y plata, que contiene un 43 % de cobre, se trata con ácido nítrico hasta la disolución de los metales como iones plata(i) y cobre(ii). La disolución resultante se trata con exceso de ácido clorhídrico obteniéndose un precipitado de cloruro de plata que, una vez seco, pesó 1,10 g. Calcule la cantidad en gramos de la aleación de la que se ha partido. (LOGSE Junio 2000). R 1,45 g 5.6 Cierta cantidad de una aleación de cobre y plata, que contiene un 64,0% de plata, se trata con ácido nítrico hasta disolución de los metales como Ag + y Cu 2+. La disolución resultante se trata con exceso de ácido clorhídrico obteniéndose un precipitado de cloruro de plata que, una vez seco, pesó 1,106 g. Calcule la cantidad en gramos de la aleación estudiada. (Septiembre 1998). 5.7 Se pesan 5,50 g de un sólido que es una mezcla de cloruro de potasio y cloruro de calcio. Se disuelven en agua y se añade un exceso de nitrato de plata. Se forma un precipitado de cloruro de plata que, una vez filtrado y seco, pesa 13,0 g. Calcule el porcentaje de cloruro de calcio en la mezcla inicial. (Junio 1996). R: 66,4% 5.8 Se dispone de un sólido que es una mezcla de hidróxido de potasio y de hidróxido de calcio. 1,00 de dicha muestra se disuelve en agua hasta obtener 100 ml de disolución. 20 ml de esta disolución se valoran con ácido clorhídrico 0,100 M, gastándose 40,0 ml del ácido clorhídrico. Calcule el tanto por ciento de hidróxido de potasio en la muestra. (Septiembre 1996). R 78,5 %
IES Sierra de San Quílez - BINÉFAR Departamento de Física y Química QUÍMICA 2 Bach. 8 de 8 5.9 Una muestra de 1,02 g que contenía solamente carbonato de calcio y carbonato de magnesio, se calentó hasta la descomposición total de los carbonatos a óxidos y CO 2 (g). El residuo sólido que quedó después del calentamiento fue de 0,536 g. Calcular: a) Qué masas de carbonato de calcio y carbonato de magnesio componían la muestra original. b) Qué volumen de gas, medido a 15 ºC y 750 mm de Hg, se desprendió durante el calentamiento. Masas atómicas: Mg=24,3; C=12,0; Ca=40,0; O=16. R = 0,082 atm.l.mol -1.K -1. (Junio 1.993) R=0,620 g ; 0,26 L 5.10 24 ml de una mezcla gaseosa de metano y etano, medidos a 10 ºC y 1 atm, se queman con la cantidad necesaria de oxigeno. En la combustión se producen 32 ml de dióxido de carbono, medidos en las mismas condiciones de presión y temperatura. Calcule: a) La composición de la mezcla inicial. b) Los moles de oxígeno necesarios para la combustión de la mezcla. (Suponga que es despreciable el volumen ocupado por el agua líquida formada). (Junio 1997).