EJERCICIOS DE REPASO PARA EXAMEN FINAL I 1. Un compuesto gaseoso de carbono e hidrógeno contiene un 82,65 % de carbono y 17,35 % de hidrógeno. Por potra parte se sabe que un litro de ese gas en condiciones normales pesa 2,6 g. Halla su fórmula molecular. Sol.: C 4 H 10 2. En un recipiente de 100litros de capacidad hay encerrados 6.10 23 moléculas de hidrógeno y 12.10 23 moléculas de oxígeno, a la temperatura de 0 o C cuál es la presión en el interior del recipiente? Sol.: 0,672 atm 3. Un recipiente de 5 litros de capacidad contiene 14 g de nitrógeno, a 127 o C. La presión atmosférica exterior es de 760 mm Hg. Se abre el recipiente hasta que las presiones se igualen. Calcular: la cantidad de nitrógeno que sale y la temperatura que debería tener el nitrógeno que queda dentro para que la presión en el interior del recipiente fuese igual que al principio Sol.: 9,732 g, 1039ºC 4. Se tiene un recipiente de 10 litros de capacidad que contiene nitrógeno medido a 0 o C y 1,5 atm de presión Qué cantidad de nitrógeno hay en el recipiente? Si además se introduce en el recipiente 5 g de oxígeno sin cambiar la temperatura Cuál será ahora la presión total en el sistema? Sol.: 18,75 g; 1,85 atm 5. Se tiene una botella de 5 litros de capacidad llena con oxígeno a una presión de 10 atm y a una temperatura de 20 o C Cuál es el peso de oxígeno de la bombona?. Sí se abre la bombona, y la presión exterior es de 1 atm qué cantidad de oxígeno quedará en la botella? Sol.: 66,6 g; 6,66 g 6. Calcula la densidad del H 2 S a 27 o C y 2 atm de presión. Sol.: 2,8 g/l 7. Calcular la molaridad del vinagre que contiene un 5 % de ácido acético(ch 3 COOH) siendo su densidad 1,005 g/ml Sol.: 0,8 M 8. Se disuelven 50 ml de éter (C 2 H 5 OC 2 H 5 ), densidad 0,71 g/ml en alcohol etílico hasta formar 100 ml de disolución. Cuál es la molaridad de la disolución? Sol.: 4,82 M 9. En 35 g de agua se disuelve 5 g de cloruro de hidrógeno. La densidad de la disolución es de 1,05 g/ml. Halla el % en peso, concentración en g/ l y molaridad. Sol.: 12,5 %; 132,5 g/l; 3,6 M 10. Calcular la cantidad de hidróxido sódico y de agua que se necesita para preparar 2 litros de disolución al 20 % y densidad 1,22 g/ml Sol.: 488 g de NaOH y 1952 g de agua Página 1 de 5
11. Queremos preparar 10 litros de sulfúrico 1,5 M y lo que tenemos es sulfúrico al 92,77 % y densidad 1,827 g/ml Qué volumen de sulfúrico se utilizará? Sol.: 867,3 cm3 12. Determinar la molaridad, molalidad, fracción molar de soluto y % en masa de una disolución hecha con 2 g de hidróxido de calcio y 200 cm 3 de agua. La densidad de la disolución es de 1,05 g/ml Sol.: 0,14 M; 0,13 m; 0,0024; 0,99 % 13. Cuántos ml de ácido clorhídrico concentrado al 36 % y densidad 1,19 g/ml hemos de tomar para preparar medio litro de disolución 0,1 M? Sol.: 4,25 ml 14. El sulfato de amonio (NH 4 ) 2 SO 4 es un abono que se prepara haciendo reaccionar directamente amoniaco con ácido sulfúrico, siendo el abono el único producto del proceso. En una ocasión se hizo reaccionar una disolución que contenía 30 kg de amoniaco, con ácido sulfúrico en exceso y se obtuvieron 100kg de abono. Calcula el rendimiento de la reacción. Sol.: 85,8% 15. El clorato de potasio se descompone por calentamiento, dando cloruro de potasio y oxígeno. Calcula la cantidad de KClO 3, de una riqueza del 95%, se necesita para obtener 5L de oxígeno en CN. Cuántos gramos de KCl se obtendrán? Sol.: KClO 3 19,4g; 11,2g de KCl 16. En la tostación del PbS con oxígeno se obtiene PbO y dióxido de azufre. Calcula la cantidad de PbO que se puede obtener en la tostación de 500kg de PbS si el proceso tiene un rendimiento del 70%. Sol.: 326,6kg 17. La tostación del mineral de blenda (sulfuro de cinc), se produce haciéndolo reaccionar con oxígeno. El resultado es dióxido de azufre y óxido de cinc. Calcula: a) Los litros de aire medidos a 200 o C y 3atm, que se necesitan para tostar 1kg de blenda con una riqueza del 85% en ZnS. Suponemos que el aire contiene un 21% en volumen de oxígeno. Sol.: 806,7L b) Los gramos de óxido de cinc que se obtienen en el proceso descrito en a) Sol.: 710,6g c) La presión ejercida por el dióxido de azufre obtenido en el apartado a) si se encuentra en un depósito de 250L a 80 o C. Sol.: 1,01atm 18. En un recipiente de hierro de 5L se introduce aire (cuyo porcentaje en volumen es 21% de oxígeno y 79% de nitrógeno) hasta conseguir una presión interior de 0,1 atm a una temperatura de 239 o C. Si se considera que todo el oxígeno reacciona y que la única reacción posible es la oxidación del hierro a óxido de hierro(ii), calcula: a) La masa de óxido de hierro (II) que se va a formar. Sol: 0,34 g b) La presión final del recipiente. Sol: 0,08 atm c) La temperatura a la que hay que calentar el recipiente para que se alcance una presión final de 0,1atm. Sol: 622 K Página 2 de 5
19. Se hace reaccionar 5g de aluminio con 50mL de una disolución de ácido sulfúrico 2M. según la reacción: Al + H 2 SO 4 H 2 + Al 2 (SO 4 ) 3. Calcula: a) El volumen de gas hidrógeno que se recoge si se trabaja a 20 o C y 750mm de Hg. Sol. 2,43L b) Los gramos de sulfato de aluminio que se forman. Sol: 11,3g 20. Dos ciudades A y B distan entre sí 150 km, y de ellas parten, uno al encuentro de otro, dos coches cuyas velocidades respectivas son: el que sale de A 30 km/h y el que sale de B 60 km /h. Cuánto tiempo tardarán en encontrarse y a qué distancia de A se produce el encuentro? Sol.: 1,67 h, 50 km 21. Un coche pasa por un control a una velocidad constante de 144 km/h e inmediatamente sale en su persecución un coche patrulla con una aceleración de 5 m/s 2. Cuánto tiempo tardarán en encontrarse y a qué distancia se encontrarán? Sol.: 16 s, 640 m 22. Se lanza verticalmente hacia arriba un proyectil con una velocidad inicial de 150 m/s. Calcula: a) la altura máxima que alcanza, b) el tiempo que emplea en ello?, c) el tiempo que emplea en subir y volver a bajar? Sol.: 1125m, 15s, 30s 23. Un cuerpo lanzado verticalmente hacia arriba, alcanza una altura de 78,4 m Con qué velocidad fue lanzado? Sol.: 39,2 m/s 24. Desde un punto situado a 100m sobre el suelo se dispara horizontalmente un proyectil con una velocidad de 400 m/s cuánto tiempo tardará en caer? cuál es su alcance? con qué velocidad llega al suelo? Sol.: 4,47 s, 1788m, 402,5 m/s 25. Un avión que vuela a una altura de 2 km lleva una velocidad de 100 m/s A qué distancia del suelo debe soltar la bomba para que explote exactamente en el blanco? Sol.: 2000 m 26. Desde un globo que está ascendiendo a una velocidad de 50 m/s se suelta una piedra para que caiga libremente. Si tarda 20 s en llegar al suelo A qué altura estaba el globo en el instante de soltar la piedra Sol.: 1000 m 27. Desde la terraza de un edificio de 50 m de altura se lanza horizontalmente una piedra con una velocidad de 5 m/s qué anchura deberá tener la calle para que esa piedra no choque con un edificio de enfrente? cuánto tiempo tardará en caer la piedra? Sol: 15,81m; 3,162 s Página 3 de 5
28. Un futbolista lanza un balón bajo un ángulo de 37º y a una velocidad inicial de 14,4 m/s. Un segundo jugador situado a 30 m del primero en dirección de la bolea echa a correr para hacerse con el balón en el mismo instante que aquel lo lanza Qué velocidad debe llevar para alcanzar el balón antes de que éste toque en el suelo? Sol.: 5,1 m/s 29. Desde una altura de 80 m se lanza un cuerpo con una velocidad de 12,5 m/s. a) halla el alcance horizontal, b) velocidad al cabo de 1 segundo, c) altura a la que se encuentra cuando ha transcurrido 0,75 s. Sol.: a) 50,5m; b) 1,25i-9,8j m/s; c) 77,2 m 30. Un jugador de golf golpea la pelota con una velocidad de 144 km/h formando un ángulo de 30 o con la horizontal a) Hallar v x y v y a los 0,8 s del lanzamiento b) La altura máxima a la que sube c) El alcance de la pelota Sol.: a) vx= 34,64m/s; vy= 12,16 m/s; b) 20,41m; c) 141,3m 31. Un niño hace girar una piedra atada al extremo de una cuerda de 2m de longitud horizontalmente, de manera que su velocidad es de 60 rpm. Calcular: a) El período y la frecuencia b) La velocidad angular en rad/s y la velocidad lineal c) El ángulo descrito por el vector de posición y la distancia recorrida por la piedra en 4 s Sol.: a) T=1s; f= 1 s-1; b) 6,28 rad/s; 12,57 m/s; c) 25,12 rad; 50,24 m 32. Una persona está a punto de coger su tren. En un desesperado intento, corre con una velocidad constante de 6 m/s. cuando está a 32 m de la puerta del último vagón, el tren arranca con una aceleración constante de 0,5m/s 2 Lograra esta persona aprovechar el billete o habrá perdido su tiempo? Sol.: sí lo logra, a los 8 s lo alcanza 33. Un intrépido motorista pretende saltar una fila de camiones dispuestos a lo largo de 45 m. la rampa de despegue es de 20 o y aterriza en otra rampa similar a la misma altura. Sí en el momento del despegue lleva una velocidad de 90 km/h cuál es el futuro del motorista: la gloria o el hospital? Sol.: el hospital, aterriza a 41 m 34. Un péndulo cónico es aquel que describe circunferencias en un plano horizontal. Si la longitud del péndulo es de 0,5 m, la masa pendular de 0,5 kg y el ángulo que forma con la vertical es de 30 o, calcular: a) La velocidad angular que posee la masa del péndulo. b) La tensión en la cuerda. Sol: 4,75 rad/s; b) 5,65 N Página 4 de 5
35. Un bloque de 2,5 kg de masa es empujado 2,2 m a lo largo de una mesa horizontal sin fricción por una fuerza constante de 16,0 N dirigida a 25 debajo de la horizontal. Encuentre el trabajo efectuado por: a) Fuerza aplicada. b) La fuerza normal ejercida por la mesa. c) La fuerza de la gravedad. d) La fuerza neta sobre el bloque. Sol.: a) W F = 31,9 J; b) W N = 0 J; W P = 0 J; d) W T = 31,9 J 36. Un ciclista circula a 24 km/h por una carretera recta horizontal. Sabiendo que la masa total del ciclista más la máquina es de 85 kg y que el coeficiente de rozamiento con el suelo es de 0,12, qué fuerza tiene que vencer?; cuál es la potencia desarrollada? Sol.: 10,2 N; 68 W 10. 37. Si el ciclista del problema anterior llega a una pendiente del 8% y quiere mantener la misma velocidad, qué potencia tiene que desarrollar? Sol.: 113,3 W Página 5 de 5