QuímicaComunidad ValencianaPAU 2019Extraordinaria

Química · Comunidad Valenciana 2019

5 ejercicios90 min de duración

Instrucciones

Tiempo: 1 hora y 30 minutos

BAREMO DEL EXAMEN: El alumno deberá elegir una opción (A o B) y contestar a las 3 cuestiones y los 2 problemas de la opción elegida. La calificación máxima de cada cuestión/problema será de 2 puntos y la de cada subapartado se indica en el enunciado. Según Acuerdo de la Comisión Gestora de los Procesos de Acceso y Preinscripción, únicamente se permite el uso de calculadoras que no sean gráficas o programables y que no puedan realizar cálculo simbólico ni almacenar texto o fórmulas en memoria.

Elige una opción

2 puntos

Considere las especies químicas:

\ce{H2CO}

\ce{CN2^{2-}}

\ce{H2S}

\ce{PCl3}

y responda a las cuestiones siguientes:

Datos

Números atómicos: $Z(\ce{H}) = 1$
$Z(\ce{C}) = 6$
$Z(\ce{N}) = 7$
$Z(\ce{O}) = 8$
$Z(\ce{P}) = 15$
$Z(\ce{S}) = 16$
$Z(\ce{Cl}) = 17$

Represente la estructura de Lewis de cada una de las especies químicas anteriores.0,8 pts

0,8 pts

Deduzca, razonadamente, la geometría de cada una de estas especies químicas.0,8 pts

0,8 pts

Explique, justificadamente, si las moléculas

\ce{H2CO}

\ce{PCl3}

son polares o apolares.0,4 pts

0,4 pts

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2 puntos

El nitruro de silicio

(\ce{Si3N4})

se puede preparar mediante la reducción de sílice,

\ce{SiO2}

, con carbono (en presencia de

\ce{N2}

) a una temperatura de

1500^\circ\text{C}

, de acuerdo a la reacción siguiente (no ajustada):

\ce{SiO2(s) + N2(g) + C(s) ->[1500^\circ C] Si3N4(s) + CO(g)}

Si se utilizan

150\,\text{g}

\ce{SiO2}

puro y

50\,\text{g}

de carbón cuya riqueza en carbono es del

80\%

en presencia de un exceso de

\ce{N2(g)}

Datos

Massas atómicas relativas: $M_r(\ce{C}) = 12{,}0$
$M_r(\ce{N}) = 14{,}0$
$M_r(\ce{O}) = 16{,}0$
$M_r(\ce{Si}) = 28{,}1$

Calcule la cantidad de

\ce{Si3N4}

(en gramos) que se obtendría mediante la reacción anterior ajustada.1,2 pts

1,2 pts

Determine las cantidades de

\ce{SiO2}

y carbón (en gramos) que quedarán tras completarse la reacción.0,8 pts

0,8 pts

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2 puntos

Teniendo en cuenta los potenciales estándar de reducción que se dan como dato al final del enunciado, responda razonadamente si cada uno de los siguientes enunciados es verdadero o falso:

Datos

Potenciales estándar de reducción, $E^0$ (en V): $E^0(\ce{H+/H2}) = 0$
$E^0(\ce{Al^{3+}/Al}) = -1{,}68$
$E^0(\ce{Zn^{2+}/Zn}) = -0{,}76$
$E^0(\ce{Cr^{3+}/Cr}) = -0{,}74$
$E^0(\ce{Fe^{2+}/Fe}) = -0{,}44$
$E^0(\ce{Cu^{2+}/Cu}) = +0{,}34$

Una barra de zinc es estable en una disolución acuosa

1\,\text{M}

\ce{Cu^{2+}}

.0,5 pts

0,5 pts

Al sumergir una barra de hierro en una disolución acuosa

1\,\text{M}

\ce{Cr^{3+}}

se recubre con cromo metálico.0,5 pts

0,5 pts

El aluminio metálico no reacciona en una disolución acuosa

1\,\text{M}

\ce{HCl}

.0,5 pts

0,5 pts

Una disolución acuosa

1\,\text{M}

\ce{Cu^{2+}}

se puede guardar en un recipiente de aluminio.0,5 pts

0,5 pts

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2 puntos

El ácido cloroacético,

\ce{ClCH2COOH}

(monoprótico, HA), es un irritante de la piel que se utiliza en tratamientos dermatológicos para eliminar la capa externa de la piel muerta. El valor de su constante de acidez,

K_a

, es

1{,}35 \cdot 10^{-3}

Datos

Masas atómicas relativas: $M_r(\ce{H}) = 1{,}0$
$M_r(\ce{C}) = 12{,}0$
$M_r(\ce{O}) = 16{,}0$
$M_r(\ce{Cl}) = 35{,}5$

Calcule el pH de una disolución de ácido cloroacético de concentración

0{,}1\,\text{M}

.1 pt

1 pt

Según la normativa europea, el pH para este tipo de tratamiento cutáneo no puede ser menor de

1{,}5

. Calcule los gramos de

\ce{ClCH2COOH}

que deben contener

100\,\text{mL}

de una disolución acuosa de este ácido para que su pH sea

1{,}5

.1 pt

1 pt

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2 puntos

Formule o nombre, según corresponda, los siguientes compuestos.

Etil fenil éter0,2 pts

0,2 pts

1,3-diclorobenceno0,2 pts

0,2 pts

acetato de etilo0,2 pts

0,2 pts

dicromato de potasio0,2 pts

0,2 pts

fosfato de calcio0,2 pts

0,2 pts

\ce{CH3CH2CH2CH2CHO}

0,2 pts

\ce{HN(CH2CH3)2}

0,2 pts

\ce{KMnO4}

0,2 pts

\ce{PbO2}

0,2 pts

\ce{Ca(HCO3)2}

0,2 pts

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2 puntos

Indique, razonadamente, si son verdaderas o falsas cada una de las siguientes afirmaciones.

Los isótopos 12 y 14 del carbono,

{}^{12}_{6}\ce{C}

{}^{14}_{6}\ce{C}

, se diferencian en el número de electrones que poseen.0,5 pts

0,5 pts

La configuración electrónica:

1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^1

corresponde a un elemento alcalinotérreo.0,5 pts

0,5 pts

El conjunto de números cuánticos

(3, 1, 0, -1/2)

corresponde a un electrón del átomo de

\ce{Na}

en su estado fundamental.0,5 pts

0,5 pts

Considerando el cobre,

\ce{Cu}

, y sus iones

\ce{Cu+}

\ce{Cu^{2+}}

, la especie con mayor radio es el

\ce{Cu^{2+}}

.0,5 pts

0,5 pts

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2 puntos

En el laboratorio se puede obtener fácilmente yodo,

\ce{I2(s)}

, haciendo reaccionar yoduro de potasio,

\ce{KI(ac)}

, con agua oxigenada,

\ce{H2O2(ac)}

, en presencia de un exceso de ácido clorhídrico,

\ce{HCl(ac)}

, de acuerdo con la reacción (no ajustada):

\ce{KI(ac) + H2O2(ac) + HCl(ac) -> I2(s) + H2O(l) + KCl(ac)}

Datos

Massa atómica relativa: $M_r(\ce{I}) = 126{,}9$

Escriba la semirreacción de oxidación y la de reducción, así como la ecuación química global ajustada tanto en su forma iónica como molecular.1 pt

1 pt

Si se mezclan

150\,\text{mL}

de una disolución

0{,}2\,\text{M}

\ce{KI}

(en medio ácido) con

125\,\text{mL}

de otra disolución ácida conteniendo

\ce{H2O2(ac)}

en concentración

0{,}15\,\text{M}

, calcule la cantidad (en gramos) de yodo obtenida.1 pt

1 pt

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2 puntos

Razone el efecto que tendrá sobre la cantidad de

\ce{Cl2(g)}

formada, cada una de las siguientes acciones realizadas sobre una mezcla de los cuatro componentes en equilibrio.

\ce{4HCl(g) + O2(g) <=> 2H2O(g) + 2Cl2(g)} \quad \Delta H = -115\,\text{kJ}

Aumentar la temperatura de la mezcla a presión constante.0,5 pts

0,5 pts

Reducir el volumen del recipiente a temperatura constante.0,5 pts

0,5 pts

Añadir

\ce{O2(g)}

a temperatura y volumen constantes.0,5 pts

0,5 pts

Eliminar parte del

\ce{H2O(g)}

formado a temperatura y volumen constantes.0,5 pts

0,5 pts

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2 puntos

El hidrógeno carbonato de sodio,

\ce{NaHCO3(s)}

, se utiliza en algunos extintores químicos secos ya que los gases producidos en su descomposición extinguen el fuego. El equilibrio de descomposición del

\ce{NaHCO3(s)}

puede expresarse como:

\ce{2NaHCO3(s) <=> Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(g)}

Para estudiar este equilibrio en el laboratorio,

200\,\text{g}

\ce{NaHCO3(s)}

se depositaron en un recipiente cerrado de

25\,\text{L}

de volumen, en el que previamente se ha hecho el vacío, que se calentó hasta alcanzar la temperatura

110^\circ\text{C}

. La presión en el interior del recipiente, una vez alcanzado el equilibrio, fue de

1{,}646\,\text{atmósferas}

. Calcule:

Datos

Masas atómicas relativas: $M_r(\ce{H}) = 1$
$M_r(\ce{C}) = 12$
$M_r(\ce{O}) = 16$
$M_r(\ce{Na}) = 23$
$R = 0{,}082\,\text{atm} \cdot \text{L} \cdot \text{K}^{-1} \cdot \text{mol}^{-1}$

La cantidad (en g) de

\ce{NaHCO3(s)}

que queda en el extintor tras alcanzarse el equilibrio a

110^\circ\text{C}

.1 pt

1 pt

El valor de las constantes de equilibrio

K_p

K_c

a esta temperatura.1 pt

1 pt

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2 puntos

Complete las siguientes reacciones, nombrando los compuestos orgánicos que intervienen en ellas (reactivos y productos):

\ce{CH3}{-}\allowbreak\ce{CH2}{-}\allowbreak\ce{CH}{=}\allowbreak\ce{CH}{-}\allowbreak\ce{CH3} + \ce{H2} \mathrel{\ce{->[catalizador]}}

0,4 pts

\ce{CH3}{-}\allowbreak\ce{CH}{=}\allowbreak\ce{CH}{-}\allowbreak\ce{CH3} + \ce{HCl} \mathrel{\ce{->}}

0,4 pts

\ce{CH3}{-}\allowbreak\ce{CH2}{-}\allowbreak\ce{COOH} + \ce{CH3}{-}\allowbreak\ce{CH2OH} \mathrel{\ce{->[catalizador]}}

0,4 pts

\ce{CH3}{-}\allowbreak\ce{CH2}{-}\allowbreak\ce{CH2}{-}\allowbreak\ce{CH2OH} \mathrel{\ce{->[H2SO4, calor]}}

0,4 pts

\ce{CH3}{-}\allowbreak\ce{COOH} \mathrel{\ce{->[reductor]}}

0,4 pts

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Instrucciones

Ejercicio 1

Ejercicio 2

Ejercicio 3

Ejercicio 4

Ejercicio 5

Ejercicio 1

Ejercicio 2

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Ejercicio 4

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