QuímicaAragónPAU 2023Ordinaria

Química · Aragón 2023

10 ejercicios

2 puntos

Teniendo en cuenta los siguientes potenciales estándar de reducción:

a)1 pts

Justifique qué metales (cinc, cobre, plata y hierro) se disolverán al añadirlos a una disolución de ácido clorhídrico.

b)0,5 pts

Ordene, justificando la respuesta, los iones de los metales anteriores (

\ce{Zn^{2+}}

\ce{Cu^{2+}}

\ce{Ag+}

\ce{Fe^{2+}}

) de más a menos oxidantes.

c)0,5 pts

Si se construye una pila con un electrodo de hierro y otro electrodo de cinc, considerando cada electrodo como una lámina de dicho metal sumergida en una disolución de sus correspondientes iones, ¿cuál se comportará como ánodo y cuál como cátodo? Razone la respuesta.

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2 puntos

El yodo molecular (diyodo) se puede obtener industrialmente por reacción de yodato de potasio con dióxido de azufre gas en presencia de agua, produciéndose además sulfato de potasio y ácido sulfúrico.

a)1,25 pts

Escriba y ajuste la ecuación iónica por el método del ion-electrón y escriba la ecuación molecular completa. Indique el agente oxidante y el reductor.

b)0,75 pts

Calcule los litros de dióxido de azufre que habría que utilizar, medidos a

1\,\text{atmósfera}

de presión y

25\,^{\circ}\text{C}

, para obtener

1\,\text{kg}

de yodo.

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2 puntos

25\,^{\circ}\text{C}

el producto de solubilidad del

\ce{PbI2}

7{,}1 \times 10^{-9}

a)0,4 pts

Escriba el equilibrio de solubilidad del

\ce{PbI2}

y la expresión de su producto de solubilidad.

b)0,8 pts

Calcule la solubilidad de la sal expresada en

\text{g/mL}

y las concentraciones molares de los iones yoduro y plomo en una disolución saturada.

c)0,8 pts

Si se mezclan

60\,\text{mL}

de una disolución

2 \times 10^{-4}\,\text{M}

\ce{NaI}

con

40\,\text{mL}

de una disolución

3 \times 10^{-3}\,\text{M}

\ce{Pb(NO3)2}

, considerando los volúmenes aditivos, ¿se formará precipitado?

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2 puntos

Datos del ejercicio

Entalpía estándar de formación del $\ce{KI(s)}$ : $\Delta H_f^0 = -328\,\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}$
Entalpía de sublimación del $\ce{K(s)}$ : $\Delta H_{\text{sub}}(\ce{K}) = 89\,\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}$
Entalpía de sublimación del $\ce{I2(s)}$ : $\Delta H_{\text{sub}}(\ce{I2}) = 62\,\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}$
Afinidad electrónica del $\ce{I(g)}$ : $AE = -307\,\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}$
Entalpía de disociación del $\ce{I2(g)}$ : $\Delta H_{\text{disoc}} = 151\,\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}$
Energía de red del $\ce{KI(s)}$ : $\Delta H_{\text{red}} = -633\,\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}$

a)1,4 pts

Dibuje el ciclo de Born-Haber para la formación del

\ce{KI(s)}

b)0,6 pts

Calcule la

1^{\text{a}}

energía de ionización del

\ce{K(g)}

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2 puntos

a)1 pts

El elemento químico A se localiza en la tabla periódica en el grupo 16 y en el periodo 4.

a.i)0,5 pts

Escriba su configuración electrónica en su estado fundamental. ¿Cuál es su número atómico?

a.ii)0,5 pts

Justifique si el elemento A tenderá a formar cationes o aniones. ¿Cuál de los dos, el elemento A o su ion, tendrá mayor radio atómico? Razone la respuesta.

b)1 pts

Indique si son posibles para un electrón de un átomo los siguientes grupos de números cuánticos

(n, l, m_l, m_s)

, y en los que sean posibles identifique el orbital al que pertenecen: i)

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

ii)

(4, 3, 0, +1/2)

iii)

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

iv)

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

(0, 0, 0, +1/2)

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2 puntos

Tenemos una disolución

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

de ácido nitroso (

\ce{HNO2}

) y se sabe que dicho ácido está disociado en un

4{,}6\%

a)1 pts

Calcule la constante de acidez (

K_a

) de dicho ácido y la constante de su base conjugada (

K_b

b)0,4 pts

Calcule el pOH de la disolución de ácido nitroso.

c)0,6 pts

Se añaden a la disolución de ácido nitroso varios gramos de un ácido fuerte puro, de forma que al medir el pH ahora es

1{,}6

. Considerando que el volumen no ha variado, ¿cuál será el nuevo grado de disociación de la disolución de ácido nitroso?

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2 puntos

a)1 pts

Se disuelven

0{,}5\,\text{g}

\ce{NaOH}

0{,}4\,\text{g}

\ce{KOH}

en agua. ¿Cuántos mililitros de una disolución de

\ce{HCl}

comercial al

36\%

en masa y una densidad de

1{,}18\,\text{g/mL}

se necesitarían para neutralizar la disolución de los hidróxidos?

b)1 pts

Si se desea preparar una disolución acuosa ácida, ¿cuál de las siguientes sales utilizaría?:

\ce{KCl}

\ce{NaClO2}

\ce{KNO3}

\ce{NH4NO3}

\ce{NaF}

Justifique la respuesta e indique por qué descartaría el resto de las sales.

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2 puntos

a)1 pts

El hierro en estado sólido puede obtenerse por reacción de óxido de hierro(III) sólido con monóxido de carbono gas. Además, en la reacción también se obtiene dióxido de carbono gaseoso. Escriba y ajuste la ecuación de la reacción y calcule la entalpía molar estándar de la misma.

Datos

$\Delta H_f^0\,(\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1})$ : óxido de hierro(III) (s) $= -822{,}5$
$\ce{CO(g)} = -110{,}6$
$\ce{CO2(g)} = -393{,}5$

b)1 pts

Al disolver yoduro de sodio en agua, la mezcla se enfría espontáneamente. Indique, razonadamente, cuáles serán los signos de la variación de entalpía, de la variación de entropía y de la variación de la energía libre de Gibbs. ¿Qué término será mayor

\Delta H

T\Delta S

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2 puntos

El cloruro de nitrosilo,

\ce{NOCl}

, se puede obtener por reacción de tetraóxido de dinitrógeno con dicloro en fase gas según el siguiente equilibrio:

\ce{N2O4(g) + Cl2(g) <=> 2NOCl(g) + O2(g)} \quad \Delta H^0 = 95{,}5\,\text{kJ}

Indique, razonadamente, 4 formas de aumentar el rendimiento de cloruro de nitrosilo en este proceso sin tener que añadir más cantidad de reactivos.

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2 puntos

El carbono reacciona con el dióxido de carbono a

1200\,\text{K}

para dar monóxido de carbono, estableciéndose el siguiente equilibrio:

\ce{C(s) + CO2(g) <=> 2CO(g)}

En un matraz de

2\,\text{L}

se introducen

11\,\text{g}

\ce{C}

20\,\text{g}

\ce{CO2}

, y se calientan a

1200\,\text{K}

. Una vez alcanzado el equilibrio, se analiza la mezcla y se encuentra que el número total de moles gaseosos presentes es de

0{,}7

a)1 pts

Calcule los gramos de

\ce{CO}

que se han producido y los gramos de carbono que quedarán sin reaccionar.

b)0,3 pts

¿Cuál es el valor del grado de disociación del carbono?

c)0,7 pts

Calcule el valor de

K_c

y de

K_p

para este equilibrio.

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Ejercicio 1

Ejercicio 2

Ejercicio 3

Ejercicio 4

Ejercicio 5

Ejercicio 6

Ejercicio 7

Ejercicio 8

Ejercicio 9

Ejercicio 10