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la cuevadel empollón
QuímicaAragónPAU 2021Ordinaria

Química · Aragón 2021

10 ejercicios

Instrucciones

Responda a 5 preguntas cualesquiera de entre las 10 propuestas. La calificación máxima de cada pregunta es de 2 puntos.

Ejercicio 1

1
2 puntos
Datos
  • Ka(HCN)=6,1×10−10K_a(\ce{HCN}) = 6{,}1 \times 10^{-10}
  • Kb(NHX3)=1,8×10−5K_b(\ce{NH3}) = 1{,}8 \times 10^{-5}
a
Se preparan en el laboratorio disoluciones acuosas de las sales: NHX4NOX3\ce{NH4NO3} y NaCN\ce{NaCN}. Escriba la ecuación química de la disociación de cada sal en agua y explique, justificadamente, si las disoluciones tendrán un carácter ácido, básico o neutro.1 pt
b
Se tiene 1 L1\,\text{L} de una disolución de HCl\ce{HCl} de pH=2\text{pH} = 2, ¿qué volumen de disolución habría que tener para que su pH aumente en una unidad?1 pt
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Ejercicio 2

2
2 puntos
El producto de solubilidad del fluoruro de calcio es Kps=3,4×10−11K_{ps} = 3{,}4 \times 10^{-11}.
Datos
  • Masas atómicas: Ca=40\text{Ca} = 40
  • F=19\text{F} = 19
a
Escriba el equilibrio de solubilidad del fluoruro de calcio y calcule la concentración, en mol/L\text{mol/L}, de los iones calcio y fluoruro en una disolución saturada.1 pt
b
¿Qué volumen de agua se necesitaría para conseguir una disolución saturada al disolver 1 g1\,\text{g} de fluoruro de calcio?0,5 pts
c
Determine la solubilidad del fluoruro de calcio en una disolución 0,5 M0{,}5\,\text{M} de fluoruro de potasio. Considere que el fluoruro de potasio está totalmente disociado.0,5 pts
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Ejercicio 3

3
2 puntos
Un elemento tiene la siguiente configuración electrónica en su estado fundamental: X:1s22s22p63s23p64s23d104p5X: 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^{10} 4p^5
a
Identifique de qué elemento se trata, indicando además el grupo y el periodo al que pertenece.0,5 pts
b
Indique razonadamente el tipo de ión, anión o catión, que formará con mayor facilidad este elemento y la configuración electrónica del ión formado.0,5 pts
c
¿Alguna de estas configuraciones electrónicas representa un estado excitado del elemento X? Razone la respuesta. i) 1s22s22p63s23p64s13d114p51s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^1 3d^{11} 4p^5 ii) 1s22s22p63s23p64s23d94p55s11s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^9 4p^5 5s^10,5 pts
d
Justifique si los siguientes números cuánticos (n,l,ml,ms)(n, l, m_l, m_s) pueden corresponder a algún electrón alojado en el orbital 4p4p de este elemento: i) (4,1,−1,−1/2)(4, 1, -1, -1/2) ii) (4,1,2,+1/2)(4, 1, 2, +1/2) iii) (4,0,0,−1/2)(4, 0, 0, -1/2) iv) (4,2,0,+1/2)(4, 2, 0, +1/2) v) (4,1,1,+1/2)(4, 1, 1, +1/2) 0,5 pts
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Ejercicio 4

4
2 puntos
Considere la siguiente reacción de descomposición del NOCl\ce{NOCl}:2 NOCl(g)⇌2 NO(g)+ClX2(g)ΔH=+76 kJ\ce{2NOCl(g) <=> 2NO(g) + Cl2(g)} \quad \Delta H = +76\,\text{kJ}¿Qué efecto tendrán sobre el equilibrio las siguientes acciones? Justifique las respuestas:
a
Añadir más ClX2\ce{Cl2} al recipiente de la reacción.0,5 pts
b
Un aumento de la temperatura.0,5 pts
c
Un aumento de la presión total.0,5 pts
d
Añadir un catalizador.0,5 pts
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Ejercicio 5

5
2 puntos
Teniendo en cuenta los siguientes potenciales de reducción estándar:ε0(BrX2/BrX−)=+1,07 V;ε0(CuX2+/Cu)=+0,34 V;ε0(HX+/HX2)=0,0 V;ε0(FeX2+/Fe)=−0,44 V\varepsilon^0(\ce{Br2/Br-}) = +1{,}07\,\text{V}; \varepsilon^0(\ce{Cu^{2+}/Cu}) = +0{,}34\,\text{V}; \varepsilon^0(\ce{H+/H2}) = 0{,}0\,\text{V}; \varepsilon^0(\ce{Fe^{2+}/Fe}) = -0{,}44\,\text{V}Conteste a las siguientes preguntas razonando la respuesta:
a
¿Qué semisistema es el más oxidante y cuál es el más reductor?1 pt
b
¿Se podría disolver Cu\ce{Cu} con ácido clorhídrico?0,5 pts
c
¿Qué ocurriría al introducir unas virutas de hierro en una disolución de sulfato de cobre(II)?0,5 pts
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Ejercicio 6

6
2 puntos
Considerando las siguientes moléculas: COX2\ce{CO2} y NClX3\ce{NCl3}.
a
Represente sus estructuras de Lewis.0,5 pts
b
Prediga su geometría según la teoría de repulsión de pares de electrones de la capa de valencia (TRPECV) e indique el valor previsible del ángulo de enlace.1 pt
c
Razonar si cada una de esas moléculas será polar o apolar.0,5 pts
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Ejercicio 7

7
2 puntos
En la combustión de 2,5 g2{,}5\,\text{g} de benceno (CX6HX6\ce{C6H6}) líquido se obtienen dióxido de carbono gas y agua líquida. El calor que se libera en este proceso, llevado a cabo a presión constante de 1 atm1\,\text{atm} y 298 K298\,\text{K}, es de 104,8 kJ104{,}8\,\text{kJ}.
Datos
  • ΔHf0(kJ/mol):COX2(g)=−393,5\Delta H_f^0 (\text{kJ/mol}): \ce{CO2(g)} = -393{,}5
  • HX2O(l)=−285,8\ce{H2O(l)} = -285{,}8
  • Masas atómicas: C=12\text{C} = 12
  • H=1\text{H} = 1
a
Escriba y ajuste la ecuación de combustión de benceno y calcule la entalpía molar estándar de combustión del mismo.1 pt
b
Usando los datos proporcionados, calcule la entalpía de formación del hidrocarburo en esas condiciones de presión y temperatura.0,5 pts
c
¿Qué signo tendrá la variación de entropía de la combustión de benceno?0,5 pts
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Ejercicio 8

8
2 puntos
Se introducen 2 mol2\,\text{mol} de dióxido de azufre y 2 mol2\,\text{mol} de oxígeno molecular en un recipiente de 8 L8\,\text{L} y la mezcla se calienta a 730 ∘C730\,^{\circ}\text{C}, produciéndose trióxido de azufre.2 SOX2(g)+OX2(g)⇌2 SOX3(g)\ce{2SO2(g) + O2(g) <=> 2SO3(g)}Si cuando se alcanza el equilibrio quedan 0,25 mol0{,}25\,\text{mol} de dióxido de azufre, calcule:
Datos
  • R=0,082 atm⋅L⋅mol−1⋅K−1R = 0{,}082\,\text{atm}\cdot\text{L}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}
  • Masas atómicas: S=32\text{S} = 32
  • O=16\text{O} = 16
a
Los gramos de trióxido de azufre en el equilibrio.0,75 pts
b
Las constantes KcK_c y KpK_p para este equilibrio.1,25 pts
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Ejercicio 9

9
2 puntos
Considere la siguiente reacción:KX2CrX2OX7+FeSOX4+HX2SOX4→KX2SOX4+CrX2(SOX4)X3+FeX2(SOX4)X3+HX2O\ce{K2Cr2O7 + FeSO4 + H2SO4 -> K2SO4 + Cr2(SO4)3 + Fe2(SO4)3 + H2O}
Datos
  • Masas atómicas: Fe=56\text{Fe} = 56
  • S=32\text{S} = 32
  • O=16\text{O} = 16
a
Ajuste la ecuación iónica por el método del ión-electrón y escriba la ecuación molecular completa. Indique el agente oxidante y el reductor.1 pt
b
Si partimos de una muestra de 20 g20\,\text{g} de sulfato de hierro(II) con una pureza del 85%85\%, ¿cuántos gramos de sulfato de hierro(III) se obtendrán si el rendimiento de la reacción ha sido del 70%70\%?1 pt
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Ejercicio 10

10
2 puntos
Se toman 50 mL50\,\text{mL} de una disolución 0,6 M0{,}6\,\text{M} de HCl\ce{HCl} y se diluyen hasta 75 mL75\,\text{mL}. La disolución resultante necesitó de 40 mL40\,\text{mL} de una disolución de NaOH\ce{NaOH} para su neutralización.
a
Calcule la concentración final de la disolución de HCl\ce{HCl}.0,5 pts
b
Calcule la concentración de la disolución de NaOH\ce{NaOH}.0,5 pts
c
Calcule el pH de la disolución obtenida al mezclar 25 mL25\,\text{mL} de la disolución de HCl\ce{HCl} y 20 mL20\,\text{mL} de la de NaOH\ce{NaOH}.1 pt
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