QuímicaNavarraPAU 2015Extraordinaria

Química · Navarra 2015

5 ejercicios

Instrucciones

Se responderá a una de las opciones. Cada pregunta tiene 2 puntos. Cuando la pregunta tenga varios apartados, a cada uno le corresponderá el cociente entre los 2 puntos que tenga la pregunta y el número de apartados de la misma (si la pregunta tiene dos apartados cada uno se valorará con 1 punto, si tiene tres apartados cada uno valdrá 0,67 puntos, si tiene cuatro apartados cada uno valdrá 0,5 puntos, etc.). Se valorará la corrección en la expresión escrita, el orden y la presentación del ejercicio. Se estimará la inclusión de diagramas, esquemas, dibujos, etc. Se valorará el correcto dominio de la nomenclatura y unidades químicas. Se valorará que los resultados de los distintos ejercicios sean obtenidos paso a paso y debidamente razonados.

Elige una opción

2 puntos

Una planta de producción de hierro utiliza como mineral una hematita cuya composición en masa es 99% de

\ce{Fe2O3}

y un 1% de

\ce{SiO2}

. Para reducir el mineral a hierro se utiliza carbón que oxidado parcialmente a

\ce{CO}

reacciona con el mineral a alta temperatura para dar el metal según las reacciones sucesivas a) y b) no ajustadas: a)

\ce{C(s) + O2(g) -> CO(g)}

\ce{Fe2O3(s) + CO(g) -> Fe(l) + CO2(g)}

En el mismo proceso también se añade

\ce{CaCO3}

para reaccionar con el

\ce{SiO2}

que impurifica el mineral. Según las reacciones sucesivas c) y d) se forma una escoria (

\ce{CaSiO3}

) que posteriormente se elimina como residuo. c)

\ce{CaCO3(s) -> CaO(s) + CO2(g)}

\ce{CaO(s) + SiO2(s) -> CaSiO3(l)}

Datos

Masas atómicas: $\text{Fe} = 55{,}8$
$\text{Ca} = 40{,}1$
$\text{Si} = 28{,}1$
$\text{O} = 16{,}0$
$\text{C} = 12{,}0$
$\text{H} = 1{,}0$

Ajuste las reacciones y nombre todas las sustancias químicas que aparecen en las mismas.1 pt

1 pt

Calcule la cantidad de hematita necesaria para una producción de 10 toneladas diarias de hierro.1 pt

1 pt

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2 puntos

De los elementos flúor, fósforo, potasio y zinc, seleccione razonadamente el que presenta:

Datos

Números atómicos: $Z(\text{F}) = 9$
$Z(\text{P}) = 15$
$Z(\text{K}) = 19$
$Z(\text{Zn}) = 30$

Mayor carácter reductor en general.0,5 pts

0,5 pts

Mayor carácter metálico.0,5 pts

0,5 pts

Menor tamaño.0,5 pts

0,5 pts

Mayor afinidad electrónica.0,5 pts

0,5 pts

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2 puntos

Los productos de solubilidad del hidróxido de plomo(II) y del carbonato de plomo(II) son

1{,}2 \cdot 10^{-15}

7{,}4 \cdot 10^{-14}

respectivamente.

Exprese los productos de solubilidad en función de las concentraciones.1 pt

1 pt

Justifique si está de acuerdo o no con la afirmación: 'Para descontaminar un agua que contiene

\ce{Pb^{2+}}

en disolución es preferible eliminarlo como hidróxido de plomo(II) sólido pues presenta menor producto de solubilidad que el carbonato de plomo(II) sólido'.1 pt

1 pt

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2 puntos

Calcule el pH de una disolución acuosa de nitrato de amonio

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

y las concentraciones de todas las especies presentes en la disolución.

Datos

$K_b(\ce{NH3}) = 1{,}8 \cdot 10^{-5}$
$K_w = 10^{-14}$

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2 puntos

Escriba las fórmulas de cuatro isómeros de función que tengan por fórmula molecular

\ce{C3H6O}

. Indique alguna aplicación de cada uno de ellos.

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2 puntos

Disponemos de una disolución acuosa de ácido sulfúrico de densidad

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

y del 25% en masa. Exprese la concentración de dicho ácido como:

Datos

Masas atómicas: azufre $= 32{,}1$
oxígeno $= 16{,}0$
hidrógeno $= 1{,}0$

Molaridad.0,5 pts

0,5 pts

Molalidad.0,5 pts

0,5 pts

Normalidad.0,5 pts

0,5 pts

Fracción molar de soluto.0,5 pts

0,5 pts

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2 puntos

Describa las propiedades generales de los metales y relaciónelas con el tipo de enlace presente en ellos.

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2 puntos

El clorato de potasio puede descomponer según el proceso siguiente (no ajustado):

\ce{KClO3(s) -> KCl(s) + KClO4(s)}

Razone si el proceso será espontáneo en condiciones estándar. Deduzca cómo influirá la temperatura en su espontaneidad y si habrá alguna temperatura donde no tenga preferencia ninguno de los dos sentidos de reacción.

Datos

Entalpías de formación estándar ( $\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}$ ): $\Delta H_f^0(\ce{KClO4(s)}) = -432{,}8$
$\Delta H_f^0(\ce{KClO3(s)}) = -397{,}7$
$\Delta H_f^0(\ce{KCl(s)}) = -436{,}7$
Entropías molares estándar ( $S^0, \text{J} \cdot \text{mol}^{-1} \cdot \text{K}^{-1}$ ): $S^0(\ce{KClO4(s)}) = +151{,}0$
$S^0(\ce{KClO3(s)}) = +143{,}1$
$S^0(\ce{KCl(s)}) = +82{,}6$

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2 puntos

Una disolución acuosa de hidróxido de sodio tiene un pH de 12,8.

Datos

$K_w = 10^{-14}$
Masas atómicas: $H = 1{,}0$
$O = 16{,}0$
$Na = 23{,}1$

Escriba las reacciones que producen iones hidroxilo en dicha disolución y ponga la expresión de la constante de equilibrio que las regula.1 pt

1 pt

Calcule la masa de soluto necesaria para que

0{,}5\,\text{L}

de disolución acuosa de hidróxido de sodio presente

\text{pH} = 12{,}8

.1 pt

1 pt

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2 puntos

Indique qué ocurriría si a una disolución de sulfato de cobre(II) se le añade una granalla de zinc. Justifique si se produciría una reacción espontánea en condiciones estándar y cuyos potenciales de reducción figuran en los datos. Identifique en cada caso el ánodo y el metal que actuará como oxidante.

Datos

$E^0(\ce{Cr^{2+}/Cr}) = -0{,}90\,\text{V}$
$E^0(\ce{Zn^{2+}/Zn}) = -0{,}76\,\text{V}$
$E^0(\ce{Fe^{2+}/Fe}) = -0{,}44\,\text{V}$
$E^0(\ce{Cu^{2+}/Cu}) = +0{,}34\,\text{V}$

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Instrucciones

Ejercicio 1

Ejercicio 2

Ejercicio 3

Ejercicio 4

Ejercicio 5

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Ejercicio 2

Ejercicio 3

Ejercicio 4

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