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la cuevadel empollón
QuímicaComunidad ValencianaPAU 2021Extraordinaria

Química · Comunidad Valenciana 2021

10 ejercicios90 min de duración

Instrucciones

Tiempo
1 hora y 30 minutos
BAREMO DEL EXAMEN: El examen consta de dos bloques: bloque I de cuatro problemas (se deben contestar únicamente 2) y bloque II de seis cuestiones (se deben contestar únicamente 3). Cada problema o cuestión tiene una puntuación máxima de 2 puntos. Únicamente se corregirán los 2 primeros problemas y las 3 primeras cuestiones respondidos en el examen escrito. Se permite el uso de calculadoras siempre que no sean gráficas o programables y que no puedan realizar cálculo simbólico ni almacenar texto o fórmulas en memoria.

Ejercicio 1 · Bloque I

1Bloque I
2 puntos
Bloque IProblemas
Para determinar la riqueza en cinc de una granalla comercial, se toman 50,050{,}0 gramos de muestra y se tratan con una disolución acuosa de HCl\ce{HCl} de una riqueza del 35 %35\,\% en masa y densidad 1,18 g⋅mL−11{,}18\,\text{g} \cdot \text{mL}^{-1}. En el proceso químico, descrito por la ecuación siguiente, se consumen, hasta la total disolución del cinc, 129,0 mL129{,}0\,\text{mL} de la disolución de HCl\ce{HCl}.Zn(s)+2 HCl(ac)→ZnClX2(ac)+HX2(g)\ce{Zn(s) + 2HCl(ac) -> ZnCl2(ac) + H2(g)}
Datos
  • Masas atómicas relativas: H=1,0H = 1{,}0
  • Cl=35,5Cl = 35{,}5
  • Zn=65,4Zn = 65{,}4
a
Calcule la concentración (en mol⋅L−1\text{mol} \cdot \text{L}^{-1}) de la disolución de HCl\ce{HCl} utilizada.1 pt
b
Calcule el porcentaje, en masa, de cinc en la muestra.1 pt
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Ejercicio 1 · Bloque II

1Bloque II
2 puntos
Bloque IICuestiones
Considere dos átomos, A y B, con la siguiente distribución de partículas atómicas: 12 electrones, 12 protones y 14 neutrones para A; y 17 electrones, 17 protones y 20 neutrones para B.
a
Calcule el número atómico y másico de cada átomo y escriba su configuración electrónica en estado fundamental.0,5 pts
b
Razone en cuál de ellos será mayor la primera energía de ionización.0,5 pts
c
Compare los radios de los iones más estables que forman los átomos A y B. Justifique la respuesta.0,5 pts
d
¿Qué tipo de enlace se producirá entre ambos átomos? Razone qué fórmula tiene el compuesto resultante.0,5 pts
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Ejercicio 2 · Bloque I

2Bloque I
2 puntos
Bloque IProblemas
En un matraz de 10 L10\,\text{L}, se introduce una mezcla de 2 mol2\,\text{mol} de dinitrógeno, NX2\ce{N2}, y 1 mol1\,\text{mol} de dioxígeno, OX2\ce{O2}, y se calienta hasta 2300 K2300\,\text{K}, estableciéndose el equilibrio:NX2(g)+OX2(g)⇌2 NO(g)\ce{N2(g) + O2(g) <=> 2NO(g)}Si en estas condiciones ha reaccionado el 3 %3\,\% del nitrógeno inicial, 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}
a
Los valores de KcK_c y KpK_p.1 pt
b
Las presiones parciales de todos los gases en el equilibrio, así como la presión total en el interior del matraz.1 pt
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Ejercicio 2 · Bloque II

2Bloque II
2 puntos
Bloque IICuestiones
El metanol, CHX3OH\ce{CH3OH}, es una sustancia de elevada toxicidad para los humanos. Conteste a las siguientes preguntas:
Datos
  • Valores de electronegatividad de Pauling: H=2,20H = 2{,}20
  • C=2,55C = 2{,}55
  • O=3,44O = 3{,}44
a
Indique razonadamente la hibridación que presenta el átomo de carbono.0,5 pts
b
Describa razonadamente la geometría que adopta la molécula.0,5 pts
c
Razone si la molécula es o no polar.0,5 pts
d
En fase líquida, ¿pueden las moléculas de metanol formar enlaces de hidrógeno? Razone la respuesta.0,5 pts
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Ejercicio 3 · Bloque I

3Bloque I
2 puntos
Bloque IProblemas
A 25 ∘C25\,^{\circ}\text{C}, la constante de acidez del ácido láctico, CX3HX6OX3\ce{C3H6O3}, que se emplea como suavizante en cosmética, vale 1,40⋅10−41{,}40 \cdot 10^{-4}; y la del ácido benzoico, CX7HX6OX2\ce{C7H6O2}, utilizado como conservante en bebidas refrescantes, tiene un valor de 6,0⋅10−56{,}0 \cdot 10^{-5}.
Datos
  • Considere que tanto el ácido láctico como el benzoico son monopróticos, HA\ce{HA}
a
¿Cuál es el pH de una disolución 0,01 M0{,}01\,\text{M} de ácido láctico?1 pt
b
¿Qué concentración de ácido benzoico debe tener una disolución para que su pH sea el mismo que el de la disolución del apartado (a)?1 pt
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Ejercicio 3 · Bloque II

3Bloque II
2 puntos
Bloque IICuestiones
En un reactor químico tiene lugar, a 800 ∘C800\,^{\circ}\text{C}, la siguiente reacción química:CHX4(g)+HX2O(g)⇌CO(g)+3 HX2(g)ΔH=206 kJ\ce{CH4(g) + H2O(g) <=> CO(g) + 3H2(g)} \quad \Delta H = 206\,\text{kJ}Responda razonadamente a las siguientes cuestiones:
a
Inicialmente, en el recipiente se introducen 1 mol1\,\text{mol} de CO\ce{CO} y 1 mol1\,\text{mol} de HX2\ce{H2}, manteniendo el volumen y la temperatura constantes. La presión total del recipiente, una vez se alcanza el equilibrio, ¿será mayor, igual o menor que la inicial?0,5 pts
b
Si se quiere que aumente la cantidad de HX2\ce{H2}, ¿habrá que aumentar o disminuir la temperatura?0,5 pts
c
Si se quiere que disminuya la cantidad de CO\ce{CO}, ¿habrá que disminuir o aumentar el volumen?0,5 pts
d
Si inyectamos 1 mol1\,\text{mol} de CO\ce{CO}, manteniendo constantes el volumen y la temperatura, la cantidad de CHX4\ce{CH4} aumentará y la cantidad de HX2O\ce{H2O} disminuirá. ¿Verdadero o falso?0,5 pts
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Ejercicio 4 · Bloque I

4Bloque I
2 puntos
Bloque IProblemas
En una disolución acuosa de ácido sulfúrico, el permanganato de potasio, KMnOX4\ce{KMnO4}, reacciona con el sulfato de hierro(II), FeSOX4\ce{FeSO4}, de acuerdo con la ecuación química (no ajustada):KMnOX4(ac)+FeSOX4(ac)+HX2SOX4(ac)→MnSOX4(ac)+FeX2(SOX4)X3(ac)+KX2SOX4(ac)+HX2O(l)\ce{KMnO4(ac) + FeSO4(ac) + H2SO4(ac) -> MnSO4(ac) + Fe2(SO4)3(ac) + K2SO4(ac) + H2O(l)}
Datos
  • Masas atómicas relativas: H=1,0H = 1{,}0
  • O=16,0O = 16{,}0
  • S=32,1S = 32{,}1
  • K=39,1K = 39{,}1
  • Mn=54,9Mn = 54{,}9
  • Fe=55,8Fe = 55{,}8
a
Escriba la semirreacción de oxidación y la de reducción. Ajuste la reacción química en forma molecular.1 pt
b
Se mezclan 100 mL100\,\text{mL} de una disolución 0,1 M0{,}1\,\text{M} de KMnOX4\ce{KMnO4} y 250 mL250\,\text{mL} de una disolución 0,1 M0{,}1\,\text{M} de FeSOX4\ce{FeSO4} en medio ácido sulfúrico obteniéndose 4,6154{,}615 gramos de sulfato de hierro(III). Determine el rendimiento de la reacción.1 pt
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Ejercicio 4 · Bloque II

4Bloque II
2 puntos
Bloque IICuestiones
Justificar si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones:
Datos
  • Ka(HF)=6,3⋅10−4K_a(\ce{HF}) = 6{,}3 \cdot 10^{-4}
a
El pH de la sangre es de 7,47{,}4 y el de un vino 3,43{,}4. Por lo tanto, la concentración de protones en la sangre es 1000010000 veces menor que en el vino.0,5 pts
b
El pH de una disolución acuosa de NaNOX3\ce{NaNO3} es ácido.0,5 pts
c
En el equilibrio: HCOX3X−(ac)+HX2O(l)⇌COX3X2−(ac)+HX3OX+(ac)\ce{HCO3^-(ac)} + \ce{H2O(l)} \mathrel{\ce{<=>}} \ce{CO3^{2-}(ac)} + \ce{H3O^+(ac)}, la especie HCOX3X−\ce{HCO3^-} actúa como base de Brönsted-Lowry.0,5 pts
d
Una disolución acuosa de KF\ce{KF} tiene un pH neutro.0,5 pts
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Ejercicio 5

5
2 puntos
Bloque IICuestiones
Teniendo en cuenta los valores de los potenciales estándar de reducción, responda razonadamente:
Datos
  • E0(FeX2+/Fe)=−0,44 VE^0(\ce{Fe^{2+}/Fe}) = -0{,}44\,\text{V}
  • E0(HX+/HX2)=0,00 VE^0(\ce{H+/H2}) = 0{,}00\,\text{V}
  • E0(CuX2+/Cu)=+0,34 VE^0(\ce{Cu^{2+}/Cu}) = +0{,}34\,\text{V}
  • E0(FeX3+/FeX2+)=+0,77 VE^0(\ce{Fe^{3+}/Fe^{2+}}) = +0{,}77\,\text{V}
  • E0(AgX+/Ag)=+0,80 VE^0(\ce{Ag+/Ag}) = +0{,}80\,\text{V}
  • E0(NOX3X−/NOX2)=+0,96 VE^0(\ce{NO3^-/NO2}) = +0{,}96\,\text{V}
a
Predecir si tendrá lugar alguna reacción cuando se mezcla una disolución 1 M1\,\text{M} de AgNOX3\ce{AgNO3} con otra disolución 1 M1\,\text{M} de Fe(NOX3)X2\ce{Fe(NO3)2}.0,5 pts
b
Predecir si, en condiciones estándar, se lleva a cabo la siguiente reacción: 3 FeX2+(ac)→2 FeX3+(ac)+Fe(s)\ce{3Fe^{2+}(ac)} \mathrel{\ce{->}} \ce{2Fe^{3+}(ac)} + \ce{Fe(s)}.0,5 pts
c
Justificar si el cobre metálico se disuelve o no en una disolución de HCl\ce{HCl} 1 M1\,\text{M}.0,5 pts
d
El cobre metálico se disuelve en HNOX3\ce{HNO3} 1 M1\,\text{M}. Justificar por qué ocurre esto.0,5 pts
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Ejercicio 6

6
2 puntos
Bloque IICuestiones
Complete las siguientes reacciones, nombre las moléculas orgánicas que se forman e indique qué tipo de reacción se ha producido:
a
CHX3−CHBr−CHX3→KOH,calor?+HBr\ce{CH3-CHBr-CH3 ->[KOH, calor] ? + HBr}0,5 pts
b
CHX3−CHX2−COOH+CHX3−CHX2OH→?+HX2O\ce{CH3-CH2-COOH + CH3-CH2OH -> ? + H2O}0,5 pts
c
CHX3−CHX2−CHO→KMnOX4,calor?\ce{CH3-CH2-CHO ->[KMnO4, calor] ?}0,5 pts
d
CHX3−CHX2−CHO→LiAlHX4 (reductor)?\ce{CH3-CH2-CHO ->[LiAlH4 (reductor)] ?}0,5 pts
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