6 3 Acidos y Bases Problemas Resueltos de Acceso a La Universidad II

QUMICA de 2 de BACHILLERATO

CIDOS Y BASES

PROBLEMAS RESUELTOSQUE HAN SIDO PROPUESTOS EN LOS EXMENES DE LAS PRUEBAS DE ACCESO A ESTUDIOS UNIVERSITARIOS EN LA COMUNIDAD DE MADRID (1996 2010)

VOLUMEN IIDOMINGO A. GARCA FERNNDEZDEPARTAMENTO DE FSICA Y QUMICA I.E.S. EMILIO CASTELAR MADRID

Estos volmenes I y II comprenden 44 problemas resueltos de CIDOS Y BASES que han sido propuestos en 38 exmenes de Qumica de las Pruebas de acceso a estudios universitarios en la Comunidad de Madrid entre los aos 1996 y 2010, en las siguientes convocatorias:

AO 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Fase General Fase Especfica

EXAMEN Modelo JUNIO SEPTIEMBRE

1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1

2 1 1 1 2 1 1 1 1 2 1

Para poder acceder directamente a la resolucin de un ejercicio hay que colocarse en la fecha que aparece despus de su enunciado y, una vez all, pulsar: CTRL + CLIC con el ratn.

Pgina 2

ENUNCIADOSVOLUMEN I1 Dada una disolucin acuosa 0,0025 M de cido fluorhdrico, calcule: a) Las concentraciones en el equilibrio de HF , F y H+ . b) El pH de la disolucin y el grado de disociacin. Dato: Ka = 6,66 x 104 . Junio 2005 2 Un cido (HA) est disociado al 0,5 % en una disolucin 0,3 M. Calcule: a) La constante de disociacin del cido. b) El pH de la disolucin. c) La concentracin de iones OH. Junio 2003 3 Una disolucin acuosa 0,2 M de un cido dbil HA tiene un grado de disociacin de un 2 %. Calcule: a) La constante de disociacin del cido. b) El pH de la disolucin. c) La concentracin de OH de la disolucin. Septiembre 2005 Una disolucin 0,1 M de un cido monoprtico, HA, tiene un pH de 4,8. Calcule: a) Las concentraciones en el equilibrio de todas las especies presentes en la disolucin (incluir la concentracin de OH). b) La constante de disociacin del cido HA y el grado de disociacin del cido. Dato: Kw = 1 x 1014 . Modelo 2008 El cido benzoico (C6H5COOH) es un buen conservante de alimentos ya que inhibe el desarrollo microbiano, siempre y cuando el medio creado posea un pH inferior a 5. Deduzca, mediante clculos numricos apropiados, si una disolucin acuosa de cido benzoico, de concentracin 6,1 gL1, es adecuada como lquido conservante. Datos: Ka (C6H5COOH) = 6,5 x 105 ; masas atmicas (u): H = 1,0 , C = 12,0 , O = 16,0 . Septiembre 1999 Se dispone de una disolucin acuosa 0,001 M de cido 2-cloroetanoico cuya constante Ka es 1,3 x 103. Calcule: a) El grado de disociacin del cido. b) El pH de la disolucin. c) Los gramos de cido que se necesitarn para preparar dos litros de esta disolucin. Datos: Masas atmicas (u): H = 1,0 , C = 12,0 , O = 16,0 , Cl = 35,5 . Junio 2001

4

5

6

Pgina 3

Ejercicios de acceso a la Universidad Problemas de cidos y Bases

7

Se tiene una disolucin de un cido cuya constante es 2,0 x 103 y su grado de disociacin: 0,15. Calcule: a) La concentracin de la disolucin del cido. b) El pH de otra disolucin del mismo cido, de concentracin: 1,0 x 103 M. Junio 1999 Se prepara una disolucin de un cido dbil, HA, con una concentracin inicial de 102 M. Cuando se llega al equilibrio el cido presenta una disociacin del 1 %. Calcule: a) El pH de la disolucin. b) La constante de acidez de HA. c) El grado de disociacin si se aade agua hasta aumentar 100 veces el volumen de la disolucin. d) El pH de la disolucin del apartado c). Modelo 2009 Una disolucin acuosa de cido actico 0,01 M est ionizada en un 4,2 %. Calcule: a) Su constante de ionizacin. b) Qu concentracin de cido clorhdrico hay que preparar para tener un pH igual al de la disolucin problema?. Septiembre 2003 En un laboratorio se tienen dos matraces, uno conteniendo 15 mL de HCl cuya concentracin es 0,05 M y el otro 15 mL de cido etanoico (actico) de concentracin 0,05 M. a) Calcule el pH de cada una de ellas. b) Qu cantidad de agua se deber aadir a la ms cida para que el pH de las dos disoluciones sea el mismo?. Dato: Ka (cido etanoico) = 1,8 x 105 . Junio 1998 Se dispone de una disolucin acuosa que en el equilibrio tiene 0,2 M de cido frmico (cido metanoico), cuya concentracin en protones es: 103 M. a) Calcule qu concentracin de in formiato tiene dicha disolucin. b) Calcule la constante de basicidad del in formiato o metanoato. Es una base dbil o fuerte?. c) Cuntos mililitros de cido clorhdrico 0,1 M habra que tomar para preparar 100 mL de una disolucin del mismo pH que la disolucin 0,2 M de cido frmico?. Dato: Ka (cido frmico) = 2 x 103 . Modelo 2005 Calcule: a) El pH de una disolucin 0,2 M de cido frmico (cido metanoico) cuya Ka vale 104. b) El pH y el grado de disociacin del cido frmico cuando a 40 mL de dicha disolucin se le aaden 10 mL de cido ntrico 0,05 M. Junio 1997

8

9

10

11

12

Pgina 4


13

Una disolucin de un cido HA tiene un pH de 2,5 y su grado de disociacin es 0,16. Determine: a) La concentracin de la disolucin de cido. b) La constante de disociacin del cido. c) El pH de la disolucin que se obtiene si se mezclan 100 mL de la disolucin del cido HA con otros 100 mL de disolucin 0,20 M de cido ntrico. Modelo 1999 El cido butanoico es un cido dbil, de Ka = 1,8 x 105. Calcule: a) El grado de disociacin de una disolucin 0,02 M del cido butanoico. b) El pH de la disolucin 0,02 M. c) El pH de la disolucin que resulta al aadir 0,05 moles de HCl a 250 mL de una disolucin 0,02 M de cido butanoico. Suponer que no hay variacin de volumen. Modelo 2007

14

15

Una disolucin acuosa 0,01 M de un cido dbil HA tiene un grado de disociacin de 0,25. Calcule: a) Ka del cido. b) pH de la disolucin. c) Kb de la base conjugada A. Dato: Producto inico del agua: Kw = 1014 . Septiembre 2001

16

Se preparan 500 mL de una disolucin que contiene 0,2 moles de un cido orgnico monoprtico cuyo pH es 5,7. Calcule: a) La constante de disociacin del cido. b) El grado de disociacin del cido en la disolucin. c) La constante Kb de la base conjugada. Junio 2002

17

El cido clorhdrico se obtiene industrialmente calentando cloruro de sodio con cido sulfrico concentrado. a) Formule y ajuste la reaccin que tiene lugar. b) Cuntos kilogramos de cido sulfrico de una concentracin del 90 % en masa se necesitar para producir 100 kg de cido clorhdrico concentrado al 35 % en masa?. c) Cuntos kilogramos de cloruro de sodio se emplean por cada tonelada de sulfato de sodio obtenido como subproducto?. Datos: Masas atmicas (u): H = 1 , O = 16 , Na = 23 , S = 32 , Cl = 35,5 . Septiembre 2008

Pgina 5


18

Uno de los mtodos de fabricacin industrial de cido sulfrico a partir de pirita -disulfuro de hierro (II)- se resume en el siguiente esquema: O2 O2 H2O

FeS2 Tostacin

SO2 Oxidacin

SO3 Hidratacin

H2SO4

Fe2O3 Formule y ajuste las reacciones que tienen lugar en cada una de las tres etapas. Cul es el porcentaje en masa de azufre que contiene una pirita con el 90 % de riqueza?. c) Si se partiese de 100 kg de pirita del 90 % de riqueza, cuntos gramos de cido sulfrico se obtendran, sabiendo que el proceso transcurre con un rendimiento del 85 %?. Datos: Masas atmicas (u): H = 1,0 , O = 16,0 , S = 32,1 , Fe = 55,8 . Modelo 2003 19 a) b)

a) b)

El pH de una disolucin de NaOH es 13. Calcule su concentracin. El pH de una disolucin de igual concentracin de amonaco es 11,13. Calcule la constante Kb del amonaco y su grado de disociacin. Septiembre 1998

20

Una disolucin acuosa de amonaco de uso domstico tiene una densidad de 0,962 gcm3 y una concentracin del 6,5 % en masa. Determine: a) La concentracin molar de amonaco en dicha disolucin. b) El pH de la disolucin. c) El pH de la disolucin resultante al diluir 10 veces. Datos: Masas atmicas (u): H = 1 , N = 14 ; Kb (NH3) = 1,8 x 105 . Septiembre 2008 Una disolucin acuosa de amonaco de uso domstico tiene de densidad 0,85 gcm 3 y el 8 % de NH3 en masa. a) Calcule la concentracin molar de amonaco en dicha disolucin. b) Si la disolucin anterior se diluye 10 veces, calcule el pH de la disolucin resultante. c) Determine las concentraciones de todas las especies (NH3 , NH4+ , H+ y OH) en la disolucin diluida 10 veces. Datos: Masas atmicas (u): H = 1 , N = 14 ; Kb (NH3) = 1,8 x 105 . Modelo 2006Pgina 6

21


22

Una disolucin 0,03 M de hidrxido de amonio est disociada un 1,82 %. Qu cantidad de agua habra que aadir a 100 mL de dicha disolucin para que el pH de la disolucin resultante sea 10,5?. Septiembre 1997 El amonaco acuoso de concentracin 0,20 M tiene un valor de Kb = 1,8 x 105. a) Calcular la concentracin de iones hidroxilo de la disolucin. b) Calcular el pH de la disolucin. c) Calcular el grado de ionizacin para el amonaco acuoso. d) Compare la basicidad del amonaco con la de las bases que se indican, formulando y ordenando los compuestos en sentido creciente de basicidad: metilamina (pKb = 3,30) dimetilamina (pKb = 3,13). Modelo 2004

23

Pgina 7


VOLUMEN II24 Un litro de una disolucin acuosa de amonaco contiene 8,5 g de esta sustancia. a) Calcule el valor del pH de dicha disolucin. b) Qu volumen de una disolucin 0,2 M de cido sulfrico sera necesario aadir al litro de la disolucin de amonaco para que reaccione completamente?. Datos: Kb del amonaco: 1,8 x 105 ; masas atmicas (u): H = 1,0 , N = 14,0 . Modelo 1999

25

Una muestra de 0,726 g de (NH4)2SO4 se trata con hidrxido de sodio en exceso, desprendindose 0,24 litros de NH3 (g) medidos a 15 C y 748 mm de Hg. a) Calcule la pureza de la muestra expresada en % en masa. b) Determine el pH de una disolucin preparada con una masa igual a la indicada inicialmente de muestra impura, que se disuelve en agua, enrasando hasta un volumen total de 100 mL. Suponga que ni el in sulfato ni las impurezas influyen en el pH y que la reaccin correspondiente es: + NH4+ NH3 + H . Datos: R = 0,082 atmLmol1K1 ; Ka (NH4+) = 1,0 x 109 Masas atmicas (u): H = 1,0 , N = 14,0 , O = 16,0 , S = 32,1 . Junio 2000

26

Una muestra impura de xido de hierro (III) (slido) reacciona con un cido clorhdrico comercial de densidad 1,19 gcm3, que contiene el 35 % en masa del cido puro. a) Escriba y ajuste la reaccin que se produce, si se obtiene cloruro de hierro (III) y agua. b) Calcule la pureza del xido de hierro (III) si 5 gramos de este compuesto reaccionan exactamente con 10 cm3 del cido. c) Qu masa de cloruro de hierro (III) se obtendr?. Datos: Masas atmicas (u): H = 1 , O = 16 , Cl = 35,5 , Fe = 55,8 . Junio 2007

27

Si 10,1 mL de vinagre han necesitado 50,5 mL de una base 0,2 N para su neutralizacin: a) Cul ser la normalidad del cido en el vinagre?. b) Suponiendo que su acidez se debe al cido actico (cido etanoico), cul es el porcentaje en masa del cido actico si la densidad del vinagre es de 1,06 g/mL?. Septiembre 1997

Pgina 8


28

Se disponen de 250 mL de una disolucin que contiene 5 g de cido bromoactico (cido bromoetanoico) cuya Ka vale: 1,25 x 103. Escriba los equilibrios correspondientes y calcule: a) El grado de disociacin. b) Los gramos de hidrxido de potasio necesarios para reaccionar completamente con el cido. Nota: Considere que con la adicin de los gramos de KOH no se produce aumento de volumen. Datos: Masas atmicas (u): H = 1,0 , C = 12,0 , O = 16,0 , K = 39,1 , Br = 79,9 . Septiembre 2002

29

Una disolucin contiene 0,376 gramos de fenol (C6H5OH) por cada 100 mL. Sabiendo que el fenol se puede comportar como cido dbil monoprtico y que su valor de K a es: 1,0 x 1010, calcule: a) Las concentraciones finales de fenol y fenolato presentes en la disolucin, as como el pH y el porcentaje de ionizacin del fenol. b) El volumen de disolucin de hidrxido de sodio 0,2 M que se necesitara para valorar (neutralizar) 25 mL de disolucin de fenol. Datos: Masas atmicas (u): H = 1 , C = 12 , O = 16 . Septiembre 2006 El cido butanoico es un cido dbil, siendo su Ka = 1,5 x 105. Calcule: a) El grado de disociacin de una disolucin 0,05 M del cido butanoico. b) El pH de la disolucin 0,05 M. c) El volumen de una disolucin de hidrxido de sodio 0,025 M necesario para neutralizar 100 mL de disolucin 0,05 M de cido butanoico. Junio 2009 Se disuelven 2,3 g de cido metanoico en agua hasta un volumen de 250 cm3. Calcule: a) El grado de disociacin y el pH de la disolucin. b) El volumen de hidrxido de potasio 0,5 M necesario para neutralizar 50 cm 3 de la disolucin anterior. Datos: Ka = 1,8 x 104 ; masas atmicas (u): H = 1 , C = 12 , O = 16 . Modelo 2010

30

31

32

El pH de un zumo de limn es 3,4. Suponiendo que el cido del limn se comporta como un cido monoprtico (HA) con constante de acidez: Ka = 7,4 x 104, calcule: a) La concentracin de HA en ese zumo de limn. b) El volumen de una disolucin de hidrxido de sodio 0,005 M necesario para neutralizar 100 mL del zumo de limn. Junio 2007

Pgina 9


33

Se prepara una disolucin de cido benzoico (C6H5COOH) cuyo pH es 3,1, disolviendo 0,61 gramos del cido en agua hasta obtener 500 mL de disolucin. Calcule: a) El grado de disociacin del cido benzoico. b) La constante de acidez del cido benzoico. c) La constante de basicidad del anin benzoato. d) El volumen de hidrxido de sodio 0,1 M necesario para neutralizar 50 mL de la disolucin del cido. Datos: Masas atmicas (u): H = 1 , C = 12 , O = 16 . Junio 2010 (Fase General)

34

El pH de una disolucin de un cido monoprtico: HA es 3,4. Si el grado de disociacin del cido es 0,02, calcule: a) La concentracin inicial del cido. b) Las concentraciones del cido y de su base conjugada en el equilibrio. c) El valor de la constante de acidez: Ka. d) Los gramos de hidrxido de potasio (KOH) necesarios para neutralizar 50 mL de dicho cido. Datos: Masas atmicas (u): H = 1 , O = 16 , K = 39,1 . Septiembre 2007

35

Se dispone de cido perclrico (cido fuerte), del 65 % de riqueza en masa y de densidad 1,6 gmL1. Determine: a) El volumen al que hay que diluir 1,5 mL de dicho cido para que el pH resultante sea igual a 1,0. b) El volumen de hidrxido de potasio (base fuerte) 0,2 M que deber aadirse para neutralizar 50 mL de la disolucin anterior, de pH = 1,0. Datos: Masas atmicas (u): H = 1,0 , O = 16,0 , Cl = 35,5 . Modelo 2002

36

Se tiene una disolucin de cido actico 5,5 x 102 M. Calcule: a) El grado de disociacin del cido actico. b) El pH de la disolucin. c) La molaridad que debera tener una disolucin de cido clorhdrico para que su pH fuera igual al de la disolucin anterior de cido actico. d) Los mililitros que se necesitan de una disolucin de NaOH 0,1 M para neutralizar 200 mL de la disolucin de cido clorhdrico. Dato: Ka (cido actico) = 1,86 x 105 . Junio 1999

Pgina 10


37

Se tiene una disolucin de cido ntrico de pH = 2,30. a) Determine el nmero de moles de in nitrato en disolucin, sabiendo que el volumen de la misma es de 250 mL. b) Calcule la masa de hidrxido de sodio necesaria para neutralizar 25 mL de la disolucin anterior. c) Determine el pH de la disolucin obtenida al aadir 25 mL de hidrxido de sodio 0,001 M a 25 mL de la primera disolucin de cido ntrico, suponiendo que los volmenes son aditivos. Datos: Masas atmicas (u): H = 1 , O = 16 , Na = 23 . Junio 2008

38

A 1 litro de disolucin acuosa de HCl se aaden 0,74 gramos de hidrxido de calcio (slido) siendo el pH final de la disolucin 7 (se supone que no hay variacin de volumen). Calcule: a) La molaridad de la disolucin de HCl. b) El pH de la disolucin de HCl. c) El pH de la disolucin que se obtendra si a la disolucin anterior se aadiesen los mismos moles por litro de hidrxido de calcio que los que contiene de HCl (considrese el hidrxido de calcio totalmente disociado). Datos: Masas atmicas (u): H = 1,0 , O = 16,0 , Ca = 40,0 . Modelo 2001

39

Se preparan dos disoluciones, una con 1,61 g de cido metanoico (HCOOH) en agua hasta un volumen de 100 cm3 y otra de HCl, de igual volumen y concentracin. Calcule: a) El grado de disociacin del cido metanoico. b) El pH de las dos disoluciones. c) El volumen de hidrxido de potasio 0,15 M necesario para alcanzar el punto de equivalencia, en una neutralizacin cido-base, de la disolucin del cido metanoico. d) Los gramos de NaOH que aadidos sobre la disolucin de HCl proporcionan un pH de 1. Considerar que no existe variacin de volumen. Datos: Ka = 1,8 x 104 ; masas atmicas (u): H = 1 , C = 12 , O = 16 , Na = 23 . Junio 2006

40

Se disuelven 1,68 gramos de hidrxido de potasio en agua hasta alcanzar un volumen de 100 mL. a) Calcule el pH de la disolucin obtenida. b) Calcule cuntos mL de cido clorhdrico 0,6 M hacen falta para neutralizar 50 mL de la disolucin de hidrxido de potasio, y cul es el pH de la disolucin final. c) Calcule el pH de la disolucin que se obtiene al aadir 250 mL de agua a 50 mL de la disolucin inicial de hidrxido de potasio. Datos: Masas atmicas (u): H = 1 , O = 16 , K = 39 . Junio 2010 (Fase Especfica)

Pgina 11


41

10 mL de una disolucin acuosa de hidrxido de sodio se mezclan con 20 mL de otra disolucin de cido clorhdrico 1 M. La mezcla obtenida tiene carcter cido y precisa para su neutralizacin 15 mL de hidrxido de sodio 0,5 M. Calcule: a) La concentracin de la disolucin inicial de hidrxido de sodio, en gL1. b) El pH de la disolucin cida obtenida al mezclar las disoluciones iniciales de hidrxido de sodio y cido clorhdrico. Junio 2004

42

Una disolucin comercial de cido clorhdrico presenta un pH de 0,3. a) Calcule la masa de hidrxido de sodio necesaria para neutralizar 200 mL de la disolucin comercial de cido. b) Si 10 mL de la disolucin comercial de cido clorhdrico se diluyen con agua hasta un volumen final de 500 mL, calcule el pH de la disolucin diluida resultante. c) A 240 mL de la disolucin diluida resultante del apartado anterior se le aaden 160 mL de cido ntrico 0,005 M. Calcule el pH de la nueva disolucin (suponiendo volmenes aditivos). d) Calcule los gramos de hidrxido de calcio necesarios para neutralizar la disolucin final del apartado c). Datos: Masas atmicas (u): H = 1 , O = 16 , Na = 23 , Ca = 40 . Septiembre 2009

43

Se dispone de los reactivos: HCl, NaAc y NaOH. Calcule: a) El pH de la disolucin que se obtiene al mezclar 10 mL de HCl 1 M con 100 mL de NaOH 0,1 M. b) El pH de la disolucin que se obtiene al mezclar 10 mL de HCl 1 M con 100 mL de NaAc 0,1 M. c) El grado de disociacin del cido resultante de la reaccin que se produce en el apartado b). Dato: Ka (HAc) = 1,8 x 105 . Modelo 2000

44

Un lote de sulfato de aluminio se contamina durante su manipulacin, siendo necesario determinar su pureza. Se analiza una muestra de 1 g por reaccin completa con cloruro de bario, obtenindose 2 g de sulfato de bario. a) Escriba y ajuste la reaccin. b) Calcule los gramos de cloruro de bario que reaccionan. c) Determine la pureza de la muestra inicial de sulfato de aluminio. Datos: Masas atmicas (u): O = 16,0 , Al = 27,0 , S = 32,1 , Cl = 35,5 , Ba = 137,3 . Septiembre 2002

Pgina 12

PROBLEMAS RESUELTOS

Ejercicios de acceso a la Universidad Modelo de examen para 1999 Opcin A Problema 2

Pgina 14


Pgina 15

Ejercicios de acceso a la Universidad Examen de junio de 2000 Opcin A Problema 2

Pgina 16


Pgina 17

Ejercicios de acceso a la Universidad Examen de junio de 2007 Opcin B Problema 2

Pgina 18


Pgina 19

Ejercicios de acceso a la Universidad Examen de septiembre de 1997 Opcin A Problema 1

Pgina 20


Pgina 21

Ejercicios de acceso a la Universidad Examen de septiembre de 2002 Opcin B Problema 1

Pgina 22


Pgina 23


Pgina 24


Pgina 25


Pgina 26


Pgina 27


Pgina 28


Pgina 29


Pgina 30


Pgina 31

Ejercicios de acceso a la Universidad Examen de junio de 2010 (Fase General) Opcin B Problema 2

Pgina 32


Pgina 33


Pgina 34


Pgina 35


Pgina 36


Pgina 37


Pgina 38


Pgina 39


Pgina 40


Pgina 41


Pgina 42


Pgina 43

Ejercicios de acceso a la Universidad Modelo de examen para 2001 Opcin B Problema 1

Pgina 44

Ejercicios de acceso a la Universidad Modelo de examen para 2001 Opcin B Problema 1

Pgina 45


Pgina 46


Pgina 47


Pgina 48


Pgina 49

Ejercicios de acceso a la Universidad Examen de junio de 2010 (Fase Especfica) Opcin B Problema 1

Pgina 50

Ejercicios de acceso a la Universidad Examen de junio de 2010 (Fase Especfica) Opcin B Problema 1

Pgina 51


Pgina 52


Pgina 53


Pgina 54


Pgina 55


Pgina 56


Pgina 57


Pgina 58


Pgina 59


Pgina 60


Pgina 61

Documents

6 3 Acidos y Bases Problemas Resueltos de Acceso a La Universidad II