Física y química 1º bachillerato

EJERCICIOS DE QUÍMICA

1. Una botella de 8 L contiene 7 g de Na 130ºC. Se abre la llave de la botella y comienza a salir gas hasta

que la presión interior de la botella se iguala a la presión exterior ambiente de 760 mmHg. Se cierra en ese momento la llave. ¿a qué temperatura habrá que calentar el N2 de la botella para recuperar la presión inicial? .

Sol: 143ºC

2. 7,6 g de un óxido de nitrógeno ocupan un volumen de 6,72 l en C.N. ¿Cuál será la fórmula del óxido?. Sol: N2O4

3. El hexafluoruro de Uranio UF6 tiene una masa molecular de 352 g/mol, y es posiblemente el más

denso de todos los gases: calcula su densidad en g/l a 100ºC y 1,00 atm. Sol: 0,0326g/l

4. A 25ºC un gramo de un gas ocupa un volumen de 6,138 l a 1,00 atm de presión. Si ésta se duplica el

gas se comprime hasta 3,080 L. ¿Cuál es la masa molecular del gas?. Sol: 4g/mol

5. En un matraz, disponemos de 100 g de gas oxígeno que se encuentran a 1 atm de presión y 273 K de temperatura. Calcular: a) el número de moles de gas oxígeno contenidos en el matraz; b) el número de moléculas de oxígeno; c) el número de átomos de oxígeno; d) el volumen ocupado por el oxígeno.

Sol: a) 3,125moles; b) 1,882·1024 moléculas; c) 3,764·1024átomos; d) 70l

6. Un recipiente cerrado contiene 2 moles de gas CO2 y 3 moles de gas N2, en C. N. Calcular el volumen

del recipiente y la densidad de la mezcla. Sol: 111.93 l y 1,54g/l

7. Un recipiente de 10l contiene gas oxígeno a 935 mmHg de presión y 27º C. Calcular los gramos de CO2

que se deben introducir en el recipiente para que, sin variar la temperatura, la presión llegue a 2 atm. Sol: 13,77g

8. En un recipiente de 20 L y en C. N., se encuentra una mezcla de 6,6 g de gas nitrógeno y cierta cantidad

de otro gas, siendo la densidad de la mezcla 1,04 g/L. Calcular la cantidad de ese gas y su masa molar. Sol: 14,2g y 21,6 g/ mol

9. El cloro se encuentra en la naturaleza como mezcla de dos isótopos, 35Cl (M=34,97g/mol) y 37Cl

(M=36,97g/mol), con abundancias relativas del 75,77% y 24,23% respectivamente. Calcula la masa atómica promedio del átomo de cloro.

Sol: 35,45 g/mol

10. El boro, de masa atómica 10,811 g/ mol, está formado por dos isótopos 10B y 11B, cuyas respectivas

masas isotópicas son 10,0129 g/mol y 11,0093 g/mol. Calcula la abundancia natural de estos isótopos. Sol: 80,09% de 11B

11. Un recipiente de 1,10 L de capacidad contiene 36 g de helio a 25ºC. Se vierte su contenido en otro

recipiente de 1,25l que contiene 0,60 g de nitrógeno a igual temperatura. Calcula la presión parcial que ejerce cada gas y la presión total de la mezcla.

Sol: PT=2,17 atm; P(He)=1,75 atm; P(N2)=0,41 atm

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12. En el proceso Mond para purificar el níquel se produce el tetracarbonilníquel (0), Ni(CO)4, mediante la reacción:

4)(4 CONiCONi

¿Qué volumen de monóxido de carbono será necesario para volatilizar 1 Kg de níquel, si se supone medido a 300ºC y 2 atm?

Sol: 1600 L CO

13. Se quema metano. Se pide:

a) Escribir la reacción y ajustarla.

b) ¿Cuántas moléculas y átomos de oxígeno se necesitan para quemar 32 g de metano? c) Calcular el volumen de oxígeno (medido en C.N.) necesario para quemar 32g de metano. d) Con los datos del apartado anterior, calcular los litros (medido en C.N.) y gramos de dióxido de

carbono que se obtienen. Sol: b) 2,4 ·1024 moléc. O2 ;c) 89,6 L O2; d)44,8 L CO2

14. 10 gramos de un mineral que tiene un 60% de cinc se hacen reaccionar con un disolución de ácido

sulfúrico del 96% y d = 1823 Kg/m3. Calcular: a) La cantidad de sulfato de cinc producido. b) El volumen de hidrógeno obtenido, si las condiciones del laboratorio son 25º C y 740 mm de Hg. c) El volumen de la disolución de ácido sulfúrico necesario para la reacción. d) Repite los apartados anteriores para el caso en que el rendimiento de la reacción no fuera del

100%, como se considera allí sino del 75%.

Sol: a) 14,8 g; b) 2,3 L H2 ; c) 5,14 cm3; d) 11,1g y 1,73L H2

15. Se tuestan 2 toneladas de pirita del 87% de riqueza en FeS2, según la reacción :

32222 OFeSOOFeS

Calcular: a) La masa de dióxido de azufre obtenido y su volumen, medido en C.N. b) La masa de trióxido de hierro formado. c) El volumen de oxígeno, medido en C.N., necesario la tostación.

Sol: a) 1,86 Tm SO2 y 650 m3 SO2; b) 1,16 Tm; c) 894 m3O2

16. ¿Qué cantidades de carbonato de calcio y de disolución de ácido clorhídrico al 20 % son necesarias para obtener 50 g de CaCl2· 6H2O?

Sol: 22,83g CaCO3 y 83,3 g HCl

17. Se tienen 2 toneladas de caliza. Calcular el número de Kg de óxido de calcio que se pueden obtener si la riqueza de la caliza es del 95% en carbonato cálcico y el rendimiento en el proceso es del 75%.

Sol: 798Kg de óxido de calcio

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18. En un alto horno, el mineral de hierro, Fe2O3, se convierte en hierro mediante la reacción:

Fe2O3 (s) + 3 CO (g) 2 Fe (l) + 3 CO2 (g) a) ¿Cuántos moles de monóxido de carbono se necesitan para producir 20 moles de hierro? b) ¿Cuántos moles de CO2 se desprenden por cada 10 moles de hierro formado?

Solución: a) 30 moles CO b) 15 moles CO2

19. Carbonato de calcio se descompone por la acción del calor originando óxido de calcio y dióxido de carbono.

a) Formula la reacción que tiene lugar y ajústala. b) Calcula qué cantidad de óxido de calcio se obtiene si se descompone totalmente una tonelada de

carbonato de calcio. Solución: 560 kg CaO

20. ¿Qué cantidad de gas cloro se obtiene al tratar 80 g de dióxido de manganeso con exceso de HCl según

la siguiente reacción? MnO2 + 4 HCl MnCl2 + 2 H2O + Cl2

Solución: 62,24 g de Cl2

21. La sosa cáustica, NaOH, se prepara comercialmente mediante reacción del NaCO3 con cal apagada,

Ca(OH)2. ¿Cuántos gramos de NaOH pueden obtenerse tratando un kilogramo de Na2CO3 con Ca(OH)2? Nota: En la reacción química, además de NaOH, se forma CaCO3.

Solución: 755 g de NaOH

22. Cuando se calienta dióxido de silicio mezclado con carbono, se forma carburo de silicio (SiC) y

monóxido de carbono. La ecuación de la reacción es: SiO2 (s) + 3 C (s) SiC (s) + 2 CO (g)

Si se mezclan 150 g de dióxido de silicio con exceso de carbono, ¿cuántos gramos de SiC se formarán? Solución: 100 g de SiC

23. Calcular la cantidad de cal viva (CaO) que puede prepararse calentando 200 g de caliza con una pureza

del 95% de CaCO3. CaCO3 CaO + CO2

Solución: 107 g de CaO

24. La tostación es una reacción utilizada en metalurgia para el tratamiento de los minerales, calentando

éstos en presencia de oxígeno. Calcula en la siguiente reacción de tostación: 2 ZnS + 3 O2 2 ZnO + 2 SO2

La cantidad de ZnO que se obtiene cuando se tuestan 1500 kg de mineral de ZnS de una riqueza en sulfuro (ZnS) del 65%.

Solución: 814,8 kg de ZnO

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25. ¿Qué masa, qué volumen en condiciones normales, y cuántos moles de CO2 se desprenden al tratar 205 g de CaCO3 con exceso de ácido clorhídrico según la siguiente reacción?

CaCO3 + 2 HCl CaCl2 + H2O + CO2

Solución: 90,14 g; 45,91 litros; 2,043 moles

26. Se tratan 4,9 g de ácido sulfúrico con cinc. En la reacción se obtiene sulfato de cinc e hidrógeno.

a) Formula y ajusta la reacción que tiene lugar. b) Calcula la cantidad de hidrógeno desprendido. c) Halla qué volumen ocupará ese hidrógeno en condiciones normales.

Solución: a) 0,1 g de H2 b) 1,12 litros de H2

27. ¿Qué volumen de hidrógeno medido a 30 °C y 780 mm de Hg se obtiene al tratar 130 g de Zn con

exceso de ácido sulfúrico?

Solución: 48,18 litros de H2

28. Tenemos la siguiente reacción química ajustada:

H2SO4 + Zn ZnSO4 + H2 ¿Qué volumen de hidrógeno se puede obtener a partir de 10 g de Zn, si las condiciones del laboratorio son 20 °C y 0,9 atm de presión?

Solución: 4,08 litros de H2

29. El acetileno, C2H2, arde en presencia de oxígeno originando dióxido de carbono y agua.

a) Escribe la ecuación química de la reacción. b) ¿Qué volumen de aire (21% O2), que se encuentra a 17 °C y 750 mm de Hg, se necesita para

quemar 2 kg de acetileno? Solución: 22086 litros de aire

30. Mezclamos 1 litro de flúor con suficiente cantidad de monóxido de nitrógeno, medidos ambos en

condiciones normales. ¿Cuántos gramos de FNO se formarán? La ecuación de la reacción que tiene lugar es:

F2 (g) + 2 NO (g) 2 FNO (g)

Solución: 4,37 g de FNO