Ejercicios de 1º Bachillerato

 

                                                           REACCIONES QUÍMICAS

1)   El dióxido de carbono que se forma en las combustiones se acumula en la atmósfera produciendo el “efecto invernadero” que influye en el cambio climático. Calcula el volumen de dióxido de carbono, a 15ºC y 1 atm que se produce por cada kilogramo de octano (C₈H₁₈) quemado de gasolina.

2)   La mayoría de los metales se disuelven químicamente en los ácidos fuertes dando, entre otras cosas, la sal metálica correspondiente. ¿Qué masa de aluminio se disolverá químicamente en 600 mL de una disolución 0,5 M de ácido clorhídrico?.

3)   El hierro se obtiene en los altos hornos siderúrgicos a partir del mineral óxido de hierro(III) y carbón, todo a elevadas temperaturas, según la reacción:

   

   Óxido de hierro(III) (sól.) + Carbono(sól.) = Hierro(líq.) + Monóxido de carbono (gas)

Si se parte de una tonelada de mineral de hierro, calcula la masa de hierro metálico que se obtendrá, así como la masa de carbón necesaria en el proceso.

4)  El cianuro de hidrógeno, HCN, es un compuesto muy tóxico que se utiliza en las cámaras de gas para las ejecuciones. Se obtiene mediante la reacción:

                                                                            _{100ºC; Pt}

                2  CH₄ (g)  +  2 NH₃ (g)  +  3 O₂ (g)       =         2 HCN (g)  +  6 H₂O (g)

¿Qué masa se podrá obtener de HCN si se hace reaccionar una mezcla de 600 g de O₂, 400 g de NH₃ y 300 g de CH₄?

5)  La etapa final en la obtención industrial de la aspirina (ácido acetilsalicílico) es la reacción del ácido salicílico con anhídrido acético según la ecuación química:

                    C₇H₆O₃            +         C₄H₆O₃       =         C₉H₈O₄       +       C₂H₄O₂

                                 ácido                         anhídrido                   ácido                     ácido

                    salicílico                       acético                acetilsalicílico           acético

En un ensayo a escala de laboratorio se hicieron reaccionar 25,0 g de ácido salicílico con exceso de anhídrido acético, obteniéndose una masa de 24,3 g de aspirina. ¿Cuál es el rendimiento en porcentaje de la reacción?   

6)  Durante la Primera Guerra Mundial  se empleó la fosfina como gas venenoso en la guerra de trincheras. Esta sustancia se produce fácilmente mediante la reacción:

                            Na₃P (s)     +    H₂O (l)      =      PH₃ (g)    +      NaOH (aq)

Ajusta la ecuación química de la reacción y calcula  el volumen de fosfina a 25ºC y     780 mm de Hg que se obtiene al disolver 150 g de fosfuro de sodio en 250 mL de agua teniendo en cuenta que el rendimiento de la reacción es del 80%.

7)  El proceso de obtención del ácido sulfúrico a partir de la pirita puede ser representado mediante las siguientes ecuaciones:                                4 FeS₂  +  11 O₂  =  2 Fe₂O₃  +  8 SO₂

                                                                                     2 SO₂  +  O₂  =   2 SO₃

   SO₃  +  H₂O  =  H₂SO₄

a)  Calcula la masa de pirita que se necesita para obtener 100 kg de ácido sulfúrico suponiendo que la pirita es FeS₂ puro y que la reacción tiene un rendimiento del 100%.

b)      Calcula la masa de pirita del 90% en FeS₂ que se necesita para obtener 100 kg de ácido sulfúrico suponiendo que el rendimiento global del proceso es del 80%.

8)  Calcula la cantidad de cobre que se obtendrá en la reacción:

                        Óxido de cobre (II)   +   Hidrógeno   =    Cobre     +     Agua

utilizando óxido de cobre en exceso y el hidrógeno resultante de la reacción de 100 g de aluminio con ácido sulfúrico en exceso.

9)  Se desea analizar  una mezcla de carbonato de calcio y carbonato de magnesio. Se toma una muestra de 1,020 g de la mezcla y se calienta fuertemente hasta que las sales se descomponen en dióxido de carbono y en los óxidos de calcio y de magnesio respectivamente. La masa obtenida de la mezcla de óxidos fue 0,536 g. ¿Cuál es la masa de cada carbonato en la mezcla inicial?

10)  Se trata con ácido clorhídrico en exceso una muestra de 1,000 g de una mezcla de carbonato de sodio y carbonato de potasio. La disolución resultante se evapora a sequedad y el residuo obtenido, mezcla de cloruros de sodio y potasio pesa 1, 095 g. Calcula la composición de la mezcla original (porcentajes de carbonato de sodio y de carbonato de potasio).

11)  Cuando se quema magnesio en el aire se forma una mezcla de óxido de magnesio (MgO) y de nitruro de magnesio (Mg₃N₂) sólidos. Al quemar 1,793 g de magnesio se obtienen 2,844 g de la mezcla de los compuestos citados. Calcula el porcentaje en peso que corresponde a cada compuesto en la mezcla resultante.

12)  Escribe las ecuaciones de las reacciones de disociación iónica de las siguientes sales:

 a) Fluoruro de sodio  b) Cloruro de magnesio  c) Sulfuro de aluminio  d) Carbonato de litio  e) Hidrogenocarbonato de sodio  f) Fosfato de calcio (tetraoxofosfato (V) de calcio)  g) Nitrato de hierro(II)  h) Permanganato de potasio (tetraoxomanganato (VII) de potasio  i) Cianuro de sodio  j) Bromato de amonio k) Hidrogenosulfuro de cadmio  l) Carbonato de plata  m) Hidrogenosulfito de potasio.

13)  Define los conceptos de ácido y de base según la teoría de Arrhenius y justifica el hecho de que se forme agua en las reacciones de neutralización.

 Escribe las ecuaciones de las reacciones de disociación iónica en disolución acuosa de las siguientes sustancias: a) Ácido nítrico  b) Ácido sulfúrico  c) Ácido carbónico  d) Hidróxido de rubidio  e) Hidróxido de hierro (III)  f) Hidróxido de amonio.

14) Calcula la concentración de catión calcio y de anión nitrato en una disolución 0,15 M de nitrato de calcio. Expresa las concentraciones de estos iones en moles/L y en g/L.

 15) ¿Cuáles son las concentraciones molares de catión sodio y de anión cloruro en una disolución que contiene 2,0 g de sal común en litro y medio de agua?

16)  Calcula la molaridad de los hidrogeniones (H⁺) y de los aniones cloruro en una disolución 1,5 M de ácido clorhídrico. Determina el valor del pH de la disolución.

17)  Se disuelven 3,0 g de KOH en 4 L de agua. Calcula: a) Molaridad de todos los iones que hay en la disolución   b) Valor del pH y del pOH de la disolución.

18)  El pH de una disolución acuosa de ácido nítrico vale 3,2. Calcula la molaridad de todos los iones de la disolución.

19)  El catión bario precipita  en sus disoluciones acuosas como sulfato de bario, ya que esta sal es muy insoluble en agua.  Calcula la masa de sulfato de bario precipitado obtenida al tratar 2 L de disolución 0,15 M de nitrato de bario con sulfato de sodio en exceso. Ajusta la reacción iónica de precipitación y la reacción estequiométrica total

20)  Al introducir una moneda de cobre en 700 mL de una disolución acuosa 1,2x10^-3 M de nitrato de plata, la disolución se colorea de azul celeste y la moneda se recubre de una capa brillante de plata metálica según la reacción:

                                      2 Ag⁺(aq)   +   Cu(s)     =     2 Ag(s)   +   Cu²⁺(ac)

a)    Calcula la masa en mg de la capa de plata metálica que recubre a la moneda de cobre.

b)      Indica qué especie química se ha oxidado y cuál se ha reducido.

21)  ¿Qué volumen de gas hidrógeno en condiciones estándar (1atm de presión y 25ºC de temperatura) se obtiene al introducir una barra de cinc metálico en medio litro de disolución ácida con un pH de 2,8? ¿Cuál será la concentración en g/L de Zn²⁺ disuelto