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2. Se mezclan 4,0 [L] de una solución 0,50 M de HNO - Ce3-QUI 010-CC y SJ s1-2012-final A.pdf

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(1)

Universidad Técnica Federico Santa María

Departamento de Química

Química y Sociedad QUI - 010

Certamen 3 Casa Central y Campus San Joaquín (11 Julio año 2012) Forma A

Nombre:...Rol USM... Profesor:...Paralelo...

1. La concentración de iones [OH-] en 3,0[L] de una solución acuosa que sólo contiene cloruro de amonio (NH4Cl) en

concentración 0,10 M es:

a. 1,0*10-7 M b. 1,3*10-9 M c. 7,5*10-6 M d. 3,7*10-6 M e. 6,7*10-10 M

2. Se mezclan 4,0 [L] de una solución 0,50 M de HNO2 con 6,0 [L] de una solución

0,40 M de NaNO2. El pH de la solución

final es:

a. 10,6 b. 7,5

c. 7,0

d. 3,4

e. Ninguno de los anteriores

3. Indique cuál de las siguientes soluciones, preparadas disolviendo 0,10 [moles] del reactivo en suficiente agua como para formar 1,0 [L] de solución, es la más básica:

a. NaCl

b. NaCN

c. H2CO3

d. NH4ClO

e. NaClO

4. En un procedimiento de laboratorio, se dispone de 1,40 [L] de una solución del ácido fuerte HX que tiene un valor de pH igual a 1,20. Se desea modificar el valor de pH hasta el valor final de 2,40 agregando solución NaOH 0,05 M. El volumen V1 [L]

(de solución de NaOH) necesario para lograr el pH deseado es:

a. 1,76

b. 1,53

c. 1,40

d. 20,7

e. ninguno de los anteriores

5. En 200 [mL] de solución acuosa se tienen disueltos 0,400 [g] de HClO (PM = 52,5) y 0,200 [g] de NaCl (PM = 58,5). Luego, el pOH de esta solución es:

a. 4,05

b. 8,03

c. 7,00

d. 4,44

e. 9,56

6. Se mezclan 50,0 [mL] de una solución de HCl 0,10 M con 50,0 [mL] de una solución de ácido hipocloroso (HClO) 0,10 M. Se puede afirmar correctamente que:

a. El pH de la solución resultante es igual a la suma de los pH de las dos soluciones originales. b. El pH de la solución resultante es menor que el pH de cualquiera de las soluciones originales. c. El pH de la solución resultante es menor que el pH de la solución original de HClO pero mayor que el pH de la solución original de HCl.

d. No se puede calcular el pH en este caso. e. Ninguna de las anteriores.

7. Cuál de las siguientes aseveraciones es falsa:

a. El anión de un ácido débil se comporta como una base débil

b. Un ácido aumenta la concentración de iones H3O+ en solución acuosa.

c. Independientemente de la temperatura, en agua pura se cumple que H3O+ e= OH- e

d. Un ácido débil no reacciona completamente con una base fuerte

e. En solución acuosa un ácido siempre reacciona con una base para formar una sal y agua

8. Se dispone de 2,0 [L] de una solución 0, 10 M del ácido acético (CH3COOH). Los

correspondientes valores de CH3COO-e, pH y OH- e son:

CH3COO- e pH OH- e a. 0,10 10,6 1,00*10-13 b. 4,02*10-3 3,35 2,23*10-11 c. 1,34*10-3 2,87 7,46*10-12 d. 1,15*10-4 5,30 2,00*10-9 e. 1,00*10-7 7,00 1,00*10-7

9. El pH de la solución que se obtiene al mezclar 60,0 [mL] de NaOH 0,14 M con 40,0 [mL] de HCl 0,12 M es:

a. 12,6 b. 1,44 c. 3,10

d. 10,9

(2)

10. Establezca cuáles de las siguientes combinaciones sirven para formar una solución tampón o buffer (considere que en cada caso se utilizan concentraciones semejantes de ambos compuestos)

(I) NH3 / NH4Cl

(II) H2CO3/ Na2CO3

(III) NaOH / HCl (IV) NaCl / HCl

a. (I) y (II) b. (I),(II) y (IV) c. (III) y (IV) d. (I)

e. Ninguna de las anteriores

11. Considerando la siguiente una celda electroquímica:

Cu(s) /Cu+2(ac)(0,02M) // Fe+2(ac)(0,20M),

Fe+3(ac)

(0,01 M) / Pt(s)

Fe+3(ac) + e  Fe+2(ac) ε0 = 0,77 [V]

Cu+2(ac) + 2e  Cu(s) ε0 = 0,34 [V]

El voltaje inicial es:

a. -0,43 [V] b. 0,00 [V] c. 0,86 [V] d. 0,43 [V] e. 0,40 [V]

12. El pH de la solución que resulta al mezclar 200 [mL] de KOH 0,30 M con 100 [mL] HClO 0,10 M se puede calcular considerando como la reacción principal:

a. Una reacción de neutralización b. Una reacción de hidrólisis básica c. Una reacción de disociación de una

base fuerte d. Un buffer

e. La autoionización del agua

13. El ácido bromhídrico (HBr; PM = 80,9), en solución acuosa es un ácido fuerte, corrosivo, altamente irritante para los ojos y para la piel. Los [gramos] de HBr necesarios para preparar 250 [mL] de una solución que tenga un pH = 0,60 son:

a. 10,2 [g]

b. 20,3 [g]

c. 20,8 [g]

d. 5,1 [g] e. faltan datos

14. En la siguiente pila la semicelda de la izquierda (A) tiene 800 [mL] y la semicelda

de la derecha (B) tiene 200 [mL]. El potencial inicial generado es:

Pt(s) /H2(g) , HCl (1.10-1 M) // H2(g) , HCl (1.10-2 M) / Pt(s)

2H+(ac) + 2e  H2 (g) ε0 = 0 [V]

a. 0,118 [V] b. 0,500 [V] c. 0 [V] d. 0,030 [V] e. 0,059 [V]

15. En la siguiente pila la semicelda de la izquierda (A) tiene 800 [mL] y la semicelda de la derecha (B) tiene 200 [mL]. Las concentraciones finales de HCl en cada semicelda serán:

Pt(s) / H2(g) , HCl (1

.

10-1 M) // H2(g) , HCl (1

.

10-2 M) / Pt(s)

a. [HCl]A= 0,082 M ; [HCl]B= 0,082 M b. [HCl]A= 1*10-3 M ; [HCl]B=1*10-3 M c. [HCl]A= 0,055 M ; [HCl]B= 0,055 M d. [HCl]A= 1*10-2 M ; [HCl]B=1*10-2 M e. [HCl]A= 0,024 M ; [HCl]B=0,024 M

16. El ∆E medido para una celda galvánica cuya reacción neta es A(s) + B+2(ac)A+2(ac)+ B(s) es 1,0.

Podemos afirmar correctamente que:

a. La concentración de reactivos y productos es 1,0 M

b. El ∆Eo de la reacción es mayor que 1,0. c. La reacción está en equilibrio

d. Si se repite la medición de ∆E en la misma celda, pero ahora con una concentración inicial mayor de B+2(ac) y la misma de A+2(ac), el nuevo

valor obtenido es mayor que 1,0. e. Ninguna de las anteriores

17. Establezca cuál es el voltaje final de la siguiente pila:

Pt(s)/MnO4

-(1,00M),H+(1,00M),Mn+2(1,00M)//Cu+2(1,00M)/Cu(s)

MnO4

-(ac)+8H +

(ac)+5e Mn +2

(ac)+4H2O(l) ε o

=+1,510 [V] Cu+2(ac) + 2e Cu(s) ε

o

=+0,340 [V]

a. 0,000 [V] b. 1,173 [V] c. 2,724 [V] d. -1,173 [V] e. -2,724 [V]

18. Es falso que:

a. Una celda funciona como galvánica cuando la reacción química se produce espontáneamente b. A mayor ∆Eo mayor será la constante de equilibrio para la reacción de transferencia de electrones

(3)

c. Dos celdas que utilizan reacciones de transferencia de electrones distintas no pueden generar el mismo voltaje.

d. En una celda galvánica y en una celda electrolítica el ánodo es el electrodo donde se produce la oxidación.

e. El voltaje de una celda galvánica depende de la reacción química, las concentraciones de reactivos y productos y la temperatura.

19. A 25 [ºC] se efectúan las siguientes afirmaciones para agua pura y soluciones acuosas de cualquier sustancia:

(i) Siempre la suma pH + pOH =14,0 (ii) El pH tendrá un mayor valor a mayor concentración de iones H3O+

(iii) El agua pura siempre tiene un cvalor de pH = 7,0

(iv) Existen soluciones acuosas (es decir, no agua pura) que también tienen un valor de pH = 7,0

Son correctas las aseveraciones

a. sólo (i), (iii) y (iv) b. sólo (i) y (ii)

c. sólo (i), (ii) y (iii) d. todas

e. ninguna

20. Se efectúan varias aseveraciones para la siguiente pila:

X(s)/ X+3(ac) (0,20 M) // Y+2(ac) (0,10 M)/Y(s)

(i) Si recién al conectarse se aprecia que ocurre una reacción que genera un voltaje, se concluye que la reacción neta espontánea es:

3 Y(s) + 2 X+3(ac) 2 X(s) + 3 Y+2(ac)

(ii) La aseveración anterior es errónea ya que falta la información de los potenciales estándar para poder calcular el voltaje estándar inicial y corregirlo usando la expresión de Nerst

(iii) Si efectivamente la reacción espontánea fuese la señalada en (i) habría seis [moles] de electrones transferidos desde Y(s) a X(s)

Son correctas las alternativas:

a. (I), (III) b. (II), (III) c. (II)

d. Sólo (III) e. Todas

DATOS

A 25 [°C] para el agua Kw= 1,0 10-14 pH = -log [H3O+]

Forma A / Ce3 QUI 010 / s1 año 2012 Casa Central y Campus san Joaquín

(4)

aA

(ac)

+ bB

(ac)

cC

(ac)

+ dD

(ac)

Constantes de Ionización de ácidos y bases débiles.

Acido Ka Base Kb

Acido sulfuroso H2SO3 1.2 E-02 HSO3

-8.3 E-13

Sulfato ácido HSO4

-1.2 E-02 SO4

2-8.3 E-13

Acido fosfórico H3PO4 7.5 E-03 H2PO4

-1.3 E-12

Acido fluorhídrico HF 7.2 E-04 F- 1.4 E-11

Acido nitroso HNO2 4.5 E-04 NO2

-2.2 E-11

Acido fórmico HCOOH 1.8 E-04 HCOO- 5.6 E-11

Acido benzoico HC7H5O2 6.3 E-05 C7H5O2- 1.6 E-10

Acido acético CH3COOH 1.8 E-05 CH3COO

-5.6 E-10

Acido propanoico HC3H5O2 1.4 E-05 C3H5O2

-7.1 E-10

Acido carbónico H2CO3 4.2 E-07 HCO3

-2.4 E-08

Acido sulfhídrico H2S 1.0 E-07 HS

-1.0 E-07

Fosfato biácido H2PO4

-6.2 E-08 HPO4

2-1.6 E-07

Sulfito ácido HSO3

-6.2 E-08 SO3

2-1.6 E-07

Acido hipocloroso HClO 3.5 E-08 ClO- 2.9 E-07

Amonio NH4

+

5.6 E-10 NH3 1.8 E-05

Acido cianhídrico HCN 4.0 E-10 CN- 2.5 E-05

Carbonato ácido HCO3

-4.8 E-11 CO3

2-2.1 E-04

Fosfato ácido HPO4

2-3.6 E-13 PO4

3-2.8 E-02

Sulfuro ácido HS- 1.3 E-13 S2- 7.7 E-02 A

c i d o

f u e r t e

e n

a u m e n t o

B a s e

f u e r t e

e n

a u m e n t o

b

a

d

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B

A

D

C

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0591

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0

(5)

Universidad Técnica Federico Santa María Departamento de Química

Química y Sociedad QUI - 010

Certamen 3 Casa Central y Campus San Joaquín (11 Julio año 2012)

Resumen de respuestas Forma A

NOMBRE Y APELLIDO (LETRA IMPRENTA)...

Rol USM... Profesor...

Paralelo……….

Alternativa

Pregunta a b c d e

1 X

2 X

3 X

4 X

5 X

6 X

7 X

8 X

9 X

10 X

11 X

12 X

13 X

14 X

15 X

16 X

17 X

18 X

19 X

20 X

Atención:

1. Sólo tendrán derecho a recorrección las respuestas marcadas en esta hoja con lápiz pasta

2. En caso de dar más de una respuesta a una pregunta ésta se considerará automáticamente mala

Nota Certamen = ( n

1

) · 5

Donde: n

1

= Nº de preguntas buenas

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