Problemas Estequiometría

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PROBLEMAS ESTEQUIOMETRÍA FÍSICA Y QUÍMICA 10º
Víctor M. Jiménez
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ESTEQUIOMETRÍA
NIVEL 1
1. Ajusta las siguientes reacciones químicas:
H2+ O2  H2O
N2 + H2  NH3
H2O + Na  Na(OH) + H2
KClO3  KCl + O2
BaO2 + HCl  BaCl2 + H2O2
H2SO4 + NaCl  Na2SO4 + HCl
FeS2  Fe3S4 + S2
H2SO4 + C  H2O + SO2 + CO2
SO2 + O2  SO3
NaCl  Na + Cl2
HCl + MnO2  MnCl2 + H2O + Cl2
K2CO3 + C  CO + K
Ag2SO4 + NaCl  Na2SO4 + AgCl
NaNO3 + KCl  NaCl + KNO3
Fe2O3 + CO  CO2 + Fe
2. ¿Cuántos átomos de O hay en 1g de agua? ¿Y cuántos átomos totales?
3. ¿Cuánto pesa 1 molécula de cloro gaseoso?
4. ¿Cuántos iones cloruro hay en 20 mL de disolución de cloruro de sodio de 1.5 g/L?
5. Calcule el porcentaje de carbono presente en la cadaverina, C5H14N2, un compuesto presente en
la carne en descomposición. 58.82% C
6. Calcule el porcentaje de carbono presente en (CH2CO)2C6H3(COOH). 64.71% C
7. Indique la concentración de cada ion o molécula presente en una solución de NaOH 0.14 M
8. Indique la concentración de cada ion o molécula presente en una solución de CaBr2 0.25 M. .
0.14 M Na+ y 0.14 M OH-0.25 M Ba2+ y 0.50 M OH9. Indique la concentración de los iones presentes en una solución de Ca(HCO3)2 0.20 M. 0.20 M
Ca2+ y 0.40 M HCO310. Si se determina que hay 5.20 g de una sal en 2.500 L de una solución 0.500 M, ¿cuántos gramos
estarían presentes en 2.50 mL de una solución 1.50 M? 0.156 g.
11. ¿Cuántos mililitros de solución de Ca(OH)2 0.1000 M se necesitan para suministrar 0.05000
moles de Ca(OH)2? 500 mL.
12. Si se diluyen 200 mL de una solución de NaOH 2.50 M en 500 mL, ¿cuál es la nueva
concentración de NaOH? 1.0 M.
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13. ¿Qué masa de etanol, C2H5OH, se necesita para preparar 300 mL de una solución 0.500 M? 6.9
g.
NIVEL 2
14. ¿Qué volumen de solución 0.115 M de HClO4 se necesita para neutralizar 50.00 mL de NaOH
0.0875 M? 38.04 mL
15. ¿Qué volumen de HCl 0.128 M se necesita para neutralizar 2.87 g de Mg(OH)2? 770 mL
16. ¿Qué volumen de H2SO4 0.125 M se necesita para neutralizar 25.21 mL de NaOH 0.540 M?
54.45 mL.
17. ¿Qué volumen de H2SO4 0.125 M se necesita para neutralizar 2.50 g de Ca(OH)2? 270.3 mL.
18. ¿Qué volumen de H2SO4 0.125 M se necesita para precipitar todo el bario de 10.00 mL de una
solución de nitrato de bario 0.150 M? 12 mL.
19. Cierto volumen de una solución 0.50 M contiene 4.5 g de cierta sal. ¿Qué masa de la sal está
presente en el mismo volumen de una solución 2.50 M? 22.5 g
20. ¿Cuántos mililitros de solución 1.50 M de KOH se necesitan para suministrar 0.125 mol de
KOH? 83.3 mL
21. Se derrama un poco de ácido sulfúrico sobre una mesa de laboratorio. El ácido se puede
neutralizar espolvoreando hidrogenocarbonato de sodio sobre él para después recoger con un trapo
la solución resultante. El hidrogenocarbonato de sodio reacciona con el ácido sulfúrico de la forma
siguiente:
2NaHCO3 (s) + H2SO4 (ac) --> Na2SO4 (ac) + 2CO2 (g) + 2 H2O (l)
Se agrega hidrogenocarbonato de sodio hasta que cesa el burbujeo debido a la formación de CO2
(g). Si se derramaron 35 mL de H2SO4 6.0 M, ¿cuál es la masa mínima de NaHCO3 que es necesario
agregar para neutralizar el ácido derramado? 35.28 g.
22. Se prepara una solución mezclando 30.0 mL de HCl 8.00 M, 100 mL de HCl 2.00 M y agua
suficiente para completar 200.0 mL de solución. ¿Cuál es la molaridad del HCl en la solución final?
1.0 M.
23. La ecuación siguiente representa la pirólisis de diciclopentadieno para dar ciclopentadieno. La
densidad del diciclopentadieno y del ciclopentadieno es de 9.82 g/mL y 0.802 g/mL,
respectivamente. ¿Cuántos mL de ciclopentadieno se pueden obtener a partir de 20.0 mL de
diciclopentadieno, C10H12(l) 2 C5H6(l)? 244.89 mL
24. El aluminio y el oxígeno reaccionan de acuerdo con la ecuación siguiente:
4Al(s) + 3O2(g)
2Al2O3(s)
En cierto experimento se hicieron reaccionar 4.6 g de Al con un exceso de oxígeno y se obtuvieron
6.8 g de producto. ¿Cuál fue el rendimiento porcentual de la reacción?
25. El ácido acético puro, conocido como ácido acético glacial, es un líquido con una densidad de
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1.049 g/mL a 25°C. Calcule la molaridad de una solución de ácido acético preparada disolviendo
10.00 mL de ácido acético a 25°C en agua suficiente para completar 100.0 mL de solución. 1.75 M
26. Al hacer reaccionar sulfito de sodio con ácido nítrico se obtienen entre otros productos 50 L de
dióxido de azufre a 30 ºC y 900 Torr. Se desea saber: a) volumen de disolución de nítrico de
densidad 1.4134 g/mL y 70 % de riqueza necesarios para la reacción, b) los gramos de sulfito de
sodio del 98 % de riqueza que se necesitan. a) 303.5 mL; b) 306.49 g.
27. El ácido sulfúrico comercial posee una densidad de 1.83 g/mL. Se toman 25 mL de dicho ácido
y se hacen reaccionar con hidróxido de hierro(III) del 98 % de riqueza. En la reacción se obtienen
14.07 L de vapor de agua a 110 ºC y 2 atm. Calcular: a) la riqueza en peso del sulfúrico; b) los
gramos de hidróxido de hierro(III)que se necesitan para el proceso. a) 95.96 %; b) 16.29 g.
28. Tenemos una disolución de nitrato de aluminio de densidad 1.25 g/mL y 40 % de riqueza.
Calcular: a) volumen de esta disolución necesarios para preparar 500 mL de una segunda que sea 2
M; b) los gramos de sal que se obtendrán al reaccionar 300 mL de la disolución original de nitrato
de aluminio con 7 g de disolución de ácido clorhídrico de densidad 1.18 g/mL y 36.5 % de riqueza.
a) 0.426 L; b) 94.01 g.
29. Una muestra de 400 g de carbonato de calcio impura reacciona con 500 mL de disolución de
ácido clorhídrico de densidad 1.56 g/mL y 32 % de riqueza. Calcular: a) volumen de dióxido de
carbono que se obtiene medido a 200 ºC y 980 Torr; b) porcentaje de carbonato de la muestra
original. a) 102.85 L; b) 85.5 %.
30. Sobre 500 mL de disolución de nitrato de bario de densidad 1.2 g/mL y 60 % de riqueza se
añade sulfúrico 6 M para precipitar todo el bario como sulfato. Calcular: a) molaridad de la
disolución de nitrato de bario; b) volumen de sulfúrico utilizado; c) peso de sal obtenido. a) 11.43
M; b) 0.952 L; c) 1333.31 g.
31. Un método de laboratorio para preparar O2(g) consiste en la descomposición de KClO3(s): 2
KClO3 (s) se descompone en 2 KCl (s) + 3 O2(g) ¿Cuántos moles de O2(g) se producen cuando se
descomponen 32.8 g de KClO3(s)? ¿Cuántos gramos de KClO3(s) deben descomponerse para
obtener 50.0 g de O2(g)? 0.40 mol O2; 127.6 g KClO3
32. La fermentación de glucosa, C6H12O6, produce etanol, C2H5OH, y dióxido de carbono:
C6H12O6 (ac)
2C2H5OH(ac) + 2CO2(g)
¿Cuántos gramos de etanol se pueden producir a partir de 10.0 g de glucosa? 5.11g
33. Las bolsas de aire para automóvil se inflan cuando se descompone rápidamente azida de sodio,
NaN3, en los elementos que la componen según la reacción:
2NaN3
2Na + 3N2
¿Cuántos gramos de azida de sodio se necesitan para formar 5.00 g de nitrógeno gaseoso? 7.74 g
NIVEL 3
34. ¿Cuál es la masa del precipitado que se forma cuando se agregan 12.0 mL de NaCl 0.150 M a
25.00 mL de una solución de AgNO3 0.0500 M? 0.178 g.
35. El oxígeno gaseoso desprendido al calcinar 0.980 g de clorato de potasio se hace reaccionar con
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224.15 mL de hidrógeno, medido a 27 ºC y 1 atm. Calcular: a) el número de moléculas de agua
obtenidos, b) si la cantidad de agua obtenida se añade a trióxido de azufre, ¿qué cantidad de
disolución de ácido sulfúrico de densidad 1.453 g/mL y 54 % de riqueza se obtendrá? a) 5.49·1021
moléculas; b) 1.14 mL.
36. Hacemos reaccionar 13 g de sulfito de potasio con 10 mL de ácido clorhídrico de densidad 1.38
g/mL y 36 % de riqueza. Calcular: a) volumen de dióxido de azufre obtenido a 1400 Torr y 120 ºC;
b) gramos de sal que se forman; c) moles de átomos de cloro contenidos en dicha sal. a) 1.19 L; b)
10.15 g; c) 0.136 moles.
37. Una muestra de 145 g impuros de nitrato amónico se hace reaccionar con hidróxido de calcio
del 95 % de pureza, obteniéndose 25 L de amoniaco a 27 ºC y 1200 Torr. Calcular:a ) la riqueza en
peso de la muestra original; b) la cantidad de hidróxido de calcio necesaria para la reacción. a)
88.53 %; b) 62.32 g.
38. Hacemos reaccionar 100 mL de disolución de ácido sulfúrico de densidad 1.65 g/mL y 73 % de
riqueza con 70 g de hidróxido de sodio del 95 %. Determinar: a) molaridad de la disolución del
ácido; b) cantidad de reactivo en exceso; c) los gramos de sal obtenidos; d) el volumen de agua
desprendido a 110 ºC y 950 Torr. a) 12.29 M; b) 39.2 g de sulfúrico; c) 118.03 g; d) 41.71 L.
39. El tricloruro de fósforo, PCl3 es un compuesto importante desde el punto de vista comercial y es
utilizado en la fabricación de pesticidas, aditivos para la gasolina y otros productos. Se obtiene de la
combinación directa del fósforo y el cloro P4 (s) + 6 Cl2 (g), formando 4 PCl3(l). ¿Qué masa de PCl3
(l) se forma en la reacción de 125 g de P4 con 323 g de Cl2? 417.02 g
40. El carburo de silicio, SiC, se conoce por el nombre común de carborundum. Esta dura sustancia,
que se utiliza comercialmente como abrasivo, se prepara calentando SiO2 y C a temperaturas
elevadas:
SiO2(s) + 3C(s)
SiC(s) + 2CO(g)
¿Cuántos gramos de SiC se pueden formar cuando se permite que reaccionen 3.00 g de SiO 2 y 4.50
g de C? 2 g SiC
41. ¿Qué masa de cloruro de plata se puede preparar a partir de la reacción de 4.22 g de nitrato de
plata con 7.73 g de cloruro de aluminio? 6.98 g AgCl
AgNO3 + AlCl3
Al(NO3)3 + AgCl
42. En la reacción Fe(CO)5 + 2PF3 + H2
Fe(CO)2(PF3)2(H)2 + 3CO, ¿cuántos moles de CO se
producen a partir de una mezcla de 5.0 mol de Fe(CO)5, 8.0 mol PF3, y 6.0 mol H2? 6 mol CO