Problemas de Química - IES Jerónimo Zurita

PAU :
Gases-Mol-Disoluciones-Estequiometría- Mezclas
1.- Se dispone de un ácido clorhídrico comercial del 40 % en masa y una densidad de 1,198
g/ml. a) Calcule la molaridad de este ácido clorhídrico concentrado, b) Calcule la molaridad de
la disolución que resulta de mezclar 250 ml de este ácido con 500 ml de ácido clorhídrico 3,0
M.
Masas atómicas: Cloro = 35,5; hidrógeno = 1. Solución: a) 13,1 M; b) 6,4 M
2.- El carbonato de calcio sólido reacciona con una disolución de ácido clorhídrico para dar
agua,cloruro de calcio y dióxido de carbono gas. Si se añaden 120 ml de la disolución de ácido
clorhídrico, que es del 26,2 % en masa y tiene una densidad de 1,13 g/ml, a una muestra de 40,0
g de carbonato de calcio sólido, ¿cuál será la molaridad del ácido clorhídrico en la disolución
cuando se haya completado la reacción? (Suponga que el volumen de la disolución permanece
constante).
Masas atómicas: Carbono = 12; oxígeno = 16; calcio = 40; cloro = 35,5; hidrógeno = 1
Solución: 1,42 M
3.- Una mezcla de metano y acetileno (etino) se mezcla con oxígeno y se quema totalmente. Al
final de la operación se recogen 2,20 g de dióxido de carbono y 0,72 g de agua. Calcular la
cantidad en gramos de metano y de acetileno que se ha quemado.
Masas atómicas: Carbono = 12; hidrógeno = 1; oxígeno = 16. Solución: 0,16 g de metano;
0,52 g de acetileno
4.- Una bombona de gas contiene 27,5 % de propano y 72,5 % de butano en masa. Calcule los
litros de dióxido de carbono, medidos a 25 °C y 1,2 atmósferas, que se obtendrán cuando se
quemen completamente 4,0 g del gas de la bombona anterior.
Masas atómicas: Carbono = 12; hidrógeno = 1.
R= 0,082 atm.l.mol-1K-1. Solución: 5,6 l
5.- Se dispone de una mezcla de 2,4 g de cloruro de sodio y 4,5 g de cloruro de calcio. Se
disuelve en agua y a la disolución se añade nitrato de plata 0,50 M hasta conseguir la
precipitación total del cloruro de plata, que se filtra, se lava con agua y se seca. a) Calcule la
masa de sólido obtenido, b) Calcule el volumen de disolución de nitrato de plata utilizado.
Masas atómicas: Cloro =35,5; sodio = 23; calcio = 40; plata =108.
Solución: a)17,7 g de AgCl; b) V= 0,246 l
6.- Se mezclan 3 litros de oxígeno (O2), medidos a 87ºC y 3,0 atmósferas, con 7,30 g de
magnesio metálico y se dejan reaccionar para formar óxido de magnesio. Suponiendo que la
reacción es completa, calcule: a) Qué reactivo está en exceso. b) Los moles de este reactivo que
quedan sin reaccionar. c) La masa de óxido de magnesio que se forma
Masas atómicas: Oxígeno = 16; magnesio = 24,3
R = 0,082 atm.l.mol-1.K-1
Solución: a) Reactivo en exceso: O2 ; b) 0,15 moles; c)12,1 g.
7.- Determina el volumen de oxígeno, recogido a 25ºC y 1 atm de presión, obtenido a partir de
14,2 g de KClO3 a través de la reacción
KClO3 (s) KCl (s) + O2
(R= 0,082 atm.l.mol-1.K-1)
Masas moleculares: M(K) = 39,1 g/mol, M(Cl) = 35,5 g/mol, M(O) = 16,0 g/mol.
Solución: 4,4 l
8.- 33,0 mg de un compuesto desconocido dan un análisis elemental de 21,60 mg de carbono,
3,00 mg de hidrógeno y 8,40 mg de nitrógeno. a) Calcule su fórmula empírica. b) Calcule su
fórmula molecular sabiendo que si se vaporizan 11,0 mg del compuesto ocupan 2,53 ml
medidos a 27ºC y 740 mm de Hg.-1. DATOS: R = 0,082 atm.l.mol-1.K-1;
Masas atómicas: C = 12; H = 1; N= 14.
Solución: a) : (C3H5N1) n ; b) C6H10N2
9.- Uno de los compuestos que contribuyen al olor de numerosos productos lácticos, como la
leche o el queso cheddar, es una cetona. La combustión de 3,0 g de este compuesto produjo 8,10
g de dióxido de carbono y 3,33 g de agua. Sabiendo que el compuesto sólo contiene carbono,
hidrogeno y oxígeno, calcule su fórmula empírica
Masas atómicas: Carbono = 12; hidrógeno = 1; oxígeno = 16. Solución: C7H14O
10.- Por calentamiento de una muestra de 2,00 g de magnesio en presencia de nitrógeno puro en
exceso se obtienen 2,77 g de un compuesto que solo contiene magnesio y nitrógeno. Determina
la fórmula empírica de este compuesto.
Masas moleculares: M(Mg) = 24,3 g/mol; M(N) = 14,0 g/mol. Solución: (Mg3N2)n
11.- En una botella de ácido clorhídrico concentrado figuran los siguientes datos: 36,23 % en
masa de HCl, densidad 1,180 g/cm3. Calcule: a) la molaridad y la fracción molar del ácido. b)
El volumen de este ácido concentrado que se necesita para preparar un litro de disolución 2
molar.
Masas atómicas: H = 1; Cl = 35,5. Solución: a) 11,7 M ; Fracción molar: 0,22 ; b) 0,17 l
12.- Una mezcla de yoduros de litio y de potasio tiene una masa de 2,5 g. Al tratarla con nitrato
de plata 1,0 M se obtuvieron 3,8 g de yoduro de plata.
a) Determine la composición porcentual de la muestra.
b) Calcule el mínimo volumen necesario de la disolución de nitrato de plata.
Masas atómicas: Litio=7; Potasio=19; Yodo=127; Plata=108.
Solución: a) 30,8% LiI; 69,2% KI; b) 16,2 ml de AgNO3
13.-Un compuesto orgánico contiene solamente carbono, hidrógeno y oxígeno. Cuando se
queman 8 g del compuesto se obtienen 15,6 g de CO2 y 8 g de H2O en el análisis de los
productos de la combustión. Su masa molecular es 90. Calcule: a) su fórmula empírica y b) su
fórmula molecular. Masas atómicas: C=12,0; H=1,0; O=16,0
Solución: a) (C2H5O)n ; b) C4H10O2
14.- El amoníaco, gas, se puede obtener calentando juntos cloruro de amonio e hidróxido de
calcio sólidos. En la reacción se forman también cloruro de calcio y agua. Si se calienta una
mezcla formada por 26,75 g de cloruro de amonio y 14, 8 g de hidróxido de calcio, calcule: a)
Cuántos litros de amoniaco, medidos a 0ºC y 1,0 atmósferas, se formarán. b) Qué reactivo
queda en exceso y en qué cantidad.
N= 14; O= 16; H=1,0; Cl=35,5; Ca= 40; R= 0,082 at,.l/mol.K
Solución: a) 9 l, b) Cloruro de amonio; 5,4 g de cloruro de amonio
15.- Se dispone de 20 ml de una disolución de cloruro de cromo (III) que es 0,50 M.
a) ¿Cuántos gramos de cloruro de cromo (III) contiene?.
Si a la disolución anterior le
añadimos agua destilada hasta tener un volumen total de 1 litro; b) Calcule la nueva
concentración; c) ¿Qué masa de cloruro de cromo (III) contiene la disolución diluida?
Cl=35,5; Cr=52.
Solución: a) 1,58 g; b) 0,01 M ; c) 1,58 g
16.- Determina los gramos de hierro que se obtienen de la reacción de 175,0 g de Fe3O4 y 105,6
g de CO a través de la reacción Fe3O4 (s) + CO (g) -----Fe (s) + CO2(g)
Fe=55,8; C=12; O=16. Solución: a) 127 g
17.- En un recipiente de 1 dm3 hay una mezcla de oxígeno e hidrógeno, sometida a una presión
de 0,1 atm y a 300 K. Sabiendo que en la mezcla hay un 20% en masa de hidrógeno:
a) Determine la presión parcial de cada componente en la mezcla.
b) Si se hace saltar una chispa, la mezcla reacciona para dar agua en estado gas. Determine la
masa de agua que se forma y la composición en porcentaje de la mezcla final.
H=1,0;
O=16
Solución: a) Phidrógeno=0,08 atm; Poxígeno=0,02 atm; b) 0,029 g de agua;90% en masa de agua
y 10% en masa de hidrógeno.
18.- Se disuelve en agua 1,00 g de un compuesto A que solo contiene hierro y cloro.
Posteriormente se añade a la disolución nitrato de plata hasta conseguir que todo el cloro
precipite como cloruro de plata, obteniéndose 2,26 g de esta sal. Determine la fórmula empírica
del compuesto A.
Fe= 55,8; Ag= 107,9; Cl=35,5. Solución: FeCl2
19.- Un compuesto de fórmula AB3 contiene un 40% en peso de A. Deteminar la relación entre
pesos de A y B . Solución: La masa de A es doble de la masa de B
20.- Al quemar una muestra de un hidrocarburo, se forman 7,92 g de dióxido de carbono y 1,62
g de vapor de agua. La densidad de este hidrocarburo es 0,82 g dm-3 a 85ºC y 700 mm Hg. a)
Determinar la fórmula empírica del hidrocarburo
b) Determinar la fórmula molecular
Masas atómicas: C:12; O: 16; H: 1. R = 0,082 atm.l.mol-1.K-1 Solución: a) (C1H1)n b) C2H2
21.- Se tiene 1 mol de dióxido de carbono, 1 mol de argón y 1 mol de hidrógeno. Cada uno de
los gases está encerrado en un globo a 25ºC y 1 bar. Indica:
a) El globo de mayor volumen; b) El gas de mayor densidad en esas condiciones.
M(C) =12; M(O) = 16; M (Ar) = 40; M(H) = 1; R = 0,082 atm l mol-1 K-1
22.- Se dispone de un ácido clorhídrico comercial del 40% en masa y una densidad de 1,198
g/ml ; A) Calcule la molaridad de este ácido clorhídrico concentrado; B) Calcule la molaridad
de la disolución que resulta de mezclar 250 ml de este ácido con 500 ml de ácido clorhídrico 3
M.
Masas atómicas; Cloro: 35,5; Hidrógeno: 1 . Solución: A) 13,13 M; B) 6,38 M
23.- Un hidrocarburo de masa 112 g/mol contiene un 85,7% de carbono, siendo el resto
hidrógeno. Determina:
a) Su fórmula molecular.
b) El volumen de aire, medido en condiciones normales, necesario para quemar 30 g del citado
hidrocarburo. (Considerar que el aire contiene un 21 % de oxígeno y un 79% de nitrógeno).
Masas atómicas: Carbono = 12; Hidrógeno = 1; Oxígeno = 16 R = 0,082 atm l mol-1 K-1
Solución: a) C8H16 ; b) 342,9 litros
24. Un compuesto A contiene únicamente C, H y S. Por una parte se lleva a cabo la combustión
de una muestra de 0,0116 g de dicho compuesto, obteniéndose 0,0226 g de CO2. Por otra parte
se lleva a cabo una reacción en la que con 0,223 g del compuesto A se obtienen 0,576 g de
sulfato de bario, en el que todo el azufre proviene del compuesto A. Determinar la fórmula
empírica de A (2,5 puntos)
Masas atómicas: Carbono: 12; Oxígeno: 16; Azufre: 32; Bario: 137; Hidrógeno: 1.
Solución: según las aproximaciones, podrían darse como válidas: C8H21S2; C16H41S4
25.- Se disuelven 1,5 gramos de una muestra de hidróxido de calcio en agua hasta obtener 150
ml de disolución. A continuación, se toman 20 ml de esta disolución y se neutralizan con ácido
clorhídrico 0,25 M, para lo que se emplean 15 ml de este ácido. Calcula el porcentaje de
hidróxido de calcio presente en la muestra.
Masas atómicas: Calcio: 40; Oxígeno: 16; Hidrógeno: 1
Solución: 69%