Universidad Técnica Federico Santa María

Universidad Técnica Federico Santa María
Departamento de Química
Química y Sociedad QUI - 010
Certamen Nº 3 (01 Diciembre año 2010)
Forma A
Nombre: ..................................................................Rol USM.............................................
Profesor:...........................................................................Paralelo.............................................
1. Cuál de las siguientes sustancias
experimenta hidrólisis ácida en agua.
5. Se construyen 2 celdas galvánicas para
determinar el potencial de reducción estándar
(0) de las siguientes especies frente al ENH
a.
NaF
b.
KBr
A+2(ac) + 2 e-  A(s)
0 = ?
c.
KCN
B+3(ac) + 3 e-  B(s)
0 = ?
d.
NH4Cl
e.
HCl
Experimento I:
Pt, H2 (1 atm) / HCl (1M) // A+2 (1M) / A
2. Una sustancia L tiene una Ka 3,8 x 10-6. En
Se observa que el voltaje de la celda es 0,35
consecuencia su base conjugada tiene una
[V] y los electrones fluyen de la semicelda
Kb con un valor de:
izquierda hacia la semicelda derecha
a.
b.
c.
d.
e.
2,6x 105
1,0x10-14
2,6x10-9
-3,8x10-6
Ninguno de los anteriores
3. Se mezclan 750 [mL] de una solución
acuosa de ácido benzoico (C6H5COOH) 2,0
M con 250 [mL] de una solución acuosa de
benzoato de sodio (C6H5COONa) también 2,0
M. El valor de pH resultante de la mezcla es:
Experimento II:
Pt, H2 (1 atm) / HCl (1M) // B+3 (1M) / B
Se observa que el voltaje de la celda es 0,60
[V] y los electrones fluyen de la semicelda
derecha hacia la semicelda izquierda. Se
afirma que:
(i) En el Experimento I el ENH es el cátodo
(ii) En el Experimento II el ENH es el cátodo
(iii) El 0 (A+2) > 0 (B+3)
(iv) El 0 (B+3) > 0 (A+2)
Las afirmaciones correctas son:
a.
b.
c.
d.
e.
9,80
4,20
3,72
7,00
Ninguno de los anteriores
4. Se construye la siguiente celda galvánica:
Cu(s) /Cu+2 (1,0 M) // Fe+2 (1,0 M), Fe+3(1,0 M) /Pt(s)
Establezca
cuál
de
afirmaciones es falsa:
Cu+2 + 2e 
Fe+3 + e 
Cu(s)
Fe+2
las
siguientes
o = 0,34 [V]
o = 0,77 [V]
a.
La semicelda izquierda es el ánodo
b.
El Fe+3 se reduce
c.
El electrodo de Cu es activo, mientras
que el electrodo de Pt es inerte
d. La reacción:
2 Fe+3 + Cu  2 Fe+2 + Cu+2 tiene 0 > 0
e.
Para calcular el voltaje de la celda
cuando la [Fe+3] ha disminuido en un 20% no
se necesita la ecuación de Nernst, dado que
las condiciones iniciales son estándares
a.
b.
c.
d.
e.
Sólo (iv)
(ii) y (iii)
(ii) y (iv)
(i) y (iv)
Todas
6. Se desea neutralizar una solución de HCN
0,20 M, con una solución 0,20 M de NaOH. El
pH del punto equivalente es:
a.
b.
c.
d.
e.
11,20
2,65
7,00
no se puede calcular: falta información
ninguna de las anteriores
7. Con relación a la siguiente celda galvánica
Ni(s) / Ni+2(ac)(0,1 M) // Cu+2(4,0 M)/ Cu(s)
Cu+2 + 2e  Cu(s)
o = 0,34 [V]
Ni+2 + 2e  Ni(s)
o = -0,25 [V]
Se afirma que:
(I) La constante de equilibrio de la reacción
tiene un valor aproximado de 1,0x1020
(II) El electrodo de cobre es el ánodo
(III) El electrodo de níquel es el ánodo
(IV) Cuando se alcanza el equilibrio en la celda
[Ni2+] < [Cu2+]
Indicar las afirmaciones correctas:
a.
b.
c.
d.
e.
d.
e.
11. Se necesita preparar una solución tampón a
pH  9-10. En el laboratorio se dispone de
los siguientes 3 ácidos débiles (Ka) y sales
cuyos aniones son las correspondientes
especies conjugadas
(I), (II)
(I), (III)
(II), (IV)
(III), (IV)
(I), (III), (IV)
HA (Ka: 7,510-3)
HB (Ka: 5,210-10)
HC (Ka: 1,010-7)
La única solución apropiada para formar el
tampón es:
8. Se construye la siguiente celda (A es la
semicelda de la izquierda y B es la semicelda
de la derecha). Cada vaso contiene 0,40 [L]
de electrolito
a.
b.
c.
d.
e.
Cd(s) / Cd+2 (0,001 M) // Cd+2 (0,5 M) / Cd(s)
Se afirma que:
12.
(I) Δε° = 0 [V]
(II) El valor de la constante de equilibrio para
esta celda es 1
(III) Las concentraciones de Cd+2 en el electrolito
de cada celda al finalizar la reacción serán
iguales
(IV) (Δε)inicial = 5,91x10-5
Son correctas las siguientes afirmaciones:
a.
b.
c.
d.
e.
(I), (II)
(I), (III)
(I), (II), (III)
(I), (III), (IV)
Todas
7,00
5,68
3,12
8,25
1,48
10. Se tienen los siguientes 3 ácidos débiles
con sus respectivas Ka
HA (Ka: 1,510-3)
HB (Ka: 3,010-10)
HC (Ka: 6,010-7)
En consecuencia, la basicidad de los conjugados
A-, B- y C- se ordena de la siguiente forma:
a.
b.
c.
HA (0,20 M) y A- (0,20 M)
HB (0,20 M) y B- (0,40 M)
HC (0,20 M) y C- (0,10 M)
HA (0,20 M) y C- (0,20 M)
Ninguna de las anteriores
Determinar cuántos [mL] de una solución
acuosa de un ácido fuerte HX con un pH =
4,12 deben mezclarse con otros 528 [mL] de
solución acuosa del mismo ácido fuerte HX
con un pH = 5,76 para cambiar el valor de
pH de la mezcla a 5,34. Suponga que los
volúmenes son aditivos.
a.
25
b.
28
c.
21
d.
18
e.
12
13. Identifique la especie que puede actuar tanto
como ácido o base:
9. Se mezclan 20 [mL] de HNO3 0,20 M con 40 [mL]
de KOH 0,05 M. El pH de la solución resultante es:
a.
b.
c.
d.
e.
Kb (B-) > Kb (C-) > Kb (A-)
Kb (A-) = Kb (B-) = Kb (C-)
Kb (A-) > Kb (B-) > Kb (C-)
Kb (A-) > Kb (C-) > Kb (B-)
Kb (C-) > Kb (B-) > Kb (A-)
a.
b.
c.
d.
e.
PO43HCO3ClO2NH4+
H2S
14. Se construye la siguiente celda (A es la
semicelda de la izquierda y B es la
semicelda de la derecha). Cada vaso
contiene 0,60 [L] de electrolito
Fe(s) / Fe+2 (4,60 M) // Fe+2 (0,20 M) / Fe(s)
La [Fe+2] en la semicelda izquierda cuando el
voltaje de la celda ha disminuido a la mitad
del voltaje inicial es:
a.
4,40 M
b.
2,80 M
c.
4,00 M
d.
3,96 M
e.
0,60 M
Forma A
15. Calcular el pH de una solución acuosa que
sólo contiene Ba(OH)2 2,8x10-4 M:
a.
b.
c.
d.
e.
10,74
8,74
9,28
11,28
a.
b.
c.
d.
e.
8,25
13,60
5,63
2,35
No se puede calcular
20. Para aprender en el curso QUI 010, lo
más importante es el aporte de:
Ninguna de las anteriores
16. Se tienen 4 soluciones acuosas de igual
concentración 0,20 M de NH4Cl, H3PO4, H2CO3 y
H2S. Se afirma que:
(i) la solución de H3PO4 es la más ácida
(ii) la solución de NH4Cl tiene menor pOH
(iii) el orden decreciente de concentración de
iones H3O+ es: H3PO4, H2S, NH4Cl, H2CO3
(iv) la solución de NH4Cl tiene mayor pH
(NO ES NECESARIO CALCULAR):
Son incorrectas:
a.
b.
c.
d.
e
sólo (i)
sólo (ii)
sólo (iii)
(i) y (iii)
ninguna de las anteriores
17. Se puede afirmar correctamente que al
neutralizar hasta el punto equivalente 2,0 [L] de
una solución acuosa de Ca(OH)2 0,10 M con V
[L] de una solución acuosa de HNO3 0,10 M
a.
La solución resultante tiene un volumen
total de 6,0 [L]
b.
La solución resultante es un buffer
c.
[H3O+] < 1x10-7 M
d.
[OH-] > 1x10-7 M
e.
pH > 7 ya que se forma una sal básica
18. Al mezclar 100 [mL] de una solución acuosa
0,10 M de HCl con 100 [mL] de una solución
acuosa 0,10 M de HClO se puede afirmar
correctamente que:
a.
b.
La solución forma un buffer ácido
La concentración total de [H3O+] es
aproximadamente 0,10 M
c. La concentración total de [OH-] > 0,1 M
d. El pOH < 7
e. En el punto equivalente se requiere 200 [mL]
de solución 0,10 M de NaOH
19. Al mezclar 10 [mL] de solución acuosa
de ácido fluorhídrico (HF) con 8,0 [mL] de
solución de NaOH 0,50 M, se alcanza el
punto equivalente. El valor de pH en ese
momento es:
a. las actividades durante las clases
b. los certámenes anteriores
c. las guías de ejercicio en ayudantía
d. las explicaciones del profesor en clase
e. el cuaderno de trabajo complementado
con texto guía recomendado
Forma A
EB/LT/AM/FT/AAR/MA/MAO/mao
01 Diciembre año 2010
aA(ac) + bB(ac) 
cC(ac) + dD(ac)
0,0591 C D
   
log a b
n
A  B
c
d

Constantes de Ionización de ácidos y bases débiles.
Acido
A
c
i
d
o
f
u
e
r
t
e
e
n
a
u
m
e
n
t
o
Ka
Base
-
Acido sulfuroso
H2SO3
1.2 E-02
HSO3
Sulfato ácido
HSO4
-
1.2 E-02
SO4
Acido fosfórico
H3PO4
7.5 E-03
H2 PO4
Acido fluorhídrico
HF
7.2 E-04
F
8.3 E-13
2-
8.3 E-13
-
1.3 E-12
-
1.4 E-11
-
Acido nitroso
HNO 2
4.5 E-04
NO2
Acido fórmico
HCOOH
1.8 E-04
HCOO
2.2 E-11
-
5.6 E-11
-
Acido benzoico
HC7 H5 O2
6.3 E-05
C7 H5 O2
Acido acético
CH3 COOH
1.8 E-05
CH3COO
Acido propanoico
HC3 H5 O2
1.4 E-05
C3 H5 O2
Acido carbónico
H2CO 3
4.2 E-07
HCO 3
Acido sulfhídrico
H2S
1.0 E-07
HS
Fosfato biácido
H2PO4
6.2 E-08
HPO4
Sulfito ácido
HSO3
6.2 E-08
SO3
Acido hipocloroso
HClO
3.5 E-08
ClO
+
Amonio
Acido cianhídrico
Carbonato ácido
NH4
-
-
HCN
HCO 3
Fosfato ácido
HPO4
Sulfuro ácido
-
HS
-
2-
Kb
-
-
-
1.6 E-10
-
5.6 E-10
7.1 E-10
2.4 E-08
1.0 E-07
2-
1.6 E-07
2-
1.6 E-07
-
2.9 E-07
5.6 E-10
NH3
1.8 E-05
4.0 E-10
-
4.8 E-11
CN
2.5 E-05
2-
2.1 E-04
3-
2.8 E-02
CO3
3.6 E-13
PO4
1.3 E-13
2-
S
7.7 E-02
B
a
s
e
f
u
e
r
t
e
e
n
a
u
m
e
n
t
o
Universidad Técnica Federico Santa María
Departamento de Química
Química y Sociedad
QUI- 010
Certamen Nº 3
(01 Diciembre año 2010)
Resumen de respuestas Forma A
NOMBRE COMPLETO...................................................................................................................
Rol USM.......................................Profesor....................................................................................
Paralelo…………………………………
Alternativa
Pregunta
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
a
b
c
d
X
e
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Atención:
1. Sólo se recorregirán las respuestas escritas en esta hoja con lápiz de pasta
2. En caso de dar más de una respuesta a una pregunta ésta se considerará
automáticamente mala
3. La pregunta 20 será considerada buena, independiente de la alternativa seleccionada.
Sólo se solicita responder con la mejor buena disposición y convicción (esto equivale a
tener 5 puntos base en este certamen)
Nota Certamen = (n)·5
Donde:
n = Nº de preguntas buenas