Física y Química 1º Bachillerato Bachillerato
Unidad 14: Reacciones Químicas. Estequiometría Estequiometría
EJERCICIOS PROPUESTOS Unidad 14: Reacciones Químicas. Estequiometría
Ajuste de reacciones 1. Ajusta las siguientes reacciones químicas: a) C3H8 + O2 → CO2 + H2O; b) Na + H2O → NaOH + H2; c) KOH + H2SO4 → K2SO4 + H2O; d) Cu(NO 3)2 → CuO + NO2 + O2; e) Cu + HNO 3 → Cu(NO 3)2 + NO + H2O. f) Na2CO3 + HCl → NaCl + CO2 + H2O; g) Ca + HNO3 → Ca(NO3)2 + H2; h) NH4NO3 → N2O + H2O; i) Cl2 + KBr → Br 2 + KCl; j) Fe2O3 + C → Fe + CO2. k) C6H12O6 + O2 → CO2 + H2O ; l) Zn + HCl → ZnCl2 + H2 ; m) NO2 + H2O → HNO3 + NO ; n) KI + Pb(NO3)2 → PbI2 + KNO3
Soluciones: a) C3H8 + 5 O2 → 3 CO2 + 4 H2O ; c) 2 KOH + H2SO4 → K 2SO4 + 2 H2O ; e) 3 Cu + 8 HNO3 → 3 Cu(NO3)2 + 2 NO + 4 H2O g) Ca + 2 HNO3 → Ca(NO3)2 + H2 ; i) Cl2 + 2 KBr → Br 2 + 2 KCl ; k) C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O ; m) 3 NO2 + H2O → 2 HNO3 + NO ;
b) 2 Na + 2 H2O → 2 NaOH + H2 ; d) 2 Cu(NO3)2 → 2 CuO + 4 NO2 + O2 ; f) Na2CO3 + 2 HCl → 2 NaCl + CO2 + H2O; h) NH4NO3 → N2O + 2 H2O ; j) 2 Fe2O3 + 3 C → 4 Fe + 3 CO2 . l) Zn + 2 HCl → ZnCl 2 + H2 ; n) 2 KI + Pb(NO 3)2 → PbI2 + 2 KNO3 .
Cálculos masa - masa 1. El carbonato de calcio reacciona con el ácido clorhídrico diluido para dar cloruro de calcio, agua y
dióxido de carbono. Calcula la cantidad de cloruro de calcio que se obtiene cuando 70 g de carbonato de calcio reacciona con la cantidad suficiente de ácido clorhídrico. Sol:77,7g CaCl 2 CaCO3 + HCl → CaCl2 + CO2 + H2O 2. Al calentar el carbonato de cobre (II) se descompone en óxido de cobre (II) y dióxido de carbono.
Calcula la masa de carbonato de cobre que hay que descomponer para obtener 44 g de dióxido de carbono.
CuCO3 → CuO + CO2
Sol:123,5g CuCO 3
3. En disolución acuosa, el carbonato de sodio, Na 2CO3, reacciona con cloruro de calcio, CaCl 2, y se
obtiene un precipitado de carbonato de calcio, CaCO 3, y cloruro de sodio, NaCl. Si obtenemos 225g de carbonato de calcio, calcula la masa de carbonato de sodio que utilizamos. Sol:238,5g Na 2CO3 4. Al hacer reaccionar aluminio metálico con yodo se obtiene triyoduro de aluminio. Calcula: a) La masa de este producto que se obtendrá a partir de 25g de yodo. Sol: a)26,8 g AlI g AlI 3 b) 70,0 g I 2 b) Si obtenemos 75g de AlI 3, ¿qué cantidad de yodo tendríamos que hacer reaccionar? Al+I2 → AlI3 5. Al tratar una muestra de dióxido de manganeso con 20g de cloruro de hidrógeno, se obtiene
cloruro de manganeso (II), gas cloro y agua. Escribe y ajusta la reacción y calcula la masa de MnCl 2 y H2O que se obtendrá. Sol:17,3g MnCl Sol:17,3g MnCl 2 b) 4,9 g H g H 2O MnO2 + HCl → MnCl 2 + Cl2 + H2O 6. Calcula:
a) La masa de yoduro de plomo(II), PbI 2, que se obtendrá al hacer reaccionar 15g de yoduro de potasio, KI, con un exceso de nitrato de plomo(II),Pb(NO 3)2. En la reacción también se produce nitrato de potasio, KNO3. b) La masa de nitrato de plomo (II), Pb(NO 3)2, que hacemos hacemos reaccionar para obtener 20g de nitrato nitrato de potasio, KNO 3. Sol: a) 20,8g PbI 20,8g PbI 2 b) 32,8g Pb(NO3)2
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7. Calcula la masa de hidróxido de calcio, Ca(OH) 2, necesaria para reaccionar con 16,5g de ácido
clorhídrico HCl.¿Qué masa de cloruro de calcio, CaCl 2, obtendríamos? Sol: a)16,7Ca(OH)2 b)25 g CaCl 2 Ca(OH)2 + HCl → CaCl2 + H2O 8. Averigua la masa de sulfuro de estaño (II) que se obtendrá al añadir un exceso de sulfuro de Sol 8. sodio a una disolución que contiene 20g de cloruro de estaño (II). En la reacción también se produce cloruro de sodio. Sol:15,9 SnS
Na2S+ SnCl2→ SnS + NaCl
9. Si hacemos reaccionar cinc metálico con una disolución de sulfato de cobre (II) se forma una disolución de sulfato de cinc y se deposita cobre metálico. Si partimos de 20g de sulfato de cobre (II), calcula: Zn+ CuSO4→ ZnSO4+ Cu a) La masa de cobre que se obtendrá. Sol: a)7,96g Cu; b) La masa de cinc que se consumirá. Sol: b)8,2g Zn
Cálculos con volúmenes de gases: a) En condiciones normales de presión (1 atm) y temperatura (0ºC=273 K); 1mol=22,4L Resuelve los siguientes problemas. 1. Calcula el volumen de O 2, a 1 atm y 273 K, que se necesita necesita para quemar completamente completamente 56 L de metano, CH4, en las mismas condiciones. Sol:112L 2. En la reacción entre el ácido sulfúrico y el hierro se forma sulfato de hierro (II), FeSO 4, y se despre desprende nde hidróg hidrógeno eno.. Calcul Calculaa el volume volumen n de este este gas, gas, en condic condicion iones es normal normales es de presió presión n y temperatura, que se producirá a partir de 15 g de hierro. Sol: 6L 3. Escribe la ecuación de la reacción entre el carbono y el agua para formar monóxido de carbono e hidrógeno gas y calcula la masa de carbono necesaria para obtener 100 L de H 2 a 1 atm y 273 K y el volumen de monóxido de carbono, en las mismas condiciones, que se formará. Sol:53,6 g y 100L potasio, KClO3 , se descompone descompone por acción del calor y produce cloruro de potasio, potasio, 4. El clorato de potasio, KCl, y oxígeno gas. Si partimos de 23 g de clorato de potasio, calcula la masa de cloruro de potasio y el volumen de O2 a 1 atm y 273 K que se obtendrá. Sol:14g y 6,3 L 5. Calcula la masa y el volumen de amoníaco que se obtienen si hacemos reaccionar 12,1 L de nitrógeno gas con hidrógeno gas. Todos los volúmenes de gases se miden en condiciones normales de presión y temperatura. Sol:24,2 L y 18,4 g. 6. El carbono y el agua reaccionan entre sí formando monóxido de carbono e hidrógeno gaseoso. a) Calcula la masa de carbono necesario para obtener 3 L de H 2 en condiciones normales b) y el volumen de monóxido de carbono que se formará también en condiciones normales.
C + H2O → CO + H2 Sol: a) m(C) = 1,61 g ; b) V(CO) = 3 litros. 7. El óxido de mercurio (II), HgO, se descompone por la acción del calor en mercurio líquido, Hg, y oxígeno molecular, O 2. Calcula el volumen de oxígeno, en c.n., que se desprenderá en la calefacción de 4,5 g de óxido de mercurio (II). Sol:0,233 L 8. El hierro es atacado por el ácido clorhídrico formándose cloruro de hierro (II) y desprendiéndose hidrógeno en forma de gas. a) Qué masa de HCl se necesitara para hacer desaparecer 40 g de Fe? b) ¿Cuántos moles de cloruro de hierro (II) se formarán? c) ¿Qué volumen de hidrógeno se desprenderá en condiciones normales? Fe + 2 HCl → FeCl2 + H2 Sol: m(HCl) = 52,3 g ; n(FeCl 2) = 0,717 mol c) V(H 2)= 16, 1 litros 9. El óxido de cobre (II) reacciona con amoniaco gas obteniéndose nitrógeno, vapor de agua y cobre metálic metálico. o. Calcul Calcula: a: a) El volume volumen n de nitróg nitrógeno eno,, medido medido en condic condicion iones es normal normales es de presió presión n y temperatura, que se desprende al reaccionar 50 g de óxido de cobre (II) con suficiente amoniaco. b) El volumen de amoniaco necesario, medido en las mismas condiciones. CuO + NH3 →N2 +H2O + Cu Sol:a) 4,7 L de N 2 b) 9,4 l de NH 3 2 I.E.S. Miguel Romero Esteo
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b) En condiciones condiciones cualquie cualquiera ra de presión y temperatura temperatura (P·V=n·R·T (P·V=n·R·T); ); R=0,082 atm·l/K·mol 1. La combustión de gas butano, C4H10 , en presencia de oxígeno produce dióxido de carbono y agua.
Calcula la masa de butano que debe quemarse para producir 145 L de CO2 , medidos a 75ºC y 750 mm Hg de presión. Datos: 1 atmósfera (atm) = 760 milímetros de mercurio (mm Hg)
Sol: 72,7 g. 2. El nitrito de amonio, NH4NO2 , se descompone por acción del calor y produce nitrógeno gas y vapor de agua. Calcula cuántos litros de nitrógeno gas, medidos a 30ºC y 2 atm de presión, se obtienen por descomposición de 25 g de nitrito de amonio. Sol: 4,9 L. 3. Calcula cuántos litros de hidrógeno gas, medidos a 298K y 725 mm Hg, habrá que combinar con nitrógeno gas para obtener 30 g de amoníaco. Sol: 67,8 L. 4. A temperatura elevada, el carbono reacciona con vapor de agua y produce monóxido de carbono e hidrógeno. Calcula el volumen de monóxido de carbono, medido a 500ºC y 850 mm Hg de presión, que se obtendrá a partir de 250 g de carbono. Sol: 1181 L. 5. Calcula Calcula la masa de ácido clorhídrico, clorhídrico, HCl necesaria necesaria para reaccionar reaccionar totalmente con 40 g de zinc.
Determina el volumen de hidrógeno, medido a 20ºC y 825 mm Hg de presión, que se desprenderá.
Sol: 44,6 g y 13,5 L. 6. Determina la masa de dióxido de carbono que se desprende al tratar 205 g de carbonato de calcio con ácido clorhídrico en exceso, según la reacción: CaCO 3 + HCl → CaCl2 + H2O + CO2 ¿Qué volumen ocupa esta masa de gas a 30ºC y 780 mm Hg? Sol: 90,2 g CO2 ; 49,6 L. 7. ¿Qué volumen de cloro gas, a 1 atm y 273 K, se obtiene al tratar 80 g de dióxido de manganeso con exceso de ácido clorhídrico, según la siguiente reacción? MnO 2 + HCl → MnCl2 + H2O + Cl2 ¿Y si llevamos a cabo la reacción a 425 K y 169 000 Pa? Sol: 20,6 L en c.n.; 19,2 L. Datos: 1 pascal (Pa) = 9,869 x 10-6 atmósferas (atm) 8. Calcula el volumen de dióxido de carbono, a 25 ºC y 700 mm Hg de presión, que se obtendrá por
combustión de carbono, si hemos necesitado 45 L de O 2, medidos a 523 K y 3,04·10 5 Pa de presión.
Sol: 83,5 L. 9. Calcular el volumen de dióxido de carbono que se obtiene de la combustión de 150 g de etanol (C2H6O) a la temperatura de 45 ºC y a la presión de 1,2 atmósferas . C2H6O + O2 → CO2 + H2O Sol: V= 141,7 litros 10. Al quemar gas metano (CH 4) con oxígeno (O 2) se obtiene dióxido de carbono y vapor de agua. a) ¿Qué masa de CO 2 se formará al quemar 80 g de metano? b) ¿qué volumen de O 2 en condiciones normales se precisará para ello? c) ¿qué volumen de vapor de agua se obtendrá a 10 atm y 250 ºC? CH4 + O2 → CO2
+ H2O
Sol : a) m(CO2) = 220 g ; b)V(O 2) = 224 litros ;
c) n(H 2O) = 10 mol ; V = 42,9 litros
11. Al quemar gas butano (C 4H10) en aire se obtiene como productos dióxido de carbono y vapor de agua. a) Calcula la masa de oxígeno que se necesita para la combustión de 20 g de butano; b) calcula el volumen de dióxido de carbono que se desprenderá a 600 mm Hg y 300ºC. C4H10+O2 →CO2 + H2O
Sol: a) m(O 2)=71,7g b) V = 82,1 litros
12. El ácido nítrico, HNO3, reacciona con el cobre para dar nitrato de cobre (II), Cu(NO 3)2, agua y dióxido de nitrógeno, NO 2. Calcula el volumen de gas NO 2 que se desprenderá, medido a 15ºC y 725 mmHg, a partir de 40g de ácido nítrico. Sol: V= 141,7 litros 13. La combustión del amoníaco produce monóxido de nitrógeno, NO, y agua. Determina cuántos litros de oxígeno, medidos a 600K y 2·105 Pa, se necesitan para obtener 195 g de monóxido de nitrógeno. Datos: 1 pascal (Pa) = 9,869 x 10-6 atmósferas (atm) Sol: V= 203 litros 3 I.E.S. Miguel Romero Esteo
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Reactivos Impuros. Reactivo Limitante. Rendimiento 1. Calcular el rendimiento de un experimento en el que se obtuvieron 3.43 g de SOCl2 mediante la reacción de 2.50 g de SO2 con un exceso de PCl 5. SO2(l) + PCl5(l)
SOCl2(l) + POCl3(l)
Datos: Masas atómicas: S:32 Sol: R = 73.8 %
O:16
Cl:35,5
2. ¿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? AgNO 3 + AlCl3 Al(NO3)3 + AgCl Datos: Masas atómicas: Ag:108 Sol: 3,6 g de AgCl 3. En la reacción NO2 + H2O
N:14
O:16
Al:27 Cl:35,5
HNO3 + NO, ¿cuántos gramos de HNO 3 se
pueden formar cuando se permite que reaccionen 1.00 g de NO 2 y 2.25 g de H2O? Sol: 0.924 g de HNO3 4. El cloruro de calcio reacciona con nitrato
de plata para producir un
precipitado de cloruro de plata: CaCl2(aq) + AgNO3(aq)
AgCl(s) AgCl(s) +
Ca(NO3)2(aq) a) ¿Cuá ¿Cuánt ntos os gram gramos os de AgCl AgCl se pued pueden en form formar ar cuan cuando do se perm permit ite e que que reaccionen 1.5 g de CaCl 2 y 2.5 g de AgNO 3? Sol: 2,15 g de AgCl b) En un experimento se obtienen 1.864 g de precipitado.¿Cuál es el rendimientote la reacción? Sol: R = 86,7 % Datos: Masas atómicas: Ag:108 N:14 O:16 Cl:35,5 Ca:40 5. La siguiente reacción tiene un rendimiento del 90 % (respecto al cloruro de zinc) : Zn (s) + HCl (g)
ZnCl2 (s) + H2 (g) T = 700 ºC
a) si se parte de 26 g de zinc y 14.7 L de HCl (medidos a 25 ºC y 760
mmHg), calcule la masa de cloruro de zinc obtenida. Sol: 36.8 g de ZnCl 2 obtien enen en 5.0 5.0 L de hidr hidróg ógen eno o (med (medid idos os a PTN) PTN),, calc calcul ule e el b) si se obti rendimiento de la reacción respecto a este gas. Sol: R = 73.3 % Datos: Masas atómicas: Zn:65,4 H:1 6. Cuando se pasa una corriente de oxígeno sobre metano, a una temperatura
de 100 ºC, se obtiene dióxido de carbono y agua líquida. a) En un experimento se parte de 5.6 g de metano y se hacen pasar
30.6 litros de O 2 medidos a 1 atm y 100 ºC. Calcular el volumen de CO2 (medido en iguales condiciones) que se obtendría si la reacción fuese cuantitativa. Sol: V = 10.7 L de CO2
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b) Calcule el volumen de dióxido a obtener si se trabaja en las mismas
condiciones de la parte a) pero con un metano de pureza del 80 %. Sol: V = 8.6 L de CO2 c) El dióxido producido en (b) se recoge y se mide a 1 atm y 100 ºC y
ocupa un volumen de 7 L. Calcule el rendimiento de la reacción respecto al dióxido de carbono. Sol: R = 82% d) Se desea obtener 15 L de CO 2 (p = 1 atm, T = 100 °C). Calcule la
cantidad de metano si la reacción reacción transcurre al 80 %. Sol: m=6,3 g de CH4. 7. El NaHCO3 se descompone a alta temperatura según la reacción:
NaHCO3
→Na2CO3+ CO2+ H2O
a) ¿Qué cantidad de Na 2CO3 obtendremos a partir de 8,6 g de NaHCO 3 al 92%? Sol: m=5 g de Na2CO3 b) ¿Qué volumen de CO2 en condiciones normales se producirá si el rendimiento para este producto es del 100 %? Sol: V = 1.1 L de CO 2 Datos: Masas atómicas: C:12 Na:23 H:1 O:16 8. Cuando se pasa vapor de agua sobre hierro metálico caliente se produce H 2
(g) y un óxido de hierro, el Fe 3O4, según según la reacción: reacción: Fe (s) + H2O (g) Fe3O4 (s) + H2 (g) En un experimento se parte de 10 g de Fe metal (caliente) y se hacen pasar 13 litros de H2O (g) medidos a 1 atm y 150°C. Calcular la masa del óxido que se obtendría si: a) la reacción fuese cuantitativa. (al 100%)
b) el rendimiento de la reacción fuese 85%. c) el hierro tuviera una pureza del 90% (reacción cuantitativa). cuantitativa). Datos: Masas atómicas: Fe:56 H:1 O:16 Sol: a) 13.9 g de Fe 3O4 ; b)11.8 g de Fe 3O4 c) 12.5 g de Fe 3O4 cantidad de sulfuro sulfuro de zinc se produjo en un experiment experimento o en el que se 9. ¿Qué cantidad calentaron 9 g de zinc, al 85 % de pureza con 6.45 g de azufre? Si se obtuvo 9,87g de sulfuro de zinc, ¿Cuál fue el rendimiento de la reacción? Zn (s) +S8 (s)
ZnS (s)
Datos: Masas atómicas: Zn:65,4
S:32
Sol: 11.4 g ZnS. R=86,6% iciero ron n reac reacci cion onar ar 44. 44.47 g de cobr cobre e con con 189 189 g de ácid ácido o nít nítrico rico 10. Se hicie efectuándose la siguiente reacción: reacción: Cu + HNO3
Cu (NO3) 2 + NO2 + H2O
a) ¿Cuál es el reactivo limitante y cuál el reactivo en exceso? b) ¿Cuántos gramos de nitrato de cobre cobre se obtuvieron? c) ¿Cuál fue el % de rendimiento, si en el laboratorio se formaron 120 g de nitrato de cobre? Datos: Masas atómicas: Cu:63,5
H:1
N:14 O:16
Sol: a) Reactivo limitante es el Cu y el HNO 3 está en exceso exceso;; b) 131,25 131,25gr gr Cu (NO3) 2 ; c) R: 91,43% 5 I.E.S. Miguel Romero Esteo
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11. Para obtener la urea se hicieron reaccionar 637.2 g de amoníaco con 1142 g
de dióxido de carbono, según la siguiente ecuación: ecuación: NH 3 + CO 2 + H2O a) ¿Cuál es el reactivo limitante y cuál el reactivo en exceso?
(NH2) 2CO
b) ¿Qué masa de producto (urea) se se formó? c) ¿Cuál fue el % de rendimiento si se sintetizó sintetizó 1 kg de urea? Datos: Masas atómicas: C:12
H:1
N:14 O:16
Sol: a) Reactivo limitante es el NH3 ; b) 1124,4gr (NH2) 2CO; c) R: 88,93% 12. El disu disulf lfur uro o de carb carbon ono o arde arde con con oxíg oxígen eno o de acue acuerd rdo o con con la sigu siguie ient nte e
reacción: CS2 + O2
CO2 + SO2
Calcule los gramos de óxido de azufre producidos cuando reaccionan 15.0 g de sulfuro sulfuro de carbono carbono y
27,3 L de oxígeno oxígeno a 750 mm de Hg y 25ºC. Sol: 38,4 g
SO2 13. Cuando se calienta dióxido de silicio mezclado con carbono, se forma carburo de silicio (SiC) y monóxido
de carbono. Si mezclamos 150 g de dióxido de silicio con 105 g de carbono: a) ¿Cuál es el reactivo limitante? b) ¿Cuántos gramos de CO se formarán?
Datos: Masas atómicas: C:12
Si:28
O:16
Sol: a) SiO2; b) 140 g CO 14. El cloruro de sodio reacciona con el nitrato de plata para dar cloruro de plata y nitrato de sodio.
¿Qué masa de cloruro de plata se puede obtener a partir de la reacción de 17 g de nitrato de plata con 2,93 g de cloruro de sodio?
Solución: 8,49 g
Reactivos en disolución clorur uro o de alum alumin inio io,, AlCl AlCl3, se util utiliz iza a como como cata catali liza zado dorr en dive divers rsas as 1. El clor reacciones industriales. y se prepara a partir del cloruro de hidrógeno gaseoso y viruta de aluminio metálico. Considerando que un vaso de reacción contiene 0.15 mol de Al y 0.35 mol de HCl. Calcule cuántos moles de AlCl 3 se pueden preparar a partir de esta mezcla. Sol:
El HCl es el reactivo limitante y se producen 0.12 moles de AlCl3. reaccionar 50 2. Calcula la masa de sulfato de sodio, Na 2SO4, que se obtiene al reaccionar mL de una disolución de ácido sulfúrico, H 2SO4, de 15% de riqueza en masa y 1,1 Kg/L de densidad, con hidróxido de sodio, NaOH. Sol: 11,95g Calcul ula a el volu volume men n de hidr hidróg ógen eno, o, medi medido do en c.n. c.n.,, que que se obti obtien ene e al 3. Calc reaccionar 40 mL de una disolución de ácido clorhídrico, HCl, de 18% de riqueza en masa y 1,09 g/mL de densidad, con un exceso de cinc. En la reacción se obtiene también cloruro de cinc. Sol: 2,41 L ácido o clor clorhí hídr dric ico o reac reacci cion ona a con con el nitr nitrat ato o de plat plata a form formán ándo dose se un 4. El ácid precipitado de cloruro de plata y una disolución de ácido nítrico. Calcula cuántos gramos de cloruro de plata se formarán si reaccionan completamente 25mL de disolución de ácido clorhídrico 2 M. Sol: 7,17 g Determ rmin ina a la masa masa de clor clorur uro o de pota potasi sio o que que se obte obtend ndrá rá si hace hacemo mos s 5. Dete reaccionar 25 mL de disolución de hidróxido de potasio al 20% en masa con 6 I.E.S. Miguel Romero Esteo
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exceso de ácido clorhídrico. La densidad de la disolución de KOH es 1,08 g/mL Sol: 7,2 g Averigua la masa de hidróxido hidróxido de calcio que puede neutralizarse neutralizarse con 75 mL 6. Averigua de una disolución 0,5 M de ácido clorhídrico. Sol: 1,4 g 7. Calcula la masa de hierro que reaccionará con 250 mL de disolución de sulfato de cobre (II) al 15 % en masa, para dar sulfato de hierro (II) y cobre metálico. La densidad de la disolución de sulfato de cobre (II) es 1,05 g/mL. Sol: 13,8 g 8. Añadimos 150 mL de disolución 2M de hidróxido de sodio a otra disolución de sulf sulfat ato o de magn magnes esio io.. Aver Averig igua ua la masa masa de hidr hidróx óxid ido o de magn magnes esio io que que se formará si el sulfato de magnesio, MgSO 4, está en exceso. Sol: 8,7 g 9. Calcula la cantidad de caliza, cuya riqueza en carbonato cálcico es del 83,6 %, que podrán ser atacados por 150 ml de disolución de ácido clorhídrico 1N. Sol: 8,97 g 10. ¿Cuántos ml de ácido clorhídrico del 25 % en peso y densidad 0,91 g/ml son necesarios para neutralizar 32 g de Ca(OH)2? Sol: 138,6 ml 11. El ácido clorhídrico reacciona con el carbonato sódico para dar, entre otros productos, dióxido de carbono. Calcula el volumen de ácido clorhídrico 0,6 M que se necesita para que reaccione completamente con 4,2 g de carbonato sódico. Sol: 132 ml 12. Se añaden 2,5 cm 3 de una disolución 1,5 M de nitrato de magnesio sobre una disolución con suficiente cantidad de hidróxido de sodio con lo que se forma un prec precip ipit itad ado o de hidr hidróx óxid ido o de magn magnes esio io.. ¿Cuá ¿Cuáll será será la masa masa de dich dicho o precipitado? Mg(NO3)2 + NaOH Mg(OH) 2↓ + 2NaNO3 → Sol:
m Mg(NO3)2= 0,219 g
13. Se añaden 5 cm3 de ácido clorhídrico 0,8 M sobre una determinada cantidad de carbonato de calcio desprendiéndose dióxido de carbono, cloruro de calcio y agua. ¿Qué volumen del mismo a 1,2 atm y 50ºC obtendremos si se consume todo el ácido? CaCO3 + HCl→CO2↑ +CaCl2 + H2O 3
Sol: V=44 cm
14. ¿Qué volumen de hidrógeno, H 2, medido a 50ºC y 1,2 atm de presión, se obtiene al añadir 75 mL de HCl 0,5 M a 10g de Al? Sol:V = 0,415 L de H 2 15. En la reacción de ácido sulfúrico con cloruro de bario: H2SO4 + BaCl2 → BaSO4 + HCl
Calcula: a) El volumen de una disolución de ácido sulfúrico, de densidad 1,84g/mL y 96% en masa y riqueza, necesario para que reaccionen totalmente totalmente 21,6g de cloruro de bario. b) La masa de sulfato de bario que se obtendrá.
Reacciones consecutivas 1. ¿Cuántos gramos de cobre se obtendrán cuando el gas hidrógeno obtenido al hacer reaccionar 41,6 g de Al con un exceso de cloruro de hidrógeno se hace pasar sobre una cantidad en exceso e xceso de CuO? Sol: 147 g Al + HCl →H2 + AlCl3 H2 + CuO →Cu + H2O 2. ¿Qué cantidad de ácido sulfúrico podrá obtenerse a partir de una tonelada de pirita (FeS2), de acuerdo con las siguientes reacciones: Sol: 1,64 toneladas FeS2 + O2 → Fe2O3 + SO2 SO2 + O2→ SO3 SO3 + H2O → H2SO4
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Física y Química 1º Bachillerato Bachillerato
Unidad 14: Reacciones Químicas. Estequiometría Estequiometría
3. La obtención de permanganato de potasio precisa de dos etapas. La primera reacción implica la conversión del dióxido de manganeso en manganato de potasio: MnO2+KOH+O2→K 2MnO4+H2O La segunda reacción implica el cambio de manganato de potasio en permanganato de potasio: K 2MnO4+Cl2→KMnO4+KCl ¿Qué ¿Qué masa masa de perm perman anga gana nato to se form formar ará á a part partir ir de 100 100 g de dióx dióxid ido? o? Solución:181,7 g 4. Las siguientes ecuaciones químicas corresponden a dos de las reacciones consecutivas que se dan en un alto horno: C(s) + CO2 (g) → 2 CO (g) Fe2O3 (s) + 3 CO (g) → 2 Fe (s) + 3 CO 2 (g) Calcula la masa de carbono que se necesita para obtener 100 kg de hierro considerando que el rendimiento global del proceso es del 80%. Datos: Masas atómicas: Fe = 55,85; O = 16; C = 12
5. El ácido nítrico atmosférico, componente de la lluvia ácida, puede formarse en tres etapas, descritas por las ecuaciones: N2 + O2 → NO NO + O2→ NO2 NO2 + H2O → NO+HNO3 Calc Calcul ula a la masa masa de ácid ácido o que que se puede puede obte obtene nerr a part partir ir de 1m3 de N2, a 700mmHg y 70ºC. Sol: m: 2 748 g 6. El ácido sulfúrico, H 2SO4, se puede obtener mediante la siguiente secuencia de reacciones: FeS2 + O2 → Fe2O3 + SO2 SO2 + O2+ H2O → H2SO4 Calcula la masa de ácido sulfúrico que se puede obtener a partir de 1 t de pirita, con un 55% de riqueza en FeS2, si el rendimiento del proceso es del 60%. Sol: m = 5,39 · 10 5 g de H2SO4
8 I.E.S. Miguel Romero Esteo
Curso 2010/11