Ejercicios Tema 4 - Reacciones Químicas PDF

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ies politécnico...

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Tema 4 Ajuste reacciones químicas a. b. c. d. e. f. g. h. i. j. k. l. m. n. o. p. q. r. s. t. u. v. w. x. y. z. aa. bb. cc.

H2 + O2 → H2O N2 + H2 → NH3 H2O + Na → NaOH + H2 KClO3 → KCl + O2 BaO2 + HCl → BaCl2 + H2O2 H2SO4 + NaCl → Na2SO4 + HCl FeS2 → Fe3S4 + S2 H2SO4 + C → H2O + SO2 + CO2 SO2 + O2 → SO3 HCl + MnO2 → MnCl2 + H2O + Cl2 K2CO3 + C → CO + K Ag2SO4 + NaCl → Na2SO4 + AgCl NaNO3 + KCl → NaCl + KNO3 Fe2O3 + CO → CO2 + Fe Na2CO3 + H2O + CO2 → NaHCO3 Cr2O3 + Al → Al2O3 + Cr Ag + HNO3 → NO + H2O + AgNO3 CuFeS2 + O2 → SO2 + CuO + FeO C2H6 + O2 → CO2 + H2O FeS2 + O2 → Fe2O3 + SO2 Zn + HCl → ZnCl2 + H2 Al + HCl → AlCl3 + H2 CaC2 + H2O → C2H2 + Ca(OH)2 HCl + Al(OH)3 → AlCl3 + H2O Fe + O2 → Fe2 O3 HBr + NaOH → NaBr + H2O C6H12O6 + O2 → CO2 + H2O CH4+O2 → CO2+ H2O Fe + H2SO4 → Fe2(SO4)3+ H2

dd. C2H4+ O2 → CO2+ H2O ee. C3H6+ O2 → CO2+ H2O ff. Cl2+ O2 → Cl2O3 gg. Mg + O2 → MgO hh. HNO3+ NH3 → NH4NO3 ii. Cl2O3+ H2O → HClO2 jj. HCl + Ca(OH)2 → CaCl2 + H2O kk. Zn + HCl → ZnCl2 + H2 ll. PCl3 + H2O → H3PO3 + HCl mm.O2 + CO → CO2 nn. Na + Cl2 → NaCl oo. Al4C3 + H2O → Al(OH)3 + CH4 pp. I2 + HNO3 → HIO3 + NO2 + H2O qq. BaCl2 + H2SO → BaSO4 + HCl rr. CaC2 + H2O → C2H2 + Ca(OH)2 ss. C2H2 + O2 → CO2 + H2O tt. CS2 + Cl2 → CCl4 + SCl2 uu. Al2S3 + H2 O → Al(OH)3 + H2 S vv. NH3 + O2 → NO (g) + H2O ww. KI + Pb(NO3)2 → KNO3 + PbI2 xx. C6H12O6 + O2 → CO2 + H2O yy. BCl3 + P4 + H2 → BP + HCl zz. HClO4 + P4O10 → H3PO4 + Cl2O7 aaa. Na2CO3 + C + N2 → NaCN + CO bbb. Zn + SO2 → ZnS2O4 Cálculos estequiométricos 1.

El paso final en la producción del metal cromo consiste en la reacción del óxido de cromo (III) con silicio a alta temperatura: Cr2O3 + Si (s) → Cr + SiO2 a. Ajusta la reacción de producción.

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b. ¿Cuántos moles de Si reaccionan con 5 moles de Cr2O3? Sol: 7,5 moles c. ¿Cuántos moles de cromo metálico se forman? Sol: 10 moles. El clorato de potasio, KClO3, se obtiene por la acción del cloro gas sobre una disolución de hidróxido de potasio en caliente, obteniéndose, además del clorato de potasio, cloruro de potasio y agua. a. Escribe y ajusta la ecuación química. b. Calcula la cantidad de KClO3, en mol, que se obtiene al reaccionar 10 mol de hidróxido de potasio con cloro gas. Sol: 1.67 mol c. Calcula la cantidad de cloro, en mol, que reacciona completamente con 5 mol de hidróxido de potasio. Sol: 2.5 moles. ¿Qué masa y cantidad de sulfuro de cobre (II) se obtiene al hacer reaccionar 64 g de azufre (s) con la cantidad adecuada de cobre? Sol: 191 g y 2 moles. ¿El hidrógeno y el oxígeno moleculares reaccionan entre sí para formar agua. a. Escribe y ajusta la reacción. b. ¿Cuántos moles y gramos de agua se formarán a partir de 100 g de hidrógeno? Sol: 900 g y 50 moles. En un horno se produce la siguiente reacción: Bi2S3 + O2 → Bi2O3 + SO2 a. Ajusta la ecuación química. b. Calcula la masa de dióxido de azufre, que se obtiene al reaccionar 1 kg de Bi2S3 con la cantidad suficiente de O2. Sol: 374,4 g SO2 c. Calcula la masa de oxígeno, que reacciona completamente con 5 mol de Bi2S3. Sol: 720 g O2. El amoniaco se descompone en nitrógeno e hidrógeno, ambos en estado gaseoso. a. Escribe la ecuación de la reacción ajustada.

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b. Calcula la cantidad de hidrógeno que se desprende en la descomposición de 68 g de amoníaco. Sol: 6 mol H2. c. ¿Cuántas moléculas de hidrógeno se desprenden? Sol: 3,61·1024 moléculas Cuando reacciona el magnesio con el oxígeno se produce óxido de magnesio. a. Escribe y ajusta la reacción b. ¿Qué masa y cantidad de óxido se obtiene si partimos de 200 g de magnesio? Sol: 331,7 g óxido y 8,23 mol óxido c. ¿Qué masa y cantidad de oxígeno se consume en el caso anterior? Sol: 131,7 g O2 y 4,11 mol O2 d. ¿Cuántas moléculas de oxígeno reaccionan cuando se obtiene 1 mol de óxido? Sol: 3,02·1023 moléculas O2

Reactivo limitante El hidrógeno y el oxígeno gaseosos reaccionan, en condiciones adecuadas, dando agua líquida. Si se hacen reaccionar 10 L de H2 con 3,5 L de O2, medidos en condiciones normales, ¿qué masa de agua, se obtiene? 9. Calcular, los gramos de ZnSO4 obtenidos al reaccionar 10 gr de Zn con 100 ml de H2SO4, 2 M. Además se obtiene gas hidrógeno. 10. En síntesis del amoniaco reaccionan 10 gr de H2 con 50 gr de N2. Calcula los gramos que sobran del reactivo en exceso y la masa de amoniaco que se obtiene. 11. Se hacen reaccionar 50 gramos de aluminio con 500 ml de una disolución de ácido sulfúrico 2M. Calcula el volumen de gas hidrógeno que se obtiene en C.N. Sol: 22,37 L 12. Las soluciones de plata pueden reaccionar con cinc metálico mediante la reacción: Zn + Ag+2  → Ag + Zn+2  Una masa de 100 g de cinc se pone en contacto con 7 g de Ag+ 8.

a. Indica si existe un reactivo limitante. b. ¿Queda algo sin reaccionar? 13. El carbonato de calcio es el principal ingrediente de ciertas tabletas antiácidos comerciales. En una disolución de ácido clorhídrico, el carbonato de calcio se disuelve, produciéndose cloruro de calcio, dioxido de carbono y agua. a. ¿Qué volumen de ácido clorhídrico 0,1 M se requeriría para que reaccione totalmente una tableta de 0,540 g, suponiendo que esta es de carbonato de calcio puro? Sol: 108 ml b. Si para disolver la tableta anterior solo se necesitaron 79 ml de ácido clorhídrico 0,1 M, ¿Cuál es el porcentaje de carbonato de calcio en dicha tableta? Sol: 73,15 %. 14. Un trozo de 100 g de una muestra que contiene cinc reacciona exactamente con 150 cm3 de un ácido clorhídrico de densidad 1,19 g/cm3 y que contiene el 37,23 % en peso del ácido. ¿Cuál es la riqueza de cinc en la muestra? Sol: 59.5 %. 15. Un agua contaminada contiene Bis(trioxidonitrato) de plomo disuelto, que reacciona con el sulfato de sodio, produciendo trioxidonitrato de sodio y sulfato de plomo. Calcula la concentración de Bis(trioxidonitrato) de plomo en el agua sabiendo que 500 ml de esta reaccionaron exactamente con 0,450 g de sulfato de sodio. Sol: 6,34·10-3 mol/l 16. Sobre 64 g de Al del 95 % de pureza se añaden 1,5 l de disolución de ácido sulfúrico 2 M. Calcula el volumen de hidrógeno desprendido a 20 ºC y 706 mmHg de presión. Sol: 77,59 l. 17. Tenemos 150 ml de disolución de ácido clorhídrico 0,50 M y echamos en ella un trozo de hierro de 2,0 g, el cual reacciona con el ácido para dar cloruro de hierro(III) y gas hidrógeno que se desprende. a. Escribe y ajusta el proceso que tiene lugar. b. Deduce cuál es el reactivo limitante y la cantidad del reactivo en exceso. Sol: 0,60 g c. ¿Qué volumen de hidrógeno se desprende medido en c.n.? Sol: 0,85 L

Rendimiento de las reacciones químicas

18. Calcula el rendimiento de la reacción de combustión del octano, C8H18, sabiendo que al quemar 83 g de octano se obtienen 232 g de CO2. Sol:

90,75%. 19. La descomposición térmica del clorato de sodio produce cloruro de sodio y oxígeno. Calcula el rendimiento de la reacción si a partir de 100 g de clorato sódico se han obtenido 43,2 g de oxígeno. Sol: 96 % 20. El yodato de potasio sólido, reacciona con la hidracina líquida (N2H4), para dar yoduro de potasio, nitrógeno gas y agua. Si se someten a reacción 500 g de yodato de potasio con 200 g de hidracina, determina: a. La masa sobrante del reactivo en exceso. b. La masa de yoduro de potasio, que se forma con 100 g de yodato y un exceso de hidracina. c. El rendimiento de la reacción, si al reaccionar 15.1 g de hidracina y un exceso de yodato, se obtienen experimentalmente 35.50 g de yoduro. 21. A partir del reciclado de latas de conserva se puede obtener estaño metálico y una empresa utiliza esta materia prima para la obtención de dióxido de estaño, que es un material base para la elaboración de sensores de gas. En la reacción del proceso se hace reaccionar estaño metálico con ácido nítrico para dar dióxido de estaño, dióxido de nitrógeno y agua. Teniendo en cuenta que cada lata pesa 16 g, de los cuales el 22 % en peso es estaño puro, responde: a. Si el rendimiento de la reacción es del 80%, ¿cuántas latas de conserva son necesarias para producir 70 g de dióxido de estaño? Sol: 20 Latas b. ¿Cuál es el volumen mínimo de ácido nítrico 2 M necesario para que reaccione toda la cantidad de Sn requerida en este proceso? Sol: 1,159 L c. El dióxido de nitrógeno es un subproducto de la reacción, ¿qué volumen debería tener dicho recipiente para que, a 35 °C, soporte una presión de 1.5 atm? Sol: 30,7 L 22. Al calentar fuertemente fosfato de calcio, dióxido de silicio y carbono sólido, se obtiene fósforo que, dada la alta temperatura, se separa en forma de gas (P4). En la reacción química, además del fósforo gas, se

obtiene metasilicato de calcio y dióxido de carbono. Si se parte de 250 g de fosfato de calcio, de 100 g de dióxido de silicio y de 50 g de carbono sólido y se obtuvieron 30 g de fósforo gas, a. ¿qué masa de metasilicato de calcio se obtiene? Sol: 193.3g b. ¿cuál fue el rendimiento de generación de fósforo gas? Sol: 87,54%....