Examen de Química PAU Castilla-La Mancha 2022 · Extraordinaria

Pregunta 1 (3,0 puntos) Se coloca cierta cantidad de $\text{SO}_3$ en un matraz de $0{,}80\text{ L}$. A cierta temperatura se establece el equilibrio de disociación:

$$2\ \text{SO}_3(\text{g}) \rightleftharpoons 2\ \text{SO}_2(\text{g}) + \text{O}_2(\text{g})$$

Se comprueba que en el equilibrio hay $2\text{ moles}$ de $\text{O}_2$. Si $K_c$ es $0{,}22\text{ M}$ a la temperatura de la experiencia,

a)

(1,5 puntos) Calcule las concentraciones de las sustancias presentes en el equilibrio.

b)

(1,5 puntos) Calcule el grado de disociación del $\text{SO}_3$.

Pregunta 2 (3,0 puntos) Para el siguiente proceso redox:

$$\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7 + \text{HClO}_4 + \text{HI} \rightarrow \text{KClO}_4 + \text{Cr(ClO}_4\text{)}_3 + \text{I}_2 + \text{H}_2\text{O}$$

a)

(1,0 punto) Escriba las semirreacciones de oxidación y reducción. Señale claramente cuál es el oxidante y el reductor.

b)

(1,0 punto) Ajuste las ecuaciones iónica y molecular por el método del ion-electrón.

c)

(1,0 punto) Calcule los gramos de $\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7$ necesarios para obtener $60\text{ g}$ de $\text{I}_2$ si el rendimiento de la reacción es del $50\,\%$.

Masas atómicas: $\text{K}=39{,}1$; $\text{Cr}=52{,}0$; $\text{H}=1{,}0$; $\text{O}=16{,}0$; $\text{Cl}=35{,}5$; $\text{I}=126{,}9$

Pregunta 3 (3,0 puntos) Sabiendo que los potenciales de reducción del hierro y del cobalto en condiciones estándar son $E^\circ(\text{Fe}^{2+}/\text{Fe}) = -0{,}44\text{ V}$ y $E^\circ(\text{Co}^{2+}/\text{Co}) = -0{,}28\text{ V}$:

a)

(1,0 punto) Calcule el potencial estándar de la pila que podría formarse con ellos. Indique razonadamente cuál sería el ánodo y cuál el cátodo.

b)

(1,0 punto) Escriba las reacciones que tendrían lugar en el ánodo y en el cátodo, así como la reacción global de la pila.

c)

(1,0 punto) Escriba la notación de la pila.

Pregunta 4 (3,0 puntos) Se dispone de dos disoluciones, una de $\text{HCl } 0{,}1\text{ M}$ y otra de $\text{NaOH } 0{,}05\text{ M}$.

a)

(1,0 punto) Calcule el pH de cada una de ellas.

b)

(1,0 punto) ¿Qué pH tendrá la mezcla de $500\text{ mL}$ de cada una de las disoluciones?

c)

(1,0 punto) Calcule el volumen de disolución de $\text{NaOH}$ que hay que añadir a $100\text{ mL}$ de la de $\text{HCl}$ para neutralizarla.

En todos los casos suponga volúmenes aditivos.

El grado de disociación de una disolución de ácido acético en agua es del $2{,}53\%$.

Dato: $K_a = 1{,}76\cdot 10^{-5}$

a)

[0,5 puntos] Escriba la ecuación de disociación del ácido acético.

b)

[1,0 punto] Calcule la concentración inicial de ácido acético antes de disociarse.

c)

[0,5 puntos] Calcule el pH de la disolución resultante.

Sean las moléculas $\text{CH}_4$, $\text{CO}_2$ y $\text{NO}_3^-$

a)

[0,5 puntos] Deduzca la estructura de Lewis de cada una de ellas.

b)

[0,5 puntos] Describa la geometría de estas moléculas usando la teoría de repulsión de pares de electrones, indicando la hibridación del átomo central.

Especie

Geometría molecular

Hibridación del átomo central

$\text{CH}_4$

$\text{CO}_2$

$\text{NO}_3^-$

c)

[0,5 puntos] Indique el tipo de enlaces $\sigma / \pi$ que se dan en estas moléculas.

d)

[0,5 puntos] Comente la polaridad de cada molécula.

[1,0 punto] Calcule el producto de solubilidad del $\text{Cd(OH)}_2$ sabiendo que la solubilidad de esta sal es agua es $1{,}4\cdot 10^{-5}\ \text{mol}\cdot\text{L}^{-1}$.

Pregunta 8 (1,0 punto) Señale cuáles de las siguientes combinaciones de números cuánticos no son correctas e indique la razón:

a)

(4, 3, 2, 1)

b)

(1, 0, -1, -½)

c)

(4, 0, 1, ½)

d)

(3, 2, -2, ½)

Pregunta 9 (1,0 punto) La ecuación de velocidad de la reacción entre un compuesto A y otro B puede expresarse mediante: $v = k[\text{A}][\text{B}]^2$. Indique cómo debe modificarse la concentración de A para que se mantenga la velocidad de la reacción si la concentración de B se reduce a la mitad.

Pregunta 10 (1,0 punto) Copie y complete en el cuadernillo (no en este enunciado) los huecos de la siguiente tabla correspondientes a átomos neutros:

Símbolo · ${}_{38}\text{Sr}^{89}$ · ${}_{50}\text{Sn}^{127}$

Electrones · · · · 6

Neutrones · · · · 6

Núm. atómico, Z · · · 5

Núm. másico, A · · · 12