Examen de Química PAU Castilla-La Mancha 2022 · Ordinaria

Pregunta 1 (3,0 puntos) En un recipiente de 1 litro de capacidad, en el que previamente se ha hecho el vacío, se introducen 0,1 mol de $\text{NO}$; 0,05 moles de $\text{H}_2$ y 0,1 mol de agua. Se calienta el matraz y se establece el equilibrio:

$$2\,\text{NO}\,(\text{g}) + 2\,\text{H}_2\,(\text{g}) \rightleftharpoons \text{N}_2\,(\text{g}) + 2\,\text{H}_2\text{O}\,(\text{g})$$

Sabiendo que cuando se establece el equilibrio la concentración de $\text{NO}$ es 0,062 M, calcule:

a)

[1,5 puntos] Las concentraciones de todas las especies en el equilibrio.

b)

[1,5 puntos] El valor de la constante $K_c$ a esa temperatura.

Pregunta 2 (3,0 puntos) Cuando el yodo molecular, $\text{I}_2$, reacciona con el ácido nítrico, $\text{HNO}_3$, se produce $\text{HIO}_3$, dióxido de nitrógeno y agua.

$$\text{I}_2 + \text{HNO}_3 \rightarrow \text{HIO}_3 + \text{NO}_2 + \text{H}_2\text{O}$$

a)

[1,0 punto] Escriba y ajuste, por el método del ion-electrón, las semirreacciones de oxidación y reducción que tienen lugar. Indique cuál es el oxidante y cuál el reductor.

b)

[1,0 punto] Escriba, ajustadas, la reacción iónica global y la reacción molecular global.

c)

[1,0 punto] Calcule el volumen de ácido nítrico del 65% de riqueza en masa y densidad $1{,}5\text{ g}\cdot\text{mL}^{-1}$ que reacciona con $25{,}4\text{ g}$ de yodo molecular.

Datos de masa atómica: $\text{I} = 127$, $\text{N} = 14$, $\text{O} = 16$, $\text{H} = 1$

Pregunta 3 (3,0 puntos) Disponemos de dos disoluciones acuosas, una disolución 0,10 M de $\text{NaOH}$ y otra disolución 0,50 M de $\text{HCl}$.

a)

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

b)

(1,0 punto) Calcular el pH de la disolución resultante si mezclamos 80 mL de la primera disolución y 20 mL de la segunda disolución, considere volúmenes aditivos.

c)

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

Pregunta 4 (3,0 puntos) Teniendo en cuenta los potenciales de reducción estándar de la plata y del níquel: $E^\circ(\text{Ag}^+/\text{Ag}) = +0{,}80\text{ V}$ y $E^\circ(\text{Ni}^{2+}/\text{Ni}) = -0{,}25\text{ V}$:

a)

[1,0 punto] ¿Cuál es la fuerza electromotriz, en condiciones estándar, de la pila que se podría construir?

b)

[1,0 punto] Escriba la notación de esa pila y la reacción global que tienen lugar.

c)

[1,0 punto] Indique cuál es el cátodo, el ánodo, las reacciones que tienen lugar en cada uno de ellos.

Pregunta 5 (2,0 puntos) Considere las moléculas $\text{BF}_3$ y $\text{NH}_3$.

a)

[0,5 puntos] Escriba su estructura de Lewis.

b)

[0,5 puntos] Indique su geometría molecular utilizando la teoría de repulsión de pares de electrones de la capa de valencia.

c)

[0,5 puntos] Indique cuál es la hibridación del átomo central de cada una de ellas.

d)

[0,5 puntos] Explique la polaridad de ambas moléculas.

Se disuelven $23\text{ g}$ de ácido metanoico, $\text{HCOOH}$, en agua hasta obtener $10\text{ litros}$ de disolución. La concentración de iones $\text{H}_3\text{O}^+$ es $0{,}003\text{ M}$. Calcule:

Masas atómicas: $\text{H} = 1$; $\text{C} = 12$; $\text{O} = 16$.

a)

El pH de la disolución y el grado de disociación.

b)

La constante $K_a$ del ácido metanoico.

La solubilidad del hidróxido de manganeso (II) en agua es de $1{,}96\text{ mg/L}$. Calcule la constante del producto de solubilidad de dicha sustancia.

Dato: masas atómicas: $\text{Mn} = 54{,}94$; $\text{O} = 16$; $\text{H} = 1$.

Pregunta 8 [1,0 punto]

Considere los elementos A ($Z = 11$), B ($Z = 15$) y C ($Z = 17$).

a)

[0,5 puntos] Escriba la configuración electrónica de cada elemento, indicando grupo y periodo.

Elemento

Configuración electrónica

Grupo

Periodo

A ($Z = 11$)

B ($Z = 15$)

C ($Z = 17$)

b)

[0,5 puntos] Justifique cuál es el elemento que tiene menor energía de ionización.

Pregunta 9 (1,0 punto) Para la reacción química en fase gaseosa:

$$4\text{ HBr} + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{ H}_2\text{O} + 2\text{ Br}_2$$

se sabe que la velocidad de reacción viene dada por la expresión $v = k [\text{HBr}][\text{O}_2]$.

a)

Indique el orden de reacción. [0,5 puntos]

b)

Para la constante de velocidad, indique sus unidades, sabiendo que las unidades de la velocidad de reacción son $\text{mol}\cdot\text{L}^{-1}\cdot\text{s}^{-1}$ y las unidades de concentración son $\text{mol}\cdot\text{L}^{-1}$. [0,5 puntos]

Pregunta 10 (1,0 punto) Escriba la reacción y nombre los productos obtenidos al someter al 1-butanol (butan-1-ol) a un proceso de:

a)

Combustión. [0,25 puntos]

b)

Un posible producto de oxidación. [0,25 puntos]

c)

Deshidratación. [0,25 puntos]

d)

Reacción con ácido etanoico. [0,25 puntos]