Ejercicio B.3 · Química PAU Madrid Ordinaria 2021

Tema: Oxidación-reducción · Del examen Ordinaria (2021)

Enunciado

B.3 (2 puntos) Se puede obtener cloro gaseoso en la oxidación del ácido clorhídrico con ácido nítrico, produciéndose también dióxido de nitrógeno y agua.

a)

Indique cuál es la especie oxidante y cuál la reductora. Ajuste la reacción iónica global y la reacción molecular por el método del ion-electrón.

b)

Sabiendo que el rendimiento de la reacción es del 82%82\%, calcule el volumen de cloro que se obtiene a 25 ∘C25\ ^{\circ}\mathrm{C} y 1,0 atm1{,}0\ \mathrm{atm}, cuando reaccionan 600 mL600\ \mathrm{mL} de una disolución 2,00 M2{,}00\ \mathrm{M} de HCl\mathrm{HCl} con ácido nítrico en exceso.

Dato. R=0,082 atm⋅L⋅mol−1⋅K−1R = 0{,}082\ \mathrm{atm\cdot L\cdot mol^{-1}\cdot K^{-1}}.

Enunciado: Ejercicio B.3 · Química PAU Madrid Ordinaria 2021

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

Especie oxidante:

Solución: HNO3\mathrm{HNO_3} / NO3−\mathrm{NO_3^-}

Especie reductora:

Solución: HCl\mathrm{HCl} / Cl−\mathrm{Cl^-}

Reacción iónica global ajustada:

Solución: 2 NO3−+2 Cl−+4 H+→2 NO2+Cl2+2 H2O2\,\mathrm{NO_3^-} + 2\,\mathrm{Cl^-} + 4\,\mathrm{H^+} \rightarrow 2\,\mathrm{NO_2} + \mathrm{Cl_2} + 2\,\mathrm{H_2O}

Reacción molecular global ajustada:

Solución: 2 HNO3+2 HCl→2 NO2+Cl2+2 H2O2\,\mathrm{HNO_3} + 2\,\mathrm{HCl} \rightarrow 2\,\mathrm{NO_2} + \mathrm{Cl_2} + 2\,\mathrm{H_2O}

b) Sabiendo que el rendimiento de la reacción es del 82%, calcule el volumen de cloro que se obtiene a 25 °C y 1,0 atm, cuando reaccionan 600 mL de una disolución 2,00 M de HCl con ácido nítrico en exceso.

Solución: 1212 L

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