Ejercicio B.5 · Química PAU Madrid Ordinaria 2023

Tema: Oxidación-reducción · Del examen Ordinaria (2023)

Enunciado

B.5 Una muestra que contiene sulfuro de calcio se trata con ácido nítrico concentrado hasta reacción completa, según:CaS+HNO3→NO+SO2+Ca(NO3)2+H2O\mathrm{CaS + HNO_3 \rightarrow NO + SO_2 + Ca(NO_3)_2 + H_2O}

a)

(1 punto) Escriba y ajuste por el método del ion electrón las reacciones de oxidación, reducción, iónica y molecular.

b)

(1 punto) Sabiendo que al tratar 35 g35\text{ g} de la muestra con exceso de ácido se obtienen 20,3 L20{,}3\text{ L} de NO\mathrm{NO}, medidos a 30 ∘C30\text{ }^\circ\mathrm{C} y 780 mm Hg780\text{ mm Hg}, calcule la riqueza en CaS\mathrm{CaS} de la muestra.

Datos:

Masas atómicas (u): S=32\mathrm{S} = 32; Ca=40\mathrm{Ca} = 40. R=0,082 atm⋅L⋅mol−1⋅K−1R = 0{,}082\text{ atm}\cdot\text{L}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}.

Enunciado: Ejercicio B.5 · Química PAU Madrid Ordinaria 2023

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

Semirreacción de oxidación:

Solución: S2−+2 H2O→SO2+6 e−+4 H+\mathrm{S^{2-} + 2\,H_2O \rightarrow SO_2 + 6\,e^- + 4\,H^+}

Semirreacción de reducción:

Solución: NO3−+4 H++3 e−→NO+2 H2O\mathrm{NO_3^- + 4\,H^+ + 3\,e^- \rightarrow NO + 2\,H_2O}

Reacción iónica ajustada:

Solución: S2−+4 H++2 NO3−→SO2+2 NO+2 H2O\mathrm{S^{2-} + 4\,H^+ + 2\,NO_3^- \rightarrow SO_2 + 2\,NO + 2\,H_2O}

Reacción molecular ajustada:

Solución: CaS+4 HNO3→SO2+2 NO+2 H2O+Ca(NO3)2\mathrm{CaS + 4\,HNO_3 \rightarrow SO_2 + 2\,NO + 2\,H_2O + Ca(NO_3)_2}

b) Sabiendo que al tratar 35 g de la muestra con exceso de ácido se obtienen 20,3 L de NO, medidos a 30 °C y 780 mm Hg, calcule la riqueza en CaS de la muestra.

Solución: 8686 %

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