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NOME:___________________________________________DATA: ___/03/2016 PROFESSORA: _____________________________________ TURNO: ______________ 1ª LISTA DE EXERCÍCIOS DO 1º BIMESTRE (MATERIAL DE APOIO PARA ESTUDOS) (ENTREGAR COM RESOLUÇÃO DETALHADA NO DIA DA PROVA DAS AULAS TEÓRICAS) REAÇÕES QUÍMICAS E ESTEQUIOMETRIA 1. (Fuvest 2015-adaptada) O sistema de airbag de um carro é formado por um sensor que detecta rápidas diminuições de velocidade, uma bolsa inflável e um dispositivo contendo azida de sódio 3(NaN ) e outras substâncias secundárias. O sensor, ao detectar uma grande desaceleração, produz uma descarga elétrica que provoca o aquecimento e a decomposição da azida de sódio. O nitrogênio liberado na reação infla rapidamente a bolsa, que, então, protege o motorista. Considere a situação em que o carro, inicialmente a 36 km / h (10 m / s), dirigido por um motorista de 60 kg, para devido a uma colisão frontal. Escreva a equação química da reação de decomposição da azida de sódio formando sódio metálico e nitrogênio gasoso. Sob pressão atmosférica de 1atm e temperatura de 27 C, qual é o volume V de gás nitrogênio formado pela decomposição de 65 g de azida de sódio? Considere o nitrogênio como um gás ideal; Constante universal dos gases: R 0,08 atm / (mol K); 0 C 273 K. 2. (Upf 2015-adaptada) Uma das formas de obtenção de ácido clorídrico pode ocorrer por meio da reação entre gás cloro e gás hidrogênio seguida pela dissolução, em água, do produto obtido. Considerando que 35,5 g de gás cloro sejam colocados para reagir com 1,5 mol de gás hidrogênio e que o produto obtido dessa reação seja dissolvido em 1,0 L de água. Assinale o que for correto e justifique cada alternativa. a) Há reagente em excesso, o qual, nesse caso, é o gás cloro. b) A quantidade de cloreto de hidrogênio produzida é de 73 g. c) A concentração da solução será de 173 g L . d) A quantidade de gás hidrogênio que reage é de 3 g. e) A concentração em quantidade de matéria da solução é de 11mol L . 3. (Ufpr 2015-adaptada) O palito de fósforo é um dos artigos mais úteis no nosso cotidiano. Na sua composição, possui fósforo vermelho (P4), enxofre (S) e clorato de potássio. A cabeça de um palito de fósforo pesa aproximadamente 0,05 g. A reação que ocorre na queima completa da cabeça de fósforo, com oxigênio como comburente, produz o óxido P4O10, cloreto de potássio e dióxido de enxofre.O cheiro característico de “fósforo queimado” se deve ao dióxido de enxofre formado. Calcule a massa (em g) de dióxido de enxofre produzido ao queimar uma cabeça de fósforo. 4. (Ucs 2015-adaptada) O óxido de titânio (IV) é um dos principais pigmentos de coloração branca utilizado pelas indústrias de tintas. Esse pigmento apresenta alta durabilidade, além de oferecer alta retenção do brilho, aliada a uma boa dispersão. Por isso, é importante que haja um método eficiente que seja capaz de quantificar esse óxido em tintas, de modo a assegurar a qualidade das mesmas. Um dos métodos utilizados para realizar essa quantificação consiste em reagi-lo com trifluoreto de bromo, formando fluoreto de titânio(IV), bromo líquido e oxigênio gasoso. PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO PARANÁ ESCOLA POLITÉCNICA – CAMPUS CURITIBA DISCIPLINA DE QUÍMICA GERAL II - TEÓRICA CURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA – 2º PERÍODO Nessa reação, o gás oxigênio formado pode ser facilmente recolhido e sua massa determinada. Supondo que nessa determinação, 2,38 g de uma amostra de tinta libere 0,14 g de 2O , calcule o percentual de 2TiO na amostra. 5. (Mackenzie 2015-adaptada) A reação de ustulação da pirita 2(FeS ) envolve a reação desta com oxigênio do ar, formando óxido férrico e dióxido de enxofre. Considerando que o processo de ustulação ocorra nas CNTP, calcule o volume de 2SO produzido na reação de 600 g de pirita que apresente 50% de pureza. 6. (Pucsp 2015-adaptada) Uma amostra de 2,00 g formada por uma liga metálica contendo os metais cobre e prata foi completamente dissolvida em ácido nítrico concentrado. À solução aquosa resultante foi adicionada solução aquosa de NaC em excesso. O precipitado formado foi filtrado e após seco, obteve-se 1,44 g de sólido. A partir desse experimento calcule o teor de prata na liga metálica. 7. (Pucmg 2015-adaptada) A liga de estanho e chumbo (Sn Pb) é empregada como solda metálica. Para a obtenção de estanho, é necessário extraí-lo da natureza. Uma fonte natural de estanho é a redução do minério cassiterita, que é constituída por óxido de estanho(IV). A equação química de redução da cassiterita, em forno de carvão. A reação também produz monóxido de carbono. Reagindo-se 50 kg de carbono com 25 kg de minério cassiterita ( 100% de pureza) e considerando-se um rendimento de 100%, qual a massa de estanho produzida? 8. (Ita 2015-adaptada) 3,64 gramas de fosfeto de cálcio foram adicionados a uma certa quantidade de água. Após a reação completa, com formação de hidróxido de cálcio aquoso e fosfina (fosfeto de hidrogênio gasoso) todo o produto gasoso formado foi recolhido em um recipiente de 8,2mL. Calcule o valor numérico da pressão, em atm, exercida pelo produto gasoso a 27 C. 9. (Cefet MG 2015-adaptada) O nióbio, metal usado como liga na produção de aços especiais e um dos mais resistentes à corrosão e altas temperaturas, é extraído na forma de óxido de nióbio(V) e pode ser reduzido à forma metálica na presença de alumínio, numa reação de deslocamento. Calcule a massa aproximada de nióbio, em toneladas, obtida ao se reagir 3,99t de óxido de nióbio(V) com 3,0 t de alumínio, considerando-se um rendimento de 100% para a reação. 10. (Uepg 2015-adaptada) Num recipiente contendo 4,8 gramas de 2O foram adicionados 15,0 gramas de ferro finamente pulverizado. Após a adição, o recipiente foi completamente fechado e agitado constantemente. Sabendo-se que houve reação e produção de 2 3Fe O e, supondo-se reação completa, assinale o que for correto. Dados: Fe 56 g / mol. O 16 g / mol. 01) Ao final da reação, são produzidos 21,4 gramas de 2 3Fe O . 02) O volume de 2O contido no frasco antes da reação corresponde, nas CNTP, a 22,4 litros. 04) Para cada mol de Fe(s) são necessários 2 mols de 2O . 08) O reagente Fe(s) está em excesso. 16) Trata-se de uma reação de oxirredução. 11. (Ufrgs 2015-adaptada) Nas tecnologias de energias renováveis, estudos têm sido realizados com tintas fotovoltaicas contendo nanopartículas de dióxido de titânio, 2TiO . Essas tintas são capazes de transformar a energia luminosa em energia elétrica. O dióxido de titânio natural pode ser obtido da ilmenita, um óxido natural de ferro e titânio minerado a partir das areias de praia. A reação de obtenção do dióxido de titânio, a partir da ilmenita, é representada pela reação abaixo já ajustada. 3 2 3 2 22FeTiO 4HC C 2FeC 2TiO 2H O A massa de dióxido de titânio que pode ser obtida, a partir de uma tonelada de areia bruta com 5% de ilmenita, é, aproximadamente, (Dados: 1 2TiO 80g mol e 1 3FeTiO 152g mol ) a) 16kg. b) 26,3kg. c) 52,6kg. d) 105,2kg. e) 210,4kg. 12. (Pucpr 2015-adaptada) O hidróxido de cálcio – 2Ca(OH) –, também conhecido como cal hidratada ou cal extinta, trata-se de umimportante insumo utilizado na indústria da construção civil. Para verificar o grau de pureza (em massa) de uma amostra de hidróxido de cálcio, um laboratorista pesou 5,0 gramas deste e dissolveu completamente em 200 mL de solução de ácido clorídrico 1mol / L. O excesso de ácido foi titulado com uma solução de hidróxido de sódio 0,5 mol / L, na presença de fenolftaleína, sendo gastos 200 mL até completa neutralização. O grau de pureza da amostra analisada, expresso em porcentagem em massa, é de: a) 78%. b) 82%. c) 86%. d) 90%. e) 74%. 13. (Uepa 2015-adaptada) O estrôncio pode ser obtido a partir do mineral celestita 4(SrSO ). Supondo que se tenha 1837g deste mineral, a quantidade, em kg, que se obtém de estrôncio, considerando um rendimento de 80%, é de: Dados: Sr 87,6 g / mol; S 32,1g / mol e O 16,0 g/mol. a) 0,7 kg b) 7,0 kg c) 70,0 kg d) 0,8 kg e) 8,76 kg 14. (Pucrj 2015-adaptada) A um volume de 1,0 L de efluente industrial contendo íons 2Cu , adicionou-se excesso de sulfeto de amônio para precipitar todo o cobre dissolvido na amostra na forma de sulfeto cúprico. Ao se recolher o precipitado e secá-lo, constatou-se que a massa era 2,40 g. Determine a concentração, em 1mol L , de 2Cu no efluente. 15. (Fuvest 2015-adaptada) Uma estudante de Química realizou o seguinte experimento: pesou um tubo de ensaio vazio, colocou nele um pouco de 3NaHCO (s) e pesou novamente. Em seguida, adicionou ao tubo de ensaio excesso de solução aquosa de HC , o que provocou uma efervescência. Após a reação ter-se completado, a estudante aqueceu o sistema cuidadosamente, até que restasse apenas um sólido seco no tubo de ensaio. Deixou o sistema resfriar até a temperatura ambiente e o pesou novamente. A estudante anotou os resultados desse experimento em seu caderno, juntamente com dados obtidos consultando um manual de Química: A estudante desejava determinar a massa de I. HC que não reagiu; II. NaC que se formou; III. 2CO que se formou. Considerando as anotações feitas pela estudante, é possível determinar a massa de a) I, apenas. b) II, apenas. c) I e III, apenas. d) II e III, apenas. e) I, II e III. Gabarito: Resposta da questão 1: Cálculo do volume V de gás nitrogênio formado pela decomposição de 65 g de azida de sódio sob pressão atmosférica de 1atm e temperatura de 27 C : V = 36L Resposta da questão 2: Teremos: [HCl] = 1mol/L Resposta da questão 3: m= 1,96 X 10 – 3 g Resposta da questão 4: p = 14,7% Resposta da questão 5: V = 112,0L Resposta da questão 6: p = 54% Resposta da questão 7: m= 19,70 kg Resposta da questão 8: P = 120,15 atm Reação do fosfeto de cálcio com a água: 3 2 2 2 3Ca P (s) 6H O( ) 3Ca(OH) (aq) 2PH (g). Resposta da questão 9: m = 2,79 t Resposta da questão 10: V = 6,72 L Resposta da questão 11: m = 26,3 kg Resposta da questão 12: y = 74% Resposta da questão 13: y = 0,7 kg Resposta da questão 14: x = 0,025 mol Resposta da questão 15: m HCl = 1,07 g ( não é possível calcular o excesso)
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