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Exercícios da Aula: ESTEQUIOMETRIA: Reações Consecutivas/Sucessivas

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Aula 12 – Química IV 
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1- (PUC-RJ) Ferro-gusa é o principal produto 
obtido no alto-forno de uma siderúrgica. As 
matérias-primas utilizadas são hematita (Fe2O3 
mais impurezas), calcário (CaCO3 mais 
impurezas), coque (C) e ar quente. Considere as 
principais reações que ocorrem no alto-forno: 
 
CaCO3(s)  CaO(S) + CO2(g) 
CO2(g) + C(s)  2 CO(g) 
Fe2O3(s) + 3 CO(g)  2 Fe(s) + 3 CO2(g) 
 
A partir de uma tonelada de hematita com 10 % 
de impurezas em massa, calcule a quantidade 
máxima, em kg, que se pode obter de ferro-gusa 
(Fe mais 7 %, em massa, de impurezas). 
 
 
 
 
 
 
2- (Fuvest-SP) Duas das reações que ocorrem na 
produção do ferro são representadas por: 
 
2 C(s) + O2(g)  2 CO(g) 
Fe2O3(s) + 3 CO(g)  2 Fe(s) + 3 CO2(g) 
 
O monóxido de carbono formado na primeira 
reação é consumido na segunda. 
Considerando apenas essas duas etapas do 
processo, calcule a massa aproximada, em 
quilogramas, de carvão consumido na produção 
de 1 tonelada de 
ferro (massas atômicas: Fe = 56; C = 12; O = 16). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3- (Uff) Garimpeiros inexperientes, quando 
encontram pirita, pensam estar diante de ouro: 
por isso, a pirita é chamada "ouro dos tolos". 
Entretanto, a pirita não é um mineral sem 
aplicação. O H2SO4, ácido muito utilizado nos 
laboratórios de química, pode ser obtido a partir 
da pirita por meio do processo: 
 
Assinale a opção que indica a massa de H2SO4 
obtida a partir de 60,0 kg de pirita, com 100% de 
pureza, por meio do processo equacionado 
acima. 
 
a) 9,8 kg 
b) 12,4 kg 
c) 49,0 kg 
d) 60,0 kg 
e) 98,0 kg 
 
4- (Fgv) A floculação é uma das fases do 
tratamento de águas de abastecimento público 
e consiste na adição de óxido de cálcio e sulfato 
de alumínio à água. As reações correspondentes 
são as que seguem: 
 
CaO + H2O  Ca(OH)2 
3 Ca(OH)2 + Aℓ2(SO4)3 2 Aℓ(OH)3 + 3 CaSO4 
 
Se os reagentes estiverem em proporções 
estequiométricas, cada 28 g de óxido de cálcio 
(CaO) originarão de sulfato de cálcio (CaSO4): 
 
(Dados - massas molares: Ca = 40g/mol, O = 
16g/mol, H = 1g/mol, Aℓ = 27g/mol, S = 32g/mol) 
 
a) 204g 
b) 68g 
c) 28g 
d) 56g 
e) 84g 
 
 
 
 
 
 
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5- (Fuvest) Uma instalação petrolífera produz 
12,8kg de SO2 por hora. A liberação desse gás 
poluente pode ser evitada usando-se calcário 
(CaCO3), o qual por decomposição fornece cal, 
que reage com o SO2 formando CaSO3, de 
acordo com as equações: 
 
CaCO3(s)  CaO(s) + CO2(g) 
CaO(s) + SO2(g)  CaSO3(s) 
 
Qual a massa mínima de calcário (em kg), por 
dia, necessária para eliminar todo SO2 formado? 
Suponha 100% de rendimento para as reações. 
Massas molares (g/mol) 
CaCO3.....100 SO2..........64 
 
a) 128 
b) 240 
c) 480 
d) 720 
e) 1200 
 
6- (Enem 2015) Para proteger estruturas de aço 
da corrosão, a indústria utiliza uma técnica 
chamada galvanização. Um metal bastante 
utilizado nesse processo é o zinco, que pode ser 
obtido a partir de um minério denominado 
esfalerita (ZnS), de pureza 75%. Considere que a 
conversão do minério em zinco metálico tem 
rendimento de 80% nesta sequência de 
equações químicas: 
 
2 2
2
2 ZnS 3 O 2 ZnO 2 SO
ZnO CO Zn CO
  
  
 
 
Considere as massas molares: ZnS (97 g mol); 2O 
(32 g mol); ZnO (81g mol); 2SO (64 g mol); CO 
(28 g mol); 2CO (44 g mol); e Zn (65 g mol). 
 
Que valor mais próximo de massa de zinco 
metálico, em quilogramas, será produzido a partir 
de 100 kg de esfalerita? 
 
a) 25 
b) 33 
c) 40 
d) 50 
e) 54 
 
 
 
 
 
 
7- (PUC-RS) Em 2,8 kg de óxido de cálcio, 
também conhecido como “cal virgem”, foi 
adicionada água, formando hidróxido de cálcio, 
usado para pintar uma parede. Após a sua 
aplicação, transformou-se numa camada dura, 
pela reação química com gás carbônico 
existente no ar, formando carbonato de cálcio. 
 
CaO + H2O  Ca(OH)2 
Ca(OH)2 + CO2  CaCO3 + H2O 
 
A massa de sal obtida é, aproximadamente, 
igual a: (Dados: C = 12; O = 16; Ca = 40) 
 
a) 5,0 kg 
b) 2,8 kg 
c) 1,6 kg 
d) 1,0 kg 
e) 0,6 kg 
 
8- (FEP) Que massa de dióxido de manganês 
(MnO2) deve reagir com HCℓ, a fim de que o gás 
desprendido (Cℓ2), atravessando uma solução de 
NaOH concentrada e a quente, produza 53,2 
gramas de NaCℓO3? 
 
(Dados: O = 16 ; Na = 23 ; Cℓ = 35,5 ; Mn = 55.) 
 
4 HCℓ + MnO2  MnCℓ2 + 2 H2O + Cℓ2 
3 Cℓ2 + 6 NaOH  5 NaCℓ + NaCℓO3 + 3 H2O 
 
a) 21,72 g 
b) 130,5 g 
c) 213,12 g 
d) 420 g 
e) 522 g 
 
9- (Unip-SP) O gás natural sintético (CH4) pode ser 
obtido pelo processo: 
 
1ª etapa: CO + 2 H2  CH3OH 
2ª etapa: 4 CH3OH  3 CH4 + CO2 + 2 H2O 
 
O número de mols de H2 consumido na obtenção 
de 600 gramas de CH4 é: (Dados: H = 1; C = 12) 
 
a) 25 
b) 50 
c) 75 
d) 100 
e) 125 
 
 
 
 
 
 
 
10- (FUVEST) O equipamento de proteção 
conhecido como “air bag”, usado em 
automóveis, contém substâncias que se 
transformam, em determinadas condições, 
liberando N2 que infla um recipiente de plástico. 
As equações das reações envolvidas no 
processo são: 
 
2 NaN3  2 Na + 3 N2 
10 Na + 2 KNO3  K2O + 5 Na2O + N2 
 
Considerando que N2 é gerado nas duas 
reações, calcule a massa de azoteto de sódio 
(NaN3) necessária para que sejam gerados 80 L 
de nitrogênio, nas condições ambiente. 
 
Dados: volume molar de gás nas condições 
ambientes: 25 L/mol; massa molar do NaN3: 65 
g/mol 
 
 
 
 
 
 
 
 
11- Calcule a massa de HNO3 que pode ser 
obtida a partir de 102 kg de amônia, pelo 
processo abaixo equacionado: 
 
4 NH3 + 5 O2  4 NO + 6 H2O 
2 NO + O2  2 NO2 
3 NO2 + H2O  2 HNO3 + NO 
 
Admita que o NO formado na última etapa do 
processo não é reaproveitado. 
(Dados: H = 1 ; N = 14 ; O = 16.) 
 
 
 
 
 
 
 
12- Calcule a massa de pirita (FeS2) necessária à 
obtenção de 490 kg de H2SO4 pelo processo 
seguinte: (Dados: Fe = 56 ; S = 32 ; O = 16 ; H = 1.) 
 
4 FeS2 + 11 O2  2 Fe2O3 + 8 SO2 
2 SO2 + O2  2 SO3 
SO3 + H2O  H2SO4 
 
 
 
 
 
13- Uma fábrica multinacional foi acusada por 
um jornalista de estar lançando SO2 na 
atmosfera, e com isso colaborando para a 
formação de chuva ácida que vem 
transformando o mármore dos edifícios em gesso, 
pela sequência de reações: 
 
SO2 + 1/2 O2  SO3 
SO3 + H2O  H2SO4 
H2SO4 + CaCO3  CaSO4 + H2O + CO2 
 
A fábrica publicou então sua defesa, afirmando 
que a chuva ácida não é causada apenas pelo 
poluente SO2; que ela, na verdade, pode ser 
considerada um fenômeno natural que ocorre 
quando fortes descargas elétricas, normalmente 
em tempestades, fazem o gás nitrogênio reagir 
com o gás oxigênio no ar, produzindo numa 
primeira etapa, monóxido de nitrogênio e, em 
seguida, dióxido de nitrogênio, que, na presença 
de água, produz ácido nítrico e ácido nitroso. A 
fábrica concluiu sua defesa dizendo que o ácido 
nítrico também ataca o mármore e 
esquematizou as reações a seguir: 
 
N2 + O2  2 NO 
2 NO + O2  2 NO2 
2 NO2 + H2O  HNO3 + HNO2 
2 HNO3 + CaCO3  Ca(NO3)2 + CO2 + H2O 
 
A respeito dessa polêmica, considerando para as 
reações um rendimento igual a 100%, responda 
as questões a seguir. 
(Dados: H = 1; O = 16; C = 12; S = 32; Ca = 40; 
volume molar nas CNTP = 22,4 L/mol.) 
 
a) Qual massa de gesso que pode ser formada 
pela reação de 2240 L de SO2 lançados na 
atmosfera, nas