Certamen 3 2009 1 Física

1. Universidad Técnica Federico Santa María
Departamento de Química
Química y Sociedad QUI - 010
Certamen Nº 3 (24 Junio año 2009)
Forma A
Nombre: ..................................................................Rol USM.............................................
Profesor:...........................................................................Paralelo.............................................
1. El pH de una solución amortiguadora (buffer)
de concentración 0,20 M en ácido fórmico
(HCOOH) y 0,15 M en formiato de sodio
(NaCOOH)) es:
a. 0,74
b. 1,82
c. 3,62
d. 4,86
e. 5,00
2. Un camión cargado con 12.000 [L] de
HNO3 8,0 M se vuelca en un tranque de
regadío. Cuántos [Kg] de Ca(OH)2(s) (PM =
74) se deben agregar al tranque para llevar
el pH a 7,0. Suponga que el agua original
en el tranque era agua pura
a. 856 [Kg]
b. 1358 [Kg]
c. 6912 [Kg]
d. 3552 [Kg]
e. 7520 [Kg]
3. Se construye una celda galvánica insertando
un electrodo de Ni(s) en 1,0 [L] de una solución
1,0 M de Ni+2
(ac) y un electrodo de Co(s) en
1,0 [L] de una solución 1,0 M de Co+2
(ac). La
concentración de Ni+2
cuando la pila se agota
es:
a. 0,18 M
b. 0,00 M
c. 0,28 M
d. 0,96 M
e. 1,82 M
Ni+2
+ 2e ⇔ Ni(s) εo
= – 0,25 [V]
Co+2
+ 2e ⇔ Co(s) εo
= – 0,28 [V]
4. Para una solución 0,10 M de ácido acético
(CH3COOH) en el equilibrio, se cumple
rigurosamente que:
(i) [CH3COOH] + [CH3COO-
] = 0,10 M
(ii) [CH3COOH] > [H3O+
] > [CH3COO-
] > [OH-
]
(iii) [H3O+
] = [CH3COO-
] + [OH-
]
Son correctas las afirmaciones
a. Sólo (i)
b. Sólo (ii)
c. Sólo (iii)
d. Sólo (i) y (ii)
e. Todas
5. El voltaje inicial de la celda galvánica que se
indica es
Fe / Fe+2
(1,0 M)// Pb+2
(1,0 M) / Pb
Fe+2
+ 2e-
⇔ Fe εo
= – 0,44 [V]
Pb+2
+ 2e-
⇔ Pb εo
= – 0,13 [V]
a. 0,34 [V]
b. 0,47 [V]
c. 0,31 [V]
d. 0,50 [V]
e. 0,62 [V]
6. Se construye la siguiente pila (A es la
celda de la izquierda y B es la celda de la
derecha. Cada vaso contiene 0,20 [L] de
electrolito)
Al / Al+3
(2,5 M) // Al+3
(1,5 M) / Al
Al+3
+ 3e ⇔ Al εo
= –1,66 [V]
Las concentraciones finales de [Al+3
] en cada
vaso serán respectivamente:
a. [Al+3
]A = 0,60 M [Al+3
]B = 3,40 M
b. [Al+3
]A = 2,00 M [Al+3
]B = 2,00 M
c. [Al+3
]A = 1,00 M [Al+3
]B = 1,00 M
d. [Al+3
]A = 0,00 M [Al+3
]B = 4,00 M
e. [Al+3
]A = 3,00 M [Al+3
]B = 1,00 M
7. Dada la siguiente celda
Zn / Zn +2
(0,001M) // Zn 2+
(0,1 M) / Zn
Zn+2
+ 2e ⇔ Zn(s) εo
= – 0,76 [V]
El potencial inicial de esta pila es:
a. 1,100 [V]
b. 1,180 [V]
c. 0,059 [V]
d. –1,180 [V]
e. –0,059 [V]
8. Una solución acuosa 0,20 M de un
compuesto W posee un pH 5,5. Se puede
decir que el compuesto W corresponde a:
a. Una base fuerte
b. Un ácido fuerte
c. Una base débil
d. Un base conjugada débil
e. Un ácido débil

2. 9. En el punto equivalente de la neutralización
de 100 [mL] de una solución acuosa del ácido
carboxílico (RCOOH) que tiene un pH 2, se
consumen exactamente 50,0 [mL] de una
solución 0,08 M de NaOH, según la reacción:
RCOOH + NaOH  H2O + RCOONa
En consecuencia, la constante de ionización
del ácido es:
a. 2,5x10-3
b. 3,3x10-3
c. 1,2x10-3
d. 1,4x10-3
e. 4,0x10-12
10. Calcular el pH de una solución acuosa de
NaClO 0,12 M
a. 2,51
b. 4,82
c. 7,00
d. 10,27
e. 12,00
11. Se dispone de la siguiente pila: un
electrodo de Zn sumergido en una solución de
0,1 M de Zn+2
, conectado a un electrodo de Cd
sumergido en una solución 1,0⋅10-3
M en Cd+2
.
Se afirma que:
I. El valor de ∆εº es 0,36 [V]
II. El voltaje inicial es 0,30 [V]
III. La constante de equilibrio para la reacción
química espontánea es 1,5⋅1012
IV. Las concentraciones en equilibro son 0,101
M y 6,3⋅10-14
M de Zn+2
y Cd+2
respectivamente.
Zn+2
+ 2e ⇔ Zn ε° = – 0,76 [V]
Cd+2
+ 2e ⇔ Cd ε° = – 0,40 [V]
La alternativa correcta es:
a. I, II
b. I, III
c. I, II, III
d. I, II, IV
e. II, III
12. Indique la aseveración falsa:
a. En una celda galvánica construida usando la
pareja Zn+2
/Zn y Fe+2
/Fe en condiciones
estándar los electrones van desde el electrodo
de Zn hacia el electrodo de Fe.
b. En una celda galvánica construida usando
la pareja Zn+2
/Zn y Fe+2
/Fe en condiciones
estándar, los aniones se dirigirán al
compartimiento Zn+2
/Zn
Forma A
c. En una celda galvánica construida con la
pareja Cu+2
/Cu y Fe+2
/Fe en condiciones
estándar el ión Cu+2
actúa como agente
reductor.
d. En una celda galvánica construida con la
pareja Cu+2
/Cu y Fe+2
/Fe en condiciones
estándar, el ánodo sería el electrodo de Fe.
En una e. En una celda galvánica el electrodo donde
ocurre la oxidación es el ánodo
Zn+2
+ 2e ⇔ Zn ε° = – 0,76 [V]
Cu+2
+ 2e ⇔ Cu ε° = 0,34 [V]
Fe+2
+ 2e ⇔ Fe ε° = – 0,44 [V]
13. Determine el volumen de agua que debe
agregarse a 90 [mL] de una solución 0,10 M
de HCl para llegar a una solución de pH igual
a 2
a. 10 [mL]
b. 90 [mL]
c. 210 [mL]
d. 810 [mL]
e. 8910 [mL]
14. Si se derrama una solución concentrada de
ácido sulfúrico (H2SO4), cual de las siguientes
sustancias sería efectiva en neutralizar el
H2SO4:
a. CaCl2
b. NH4Cl
c. CH3CH2OH
d. NaCl
e. CaCO3
15. Al mezclar 20 [mL] de una solución 0,15 M
de ácido cianhídrico, HCN, con 10 [mL] de una
solución 0.20 M de NaOH, el pH de la solución
resultante será:
a. 6,2
b. 9,7
c. 8,3
d. 7,0
e. 11,0
16. Una solución acuosa 0,10 M de una
sustancia X tiene un pH > 7,0 si X es:
a. HCl
b. HNO2
c. NaClO
d. NaCl

3. e. Ninguna de las anteriores
17. Una solución acuosa (a 25 [ªC]) es ácida si
su:
(i) pH < 7
(ii) [OH-
] < 1.
10-7
M
(iii) pOH > 7
Son verdaderas las aseveraciones
a. sólo (i)
b. sólo (ii)
c. sólo (iii)
d. todas
e. ninguna
18. Las magnitudes (no se conocen los signos)
de los potenciales estándar de reducción de
dos metales X e Y son:
X+2
(ac) + 2e ⇔ X(s) εo
= |0,25| [V]
Y+2
(ac) + 2e ⇔ Y(s) εo
= |0,34| [V]
Cuando se conectan las semiceldas de X e Y
los electrones fluyen desde X hacia Y.
Cuando X se conecta a la celda de hidrógeno
(electrodo normal de hidrógeno, ENH), los
electrones fluyen desde X hacia el electrodo de
hidrógeno.
El potencial estándar de la siguiente celda
galvánica es: X/ X+2
(1 M) // Y+2
(1 M) /Y
a. 0,59 [V]
b. 0,09 [V]
c. No hay reacción espontánea en la celda
d. –0,09 [V]
e. –0,59 [V]
19. En diferentes vasos se preparan soluciones
acuosas 0,10 M de cada una de las siguientes
sales: Ca(NO3)2, NaClO, NaCl, NH4NO3. Son
ácidas las soluciones:
a. sólo NH4NO3
b. Ca(NO3)2, NaClO y NaCl
c. NaClO y NH4NO3
d. Ca(NO3)2 y NH4NO3
e. todas
20. Se plantean las siguientes afirmaciones:
i. La base conjugada del H2O es OH-
ii. Un ácido conjugado fuerte se comporta
como un ácido débil
iii. La base conjugada del H2PO4
-
es HPO4
-2
iv. El ácido conjugado del HPO4
-2
es PO4
-3
Son correctas las siguientes afirmaciones:
a. ii, iii, y iv
b. i, iii, y iv
c. i, ii, y iii
d. i, iii
e. ii, iv
Forma A
HC/MA/JS/FR/AAR/MAO/mao
24 junio año 2009

4. aAaA(ac)(ac) + bB+ bB(ac)(ac) ⇔⇔ cCcC(ac)(ac) + dD+ dD(ac)(ac)
[ ] [ ]
[ ] [ ]ba
dc
BA
DC
log
n
0591,0
−ε∆=ε∆ 

5. Constantes de Ionización de ácidos y bases débiles.
Acido K a Base K b
Acido sulfuroso H2SO3 1.2 E-02 HSO3
-
8.3 E-13
Sulfato ácido HSO4
-
1.2 E-02 SO4
2-
8.3 E-13
Acido fosfórico H3PO4 7.5 E-03 H2PO4
-
1.3 E-12
Acido fluorhídrico HF 7.2 E-04 F
-
1.4 E-11
Acido nitroso HNO2 4.5 E-04 NO2
-
2.2 E-11
Acido fórmico HCOOH 1.8 E-04 HCOO
-
5.6 E-11
Acido benzoico HC7H5O2 6.3 E-05 C7H5O2
-
1.6 E-10
Acido acético CH3COOH 1.8 E-05 CH3COO
-
5.6 E-10
Acido propanoico HC3H5O2 1.4 E-05 C3H5O2
-
7.1 E-10
Acido carbónico H2CO3 4.2 E-07 HCO3
-
2.4 E-08
Acido sulfhídrico H2S 1.0 E-07 HS
-
1.0 E-07
Fosfato biácido H2PO4
-
6.2 E-08 HPO4
2-
1.6 E-07
Sulfito ácido HSO3
-
6.2 E-08 SO3
2-
1.6 E-07
Acido hipocloroso HClO 3.5 E-08 ClO
-
2.9 E-07
Amonio NH4
+
5.6 E-10 NH3 1.8 E-05
Acido cianhídrico HCN 4.0 E-10 CN
-
2.5 E-05
Carbonato ácido HCO3
-
4.8 E-11 CO3
2-
2.1 E-04
Fosfato ácido HPO4
2-
3.6 E-13 PO4
3-
2.8 E-02
Sulfuro ácido HS
-
1.3 E-13 S
2-
7.7 E-02
A
c
i
d
o
f
u
e
r
t
e
e
n
a
u
m
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n
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B
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s
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n
a
u
m
e
n
t
o

6. Universidad Técnica Federico Santa María
Departamento de Química
Química y Sociedad QUI- 010
Certamen Nº 3 (24 Junio año 2009)
Resumen de respuestas Forma A
Nombre..........................................................................................................................
Rol USM.........................................................................................................................
Profesor.........................................................
Alternativa
Pregunta a b c d e
1 X
2 X
3 X
4 X
5 X
6 X
7 X
8 X
9 X
10 X
11 X
12 X
13 X
14 X
15 X
16 X
17 X
18 X
19 X
20 X
Atención:
1. Sólo se corregirán las respuestas escritas en esta hoja
2. En caso de dar más de una respuesta a una pregunta ésta se considerará
automáticamente mala
Nota Certamen = ( n ) · 5
Donde: n = Nº de preguntas buenas

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Rol USM.........................................................................................................................
Profesor.........................................................
Alternativa
Pregunta a b c d e
1 X
2 X
3 X
4 X
5 X
6 X
7 X
8 X
9 X
10 X
11 X
12 X
13 X
14 X
15 X
16 X
17 X
18 X
19 X
20 X
Atención:
1. Sólo se corregirán las respuestas escritas en esta hoja
2. En caso de dar más de una respuesta a una pregunta ésta se considerará
automáticamente mala
Nota Certamen = ( n ) · 5
Donde: n = Nº de preguntas buenas