Examen realizado para los alumnos de 2º de bachillerato de la rama de ciencias y tecnología

1. Código: R-EDU01-02-27 Versión: 1.0 Aprobado por: Luis Fernández Aprobado el: 15/09/11
Curso 2º BAC Asignatura QUÍMICA Evaluación
Fecha 20-12-2012 Profesor Carmen Jiménez Alonso Recuperación 1ª EVAL
En cada pregunta constará la puntuación máxima que el alumno puede conseguir y se archivará un modelo de este examen.
Nombre del alumno
1ª Pregunta.- (2p)
Las fórmulas orgánicas siguientes:
C2H6O
C3H6O2
C4H10
Corresponden en cada caso a dos compuestos orgánicos diferentes (quedan excluidas fórmulas
cíclicas).
Se desea saber:
a) La fórmula semidesarrollada, nombre y grupo funcional de cada una.
b) ¿Cuál o cuales de estos compuestos puede dar un alqueno mediante una reacción de
eliminación?. Plantee la reacción y nombre los productos obtenidos en este proceso, indicando el
catalizador utilizado.
SOLUCIÓN
a) CH3 – CH2OH  Etanol. Función alcohol
- C2H6O CH3 – O – CH3  Dimetil éter. Función éter
CH3 – CH2 - COOH Ácido Propanoico. Función ácido carboxílico
C3H6O2 CH3 – COO – CH3  Éster Etanoato de metilo. Función éster
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CH3 – CH2 – CH2 – CH3 Butano. Función hidrocarburo alcano lineal
- C4H10
CH3 – CH – CH3  Metil-propano. Función hidrocarburo alcano
ramificado
CH3
b) El alcohol etanol
H2SO4
CH3 – CH2OH CH2 = CH2 + H2O
Etanol Eteno
2ª Pregunta.- (2p)
Escriba las reacciones que se producen a partir del etanol en los siguientes casos , nombre los
productos obtenidos y el tipo de reacción:
a) Deshidratación con ácido sulfúrico en caliente.
b) Reacción con cloruro de hidrógeno.
c) Reacción con ácido propanoico.
d) Oxidación fuerte.
SOLUCIÓN
a)
H2SO4
CH3 – CH2OH CH2 = CH2 + H2O. Reacción de eliminación
Etanol Eteno
b)
CH3 – CH2OH + HCl CH3 – CH2CL + H2O. Reacción sustitución
Etanol Cloroetano
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c)
CH3 – CH2OH + CH3 – CH2 – COOH CH3 – CH2 – COO - CH2 – CH3 + H2O
Etanol Ác. Propanoico Éster Propanoato de etilo. R. Esterificación
d)
R. oxidación
CH3 – CH2OH CH3 - COOH
Etanol Ác. Etanoico
H2O + C2H6O – 4 e- C2H4O2 + 4 H+
Se oxida
3ª Pregunta.- (2p)
a) Formule y nombre todas las cetonas no cíclicas de 5 átomos de carbono (1,25p)
b) Escriba los nombres e identifique los grupos funcionales de:
CH3-CHOH-CH3; CH3-CO-CH3 ;CH3-COO-CH3 (0,75p)
SOLUCIÓN
a) CH3 – CO – CH2 – CH2 – CH3 ; CH3 – CH3 – CO – CH2 – CH3;
2-pentanona 3-pentanona
CH3 – CO – CO – CH2 – CH3; CH3 – CO – CH2 – CO – CH3 ;
2,3-pentadiona 2,4-pentadiona
CH3 – CO – CO – CO – CH3
2,3,4-pentatriona
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b) CH3-CHOH-CH3  2-propanol; CH3-CO-CH3  Propanona;
CH3-COO-CH3  Etanoato de metilo (acetato de metilo)
4ª Pregunta.- (2p)
Una muestra impura de óxido de hierro (III) (sólido) reacciona con ácido clorhídrico
comercial de densidad 1,19 g·cm-3, que contiene el 35% en peso de ácido puro.
a) Escriba y ajuste la reacción que se produce, si se obtiene cloruro de hierro (III) y agua (0,5p)
b) Calcule la pureza del óxido de hierro (III), si 5 gramos de este compuesto reaccionan
exactamente con 10 cm3 del ácido (1p)
c) ¿Qué masa de cloruro de hierro (III) se obtendrá? (0,5p)
DATOS: M. atm O=16; H=1; Cl=35,5; Fe=56,8
SOLUCIÓN
a)
Fe2O3 + 6 HCl 2 FeCl3 + 3 H2O
b) M.M: Fe2O3 = 161,6 g/mol; HCl = 36,5 g/mol; FeCl3 = 163,3 g/mol
1,19 g disol. HCl 35 g HCl puro 1 mol HCl 1 mol Fe 2O3 161,6 g
3
10 cm · · · · · =
1 cm3 disol. HCl 100 g disol. HCl 36,5 g HCl puro 6 moles HCl 1 mol Fe 2O3
10 · 1,19 · 35 · 161,6 g. de Fe2O3
= = 3,07 g de Fe2O3 PURO
100 · 36,5 · 6
Si ahora aplicamos una simple regla de tres, tendremos:
5 g. de la muestra 3,07 g de Fe 2O3 PURO
100 g. de la muestra X; X= 61,4 % de pureza
c)
1 mol Fe2O3 2 mol FeCl3 163,3 g. FeCl3
3,07 g. Fe2O3 · · · = 6,2 g FeCl3
161,6 g Fe2O3 1 mol Fe2O3 1 mol FeCl3
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5ª Pregunta.- (2p)
Una muestra de 0,156 gramos de aluminio y cinc se trata con exceso de ácido sulfúrico,
desprendiendose en las dos reacciones un total de 0,114 L de hidrógeno, medidos a 27 ºC y
9,66 · 104 Pa. En el primer caso se obtiene además sulfato de aluminio (III) y en el segundo
caso, sulfato de cinc (II). Calcula:
a) Planteamiento de las dos reacciones (0,5p)
b) Calcule el porcentaje de cada elemento en la muestra dada (1,5p)
DATOS: M. atm Al=27, Zn=65,4; H=1; 1 atm = 1,013 ·105 Pa
SOLUCIÓN
2 Al + 3 H2SO4 Al2(SO4)3 + 3 H2
X
Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2
Y
0,156 g. 0,114 L
9,66 · 104
Pasamos los litros de hidrógeno a moles: · 0,114 = n H2 · 0,082 · (27+273)
5
1,013 · 10
n H2 = 0,0044 moles de H2
1 mol Al 3 mol H2
X g. Al · · = 0,055 X moles H 2
27 g. AL 2 mol Al
1 mol Zn 1 mol H2
Y g. Zn · · = 0,0153 Y moles H2
65,4 g. Zn 1 mol Zn
X + Y = 0,156
Ahora se despejan las incógnitas mediante el sistema: 0,055X + 0,0153Y = 0,0044
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Por el método de reducción tendremos:
- 0,055 ( X + Y = 0,156) - 0,055X – 0,055Y = - 0,00858
0,055X + 0,0153Y = 0,0044 0,055X + 0,0153Y = 0,0044
- 0,0397Y = - 0,00418 ; Y = 0,105 g. Zn
Por tanto: 0,156 g. de la muestra 0,105 g. Zn
100 g. muestra ¿???
67,3% Zn  32,69% Al
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