Ies sierra de guadarrama departamento de física y química




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IES SIERRA DE GUADARRAMA DEPARTAMENTO DE FÍSICA Y QUÍMICA

SELECTIVIDAD REACCIONES ÁCIDO-BASE (2009-2013 y algún otro)
1.- El ácido butanoico es un ácido débil siendo su Ka= 1,5 · 10–5. Calcula:

a) El grado de disociación de una disolución 0,05 M del ácido butanoico. (α = 1,69 %);

b) El pH de la disolución 0,05 M. (pH = 3,07)

c) El volumen de una disolución de hidróxido de sodio 0,025 M necesario para neutralizar 100 mL de disolución 0,05 M de ácido butanoico. (V = 0,2 L)

Junio 2009

2.- Una disolución comercial de ácido clorhídrico presenta un pH de 0,3.

a) Calcula la masa de NaOH necesaria para neutralizar 200 mL de la disolución comercial de HCl. (4g)

b) Si 10 mL de la disolución comercial de HCl se diluyen con agua hasta un volumen final de

500 mL, calcula el pH de la disolución diluida resultante. (pH = 2)

c) A 240 mL de la disolución diluida resultante del apartado anterior se le añaden 160 mL de

ácido nítrico 0,005 M. Calcula el pH de la nueva disolución (los volúmenes son aditivos). (pH = 2,1)

d) Calcula los gramos de Ca(OH)2 necesarios para neutralizar la disolución final del apartado c). (0,118 g)

DATOS: Ar (Na) = 23 u; Ar(H) = 1 u; Ar(Ca) = 40 u; Ar(O) = 16 u.

Septiembre 2009

3.- Atendiendo a los equilibrios en disolución acuosa, razona cuál o cuáles de las siguientes especies son anfóteras (pueden comportarse como ácido y como base):

a) Amoniaco (o trihidruro de nitrógeno).

b) Ión bicarbonato (o ión hidrogenotrioxocarbonato (IV)).

c) Ión carbonato (o ión trioxocarbonato (IV))

d) Ión bisulfuro (o ión hidrogenosulfuro (II)).

Septiembre 2009

4.- Se disuelven 1,68 gramos de hidróxido de potasio en agua hasta alcanzar un volumen de 100 mL.

a) Calcule el pH de la disolución obtenida. (pH = 13,477)

b) Calcule cuántos mL de ácido clorhídrico 0,6 M hacen falta para neutralizar 50 mL de la disolución de hidróxido de potasio, y cuál es el pH de la disolución final. (V = 25,0 mL; pH = 7)

c) Calcule el pH de la disolución que se obtiene al añadir 250 mL de agua a 50 mL de la disolución inicial de hidróxido de potasio. (pH = 12,7)

DATOS: Masas atómicas: K = 39; O = 16; H = 1

Junio 2010 F.Específica

5.- Para una disolución acuosa de un ácido HA de Ka= 10–5, justifique si son verdaderas

o falsas las siguientes afirmaciones:

a) Cuando se neutraliza con una base, el pH es diferente a 7.

b) Cuando se duplica la concentración de protones de la disolución, su pH se reduce a la mitad.

c) La constante de acidez de HA es menor que la constante de basicidad de su base conjugada.

d) Si se diluye la disolución del ácido, su grado de disociación permanece constante.

Junio 2010 F.Específica

6.- Se prepara una disolución de ácido benzoico, C6H5COOH, cuyo pH es 3,1, disolviendo

0,61 g del ácido en agua hasta obtener 500 mL de disolución. Calcula:

a) El grado de disociación del ácido benzoico. (7,94 %)

b) La constante de acidez del ácido benzoico. (Ka = 6,84 · 10–5)

c) La constante de basicidad del ácido benzoico. (Kb = 1,46 · 10–10)

d) El volumen de hidróxido de sodio 0,1 M necesario para neutralizar 50 mL de la disolución del ácido. (5mL)

DATOS: Ar(C) = 12 u; Ar(O) = 16 u; Ar(H) = 1 u.

Junio 2010 F. General

7.- Considera los ácidos orgánicos monopróticos: úrico, benzoico, láctico y butanoico.

a) Ordénalos en orden creciente de acidez en disolución acuosa.

b) Justifica cuál de sus bases conjugadas tiene menor valor de Kb.

c) Justifica cuál será la base conjugada más fuerte.

d) Escribe la fórmula semidesarrollada del ácido butanoico.

DATOS: Ka(úrico) = 5,1·10–6; Ka(benzoico) = 6,6·10–5; Ka(láctico) = 1,4·10–4; Ka(butanoico) = 1,5·10–5

Junio 2010 F. General

8.- Una disolución acuosa 0,2 M de ácido cianhídrico, HCN, está ionizada un 0,16 %. Calcula:

a) La constante de acidez. (5,13 · 10–5)

b) El pH y la concentración de OH en la disolución. (pH = 2,495; [OH] = 3,13 · 10–12 M)

Septiembre 2010F. Específica

9.- Nombra los siguientes compuestos e indica si disoluciones acuosas de los mismos serán

ácidas, básicas o neutras. Justifica las respuestas mediante las ecuaciones iónicas que correspondan en

cada caso. a) KBr; b) Li2CO3; c) Na2S; d) NH4NO3.

Septiembre 2010 F. Específica

10.- Se disuelven 1,4 g de hidróxido de potasio en agua hasta alcanzar un volumen final de 0,25 L.

a) Calcula el pH de la disolución resultante. (13)

b) Si se diluyen 20 mL de la disolución anterior hasta un volumen final de 1 L, ¿cuál será el valor del pH de la disolución resultante? (11,301)

c) Si a 20 mL de la disolución inicial se le añaden 5 mL de HCl 0,12 M, ¿cuál será el pH de la disolución resultante? (pH = 12,747)

d) ¿Qué volumen de ácido nítrico de concentración 0,16 M será necesario para neutralizar completamente 25 mL de la disolución inicial de KOH? (V = 15,6 mL)

DATOS: Ar(K) = 39 u; Ar(O) = 16 u; Ar(H) = 1 u.

Septiembre 2010 F.General

11.- Teniendo en cuenta los valores de las constantes de acidez de los ácidos fluorhídrico, cianhídrico y etanoico en disolución acuosa, contesta razonadamente a las siguientes cuestiones:

a) Ordena los ácidos de menor a mayor acidez en agua.

b) A igualdad de concentración inicial de ácido, ¿cuál tiene mayor pH?

c) ¿Cuál es la Kb de la base conjugada más débil?

d) Escribe la reacción entre el ácido más fuerte y la base conjugada más fuerte.

DATOS: Ka(HF) = 10–3; Ka(HCN) = 10–10; Ka(CH3COOH) = 10–5.

Septiembre 2010 F.General

12.- Se dispone de una disolución acuosa de KOH de concentración 0,04 M y una disolución acuosa de HCl de concentración 0,025 M. Calcula:

a) El pH de las dos disoluciones. (11,6) (12,6)

b) El pH de la disolución que se obtiene si se mezclan 50 mL de la disolución de KOH y 20 mL de la disolución de HCl. (12,33)

c) El volumen de agua que habría que añadir a 50 mL de la disolución de KOH para obtener una disolución de pH 12. (150 mL H2O)

Junio 2011

13.- Se preparan disoluciones acuosas de los siguientes compuestos: ioduro de potasio, dioxonitrato (III) de sodio, bromuro de amonio y fluoruro de sodio.

a) Escribe los correspondientes equilibrios de disociación y los posibles equilibrios de

hidrólisis resultantes para los cuatro compuestos en disolución acuosa.

b) Justifica el carácter ácido, básico o neutro de cada una.

DATOS: Ka dioxonitrato (III) de hidrógeno = 7,2·10–4; Ka ác. fluorhídrico = 6,6·10–4;

Kb amoniaco 1,8·10–5.

Junio 2011

14.- El fenol (C6H5OH) es un ácido monoprótico muy débil. Una disolución acuosa 0,75 M de fenol tiene un pH = 5,0. Calcula:

a) El grado de disociación. ( 1,33 · 10–5)

b) El valor de Ka del fenol. (1,3 · 10–10)

c) La disolución inicial se diluye hasta conseguir que el grado de disociación sea 3,0×10−5. ¿Cuál será la concentración total de fenol tras la dilución? (0,144 M)

d) ¿Cuál es el pH de la disolución del apartado c)? (5,36)

Septiembre 2011

15.- Las siguientes afirmaciones son todas falsas. Reescríbelas para que sean correctas, justificando los cambios realizados:

a) Una disolución acuosa 0,01 M de ácido nítrico tiene pH = 4.

b) Un ácido muy débil (Ka < 10–8) en disolución acuosa da lugar a un pH ligeramente superior a 7.

c) El valor de la constante de basicidad de la piridina (Kb = 1,6 · 10–9) es 4 veces el de la anilina

(Kb = 4 · 10–10) y, a igualdad de concentraciones, su grado de disociación es 4 veces mayor.

d) Para aumentar una unidad el pH de una disolución acuosa de NaOH es necesario duplicar su concentración.

Septiembre 2011

16.- Se preparan disoluciones acuosas de igual concentración de las especies: cloruro de

sodio, acetato de sodio e hidróxido de sodio. Contesta de forma razonada:

a) ¿Qué disolución tiene menor pH?

b) ¿Qué disolución no cambia su pH al diluirla con agua?

c) ¿Se producirá reacción si se mezclan las tres disoluciones?

d) ¿Cuál es la Kb de la especie básica más débil?( Kb = 5,6.10-10)

DATOS: Ka (ácido acético) = 1,8 · 10–5

Junio 2012

17.- La anilina, C6H5NH2, se disocia según el equilibrio: C6H5NH2 + H2O ⇆ C6H5NH3++ OH

con un valor de Kb = 4,3 · 10–10. Calcula:

a) El grado de disociación y el valor de pH, para una disolución acuosa 5 M de anilina. (9,27 · 10–6) (9,67)

b) Si 2 mL de esta disolución se diluye con agua hasta 1 L, calcula para la nueva disolución la

concentración molar de anilina, su grado de disociación y el valor del pH. (2,1 · 10–4) (8,32)

Junio2012

18.- Considera las siguientes bases orgánicas y sus valores de Kb indicados en la tabla:

Piridina Kb = 1,78 · 10–9. Hidroxilamina Kb = 1,07 · 10–8. Hidracina Kb = 1,70 · 10–6

a) Justifica cuál es la base más débil.

b) Calcula la Ka del ácido conjugado de mayor fortaleza.

c) Si se preparan disoluciones de igual concentración de dichas bases, justifica cuál de ellas será la de mayor pH.

d) Escribe la reacción entre el hidróxido de sodio y el ácido etanoico. Nombra el producto formado.

Septiembre 2012

19.- Una disolución acuosa 1 M de ácido nitroso (HNO2) tiene un 2% de ácido disociado. Calcula:

a) La concentración de cada una de las especies presentes en el equilibrio. ([HNO2] = 0,98 M; [NO2] = [H3O+] = 0,02 M)

b) El pH de la disolución. (pH = 1,7)

c) El valor de Ka del ácido nitroso. (Ka = 4,1 · 10–4)

d) Si la disolución se diluye 10 veces ¿cuál será el nuevo grado de disociación? (α = 6 %).

Septiembre 2012

20.- Justifica si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones:

a) Una mezcla formada por volúmenes iguales de disoluciones de igual concentración de un ácido y una base débiles, siempre tienen un pH neutro.

b) Una mezcla formada por disoluciones diluidas de ácido clorhídrico y cloruro de calcio tiene pH ácido.

c) El ión hidróxido (OH) se comporta como un electrolito anfótero.

d) La constante de solubilidad de una sal poco soluble aumenta por efecto ión común.

Junio 2013

21.-Una disolución 10–2 M de cianuro de hidrógeno (HCN), tiene un pH de 5,6. Calcula:

a) El grado de disociación del HCN. (α = 2,52 · 10–4)

b) La constante de disociación del ácido (Ka). (Kc= 6,3 · 10–10)

c) La constante de basicidad del anión CN (Kb). (Kb = 1,59 · 10–5)

d) El pH de la disolución resultante al mezclar 100 mL de esta disolución de HCN con 100 mL

de una disolución 2 · 10–2 M de hidróxido sódico (NaOH). (pH = 11,7)

Junio 2013

22.-Indica el carácter ácido-básico de las siguientes disoluciones escribiendo su ecuación de disociación en medio acuoso:

a) Ácido hipocloroso. b) Cloruro de litio. c) Hidróxido de sodio. d) Nitrito de magnesio.

DATOS: Ka(ácido hipocloroso) = 3 · 10–8; Ka(ácido nitroso) = 4· 10–4.

Septiembre 2013

23.- Se determina el contenido de ácido acetilsalicílico, C8H7O2 – COOH, en una aspirina (650 mg) mediante una valoración con NaOH 0,2 M.

a) Calcula la masa de NaOH que debe pesarse para preparar 250 mL de disolución. (2 g)

b) Escribe la reacción de neutralización.

c) Si se requieren 12,5 mL de disolución de NaOH para alcanzar el punto de equivalencia, determina el porcentaje en masa de ácido acetilsalicílico en la aspirina. (69,23 %)

d) Determina el pH cuando se disuelve una aspirina en 250 mL de agua. (pH = 3,3)

DATOS: Ka(ácido acetilsalicílico) = 2,64 · 10–5; Ar(H) = 1 u; Ar(O) = 16 u; Ar(C) = 12 u; Ar(Na) = 23 u.

Septiembre 2013
Otros:

24.- 10 mL de una disolución acuosa de hidróxido de sodio se mezclan con 20 mL de otra disolución de ácido clorhídrico 1 M. La mezcla obtenida tiene carácter ácido y precisa para su neutralización 15 mL de hidróxido de sodio 0,5 M. Calcule:

a) La concentración de la disolución inicial de hidróxido de sodio en g·L-1.

b) El pH de la disolución ácida obtenida al mezclar las disoluciones iniciales de hidróxido de sodio y ácido clorhídrico.

Datos.- Masa molecular del NaOH: 40.

25.- Considere disoluciones acuosas, de idéntica concentración, de los compuestos: HN03 NH4Cl,NaCl y KF.

a) Deduzca si las disoluciones serán ácidas, básicas o neutras.

b) Ordénelas razonadamente en orden creciente de pH.

Datos: Ka(HF) = 1,4 · 10-4; Kb(NH3) = 1,8 · 10-5

26.- Se preparan dos disoluciones, una con 1,61 g de ácido metanoico (HCOOH) en agua hasta un volumen de 100 cm3 y otra de HCl, de igual volumen y concentración. Calcule:

a) El grado de disociación del ácido metanoico.

b) El pH de las dos disoluciones.

c) El volumen de hidróxido potásico 0,15 M necesario para alcanzar el punto de equivalencia, en una neutralización ácido-base, de la disolución del ácido metanoico.

d) Los gramos de NaOH que añadida sobre la disolución de HCl proporcionen un pH de 1. Considerar que no existe variación de volumen.

Datos: Ka=1,8·10-4; Masas atómicas: C=12, O=16 y H=l

27.- Una disolución acuosa de amoniaco de uso doméstico tiene una densidad de 0,962 g·cm–3 y una concentración del 6,5 % en peso. Determine:

a) La concentración molar de amoniaco en dicha disolución.

b) El pH de la disolución.

c) El pH de la disolución resultante al diluir 10 veces.

Datos. Masas atómicas: N = 14, H = 1; Kb(amoníaco) = 1,8·10–5.

28.- El ácido clorhídrico se obtiene industrialmente calentando cloruro de sodio con ácido sulfúrico concentrado.

a) Formule y ajuste la reacción que tiene lugar.

b) ¿Cuántos kilogramos de ácido sulfúrico de una concentración del 90 % en peso se necesitará para producir 100 kg de ácido clorhídrico concentrado al 35 % en peso?

c) ¿Cuántos kilogramos de cloruro de sodio se emplean por cada tonelada de sulfato de sodio obtenido como subproducto?

Datos. Masas atómicas: H = 1, O = 16; Na = 23; S = 32; Cl = 35,5.

29 .- A partir de los valores de Ka suministrados, deduzca si el pH de disoluciones acuosas de las

siguientes sales es neutro, ácido o básico:

a) NaF b) NH4CN c) NH4F d) NH4Cl

Datos.- Ka(HCN)= 6,2×10-10; Ka(HF)= 6,7×10-4; Ka(NH4+)= 5,5×10-10.

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