Examen de química general

XXIV OLIMPIADA ESTATAL DE QUÍMICA: MICHOACÁN.
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XXIV OLIMPIADA ESTATAL DE QUÍMICA (MICHOACÁN)
Por favor no contestes nada en este cuestionario. Utiliza la hoja de respuestas. No
olvides anotar claramente en tu hoja, tu número de clave y datos personales.
POR FAVOR, LEE TODOS LOS INCISOS ANTES DE CONTESTAR LA PREGUNTA
Puntuación por pregunta: correcta 1 pto., sin contestar 0 ptos., incorrecta: -0.5 pto.
1. El número de electrones para el ion P3- es:
a) 15 eb) 18 ec) 7 ed) 12 e2. La calcopirita (CuFeS2) es un mineral importante de cobre. El número de kilogramos de Cu en
3.71×103 kg de calcopirita es:
a) 927.5 kg
b) 1.556×103 kg
c) 835.6 kg
d) 1.285×103 kg
3. Reacciones químicas que se consideran como reacciones de transferencia de electrones:
a) Ácido - base
b) Precipitación
c) Redox
d) Sustitución
4. Es una propiedad de los ácidos:
a) Tienen sabor amargo
b) Se sienten resbaladizas al tacto
c) Causan cambios de color del tornasol de color rojo a azul
d) Reaccionan con los carbonatos y bicarbonatos para producir dióxido de carbono gas.
5. Indica cuál de los casos siguientes corresponde a una reacción de dismutación:
a) 2KBr(ac) + Cl2 (g)  2KCl(ac) + Br2 (l)
b) TiCl4 (g) + 2Mg(l)  Ti (s) + 2MgCl2 (l)
c) 2H2O2 (ac)  2H2O(l) + O2 (g)
d) Fe(s) + H2SO4 (l)  FeSO4 (s) + H2 (g)
6. ¿Cuál de las siguientes reacciones corresponde a una reacción de desplazamiento?
a) Ni(s) + Pb(NO3)2 (ac)  Pb(s) + Ni(NO3)2 (ac)
b) 6Li(s) + N2 (g)  2Li3N (s)
c) 2N2O (g)  2N2 (g) + O2 (g)
d) 2NO2 (g) + H2O (l)  HNO2 (g) + HNO3 (ac)
7. El titanio es un metal fuerte, ligero y resistente a la corrosión, que se utiliza en la construcción de
naves espaciales, aviones, motores para aviones y armazones de bicicletas. Se obtiene por la
reacción de cloruro de titanio (IV) con magnesio fundido entre 950°c y 1150°C:
TiCl4(s) + 2Mg(l)  Ti(s) + 2MgCl2 (l)
En cierta operación industrial, se hacen reaccionar 3.54×10 7 g de TiCl4 con 1.13×107 g de Mg. Si
se obtienen 7.91×106 g de Ti, el porcentaje de rendimiento de la reacción es:
a) 14.47 %
b) 88.5%
c) 22.34%
d) 77.66%
8. Ciertos coches de carreras usan metanol como combustible. Considerando que en la reacción de
combustión del metanol se forma dióxido de carbono y agua, el número de moles de agua
formada a partir de 9.8 moles de metanol y un exceso de oxígeno es:
a) 19.6 mol
NIVEL A Y B
b) 9.8 mol
c) 4.9 mol
d) 39.2 mol
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Ga (68.9256 uma) y
9. La masa atómica promedio de
69
31
abundancia natural del isótopo
69
31
a) 98.86%
2
Ga (70.9247 uma) es de 69.72 uma. La
71
31
Ga es:
b) 39.74%
c) 56.33%
d) 60.26%
10. ¿Cuántos gramos de dicromato de potasio se requieren para preparar 250 mL de una disolución
2.16 M?
a) 104.87 g
b) 158.87 g
c) 137.75 g
d) Ninguna de las anteriores
11. El volumen de una muestra de HCl gaseoso puro fue de 189 mL a 25°C y 108 mmHg. Se disolvió
completamente en unos 60 mL de agua y se valoró con una disolución de NaOH. Se requirieron
15.7 mL de esta disolución para neutralizar el HCl. La molaridad de la disolución de NaOH es:
a) 0.0699 M
b) 0.0587 M
c) 0.0462 M
d) 0.0905 M
12. Se mezclan 35.2 mL de una disolución de KMnO 4 1.66 M con 16.7 mL de disolución de KMnO 4
0.892 M. La concentración de la disolución final es:
a) 1.276 M
b) 1.345 M
c) 1.413 M
d) 1.502 M
13. ¿Qué presión se necesitará para que el neón a 30°C tenga la misma densidad que el nitrógeno
a 20°C y 1 atm?:
a) 0.72 atm
b) 2.08 atm
c) 1.44 atm
d) 1.04 atm
14. El flujo de corriente eléctrica a través de una disolución de un electrólito se debe únicamente al
movimiento de:
a) Electrones
b) Cationes
c) Aniones
d) Cationes y aniones
15. ¿Cuál es el número total de orbitales asociados al número cuántico principal n = 3?
a) 9
b) 6
c) 3
d) 12
16. La configuración electrónica del azufre en su estado fundamental es:
a) [Ne] 3s23p4
b) [Ne] 3s33p3
c) [Ar] 3s23p4
d) Ninguno de los anteriores
17. Con relación a las configuraciones electrónicas en estado fundamental ¿cuál de las siguientes
afirmaciones es incorrecta?
a) No puede haber dos electrones en el mismo átomo con los mismos cuatro números cuánticos.
b) Para los electrones del mismo número cuántico principal, su poder penetrante o proximidad al núcleo
aumenta en orden s > p > d > f.
c) Cada orbital puede alojar un máximo de dos electrones, los cuales deben tener espines opuestos.
d) La configuración electrónica más estable en un subnivel es aquella que tiene el mayor número de
espines paralelos.
18. Se refiere al número de cargas que tendría un átomo si los electrones fueran transferidos por
completo al átomo más electronegativo de los átomos que forman una molécula:
a) Número de coordinación
b) Polaridad
c) Número de oxidación
d) Electronegatividad
19. La densidad de una disolución de NaHCO3 5.24 M es 1.19 g/mL, la molalidad de la disolución es:
a) 6.9885 m
NIVEL A Y B
b) 7.2162 m
c) 5.8326 m
d) 6.9152 m
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20. El metanol se elabora industrialmente mediante la reacción CO (g) + 2H2 (g)  CH3OH(g). La
constante de equilibrio KC para la reacción es 10.5 a 220°C. ¿Cuál es el valor de KP a esta
temperatura?
a) 0.2595
b) 0.03222
c) 0.5816
d) 6.4116×10-3
21. Para la reacción H2 (g) + CO2 (g)  H2O (g) + CO (g) a 700°C, KC = 0.534. Si se calientan a 700°C
una mezcla de 0.300 moles de CO y 0.300 moles de H 2O, en un recipiente de 10.0 L, el número
de moles de H2 que están presentes en el equilibrio es:
a) 0.1267 mol
b) 0.1733 mol
c) 0.2396 mol
d) 0.3001 mol
22. La constante de equilibrio (KC) para la reacción 2HCl(g)  H2 (g) + Cl2 (g) es de 4.17×10-34 a 25°C.
¿Cuál es la constante de equilibrio para la reacción ½ H 2 (g) + ½ Cl2 (g)  HCl(g) a la misma
temperatura?
a) 4.796×1033
b) 2.398×1033
c) 4.897×1016
d) Ninguna de las anteriores
23. ¿Qué cantidad de NaOH (en gramos) se necesita para preparar 546 mL de una disolución con
un pH de 10.00?
a) 1.853×10-3 g
b) 0.2199 g
c) 2.184 g
d) 2.184×10-3 g
24. Una botella de reactivo contiene una disolución acuosa de HCl diluido al 10% en peso (con una
densidad de 1.048 g/cm3). Se toman 500 mL de esa disolución y se diluyen con 500 mL de agua
destilada, el pH de la esta última disolución es:
a) -0.50
b) -0.16
c) 0.50
d) Ninguno de los anteriores
25. Un kilogramo de osmio metálico ocupa un volumen de 44.5 cm 3 ¿cuál es la densidad de un mol
de este elemento?
a) Menos de 20 g/cm3
c) Entre 180 g/cm3 y 4000 g/cm3
b) Entre 20 g/cm3 y 180 g/cm3
d) Más de 4000 g/cm 3
26. Considerando que el HCl y el NaOH son electrolitos fuertes, si preparas una disolución acuosa al
mezclar 40.0 mL de una disolución acuosa de NaOH 0.10 mol/L con 10.0 ml de otra disolución
acuosa de HCl 0.45 mol/L. ¿Cuál será el pH de la nueva disolución?
a) 1.0
b) 1.5
c) 0.5
d) 2.0
27. En un recipiente de 8.0 L de capacidad hay la misma cantidad en gramos de N 2 y O2 gaseosos.
La fracción mol del N2 es:
a) No es posible saberlo si no se especifican P y T
b) Menor a 0.5
c) 0.5
d) Mayor a 0.5
28. El permanganato de potasio reacciona con hidróxido de potasio y se obtiene el manganato de
potasio (K2MnO4), agua y oxígeno gaseoso. Al balancear la ecuación se encuentra que por cada
mol de permanganato que reacciona, se obtienen de oxígeno gaseoso:
a) Menos de un mol
b) Un mol
c) Dos moles
d) Más de dos moles
29. En la reacción de la pregunta anterior, se puede afirmar que los elementos que se oxidan y
reducen son, respectivamente:
a) K, O
b) Mn, O
c) O, K
d) O, Mn
30. Señala la opción en la que se encuentren los coeficientes estequiométricos de los compuestos
que permiten balancear correctamente la siguiente ecuación:
PH3 + KMnO4 + H2SO4  K2SO4 + MnSO4 + P4 + H2O
a) Fosfina 4; fósforo 1
NIVEL A Y B
b) Fosfina 5; permanganato de potasio 6
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c) Fosfina 20; permanganato de potasio 12
4
d) Fosfina 20; sulfato de manganeso 6
31. Una cantidad de gas N2 originalmente contenida en un recipiente de 1.00 L a 4.75 atm de presión
y 26°C se transfiere a un recipiente de 10.0 L a 20°C. Una cantidad de gas O2 originalmente a
5.25 atm y 26°C en un recipiente de 5.00 L se transfiere a este mismo recipiente ¿Cuál es la
presión total en el nuevo recipiente?
a) 3.04 atm
b) 5.21 atm
c) 4.20 atm
d) 2.83 atm
32. Un matraz grande se vacía y se pesa, y después se vuelve a pesar lleno con gas argón. Al
volverse a pesar, resulta que el matraz ganó 3.224 g. Se vacía de nuevo y se vuelve a llenar con
un gas de masa molar desconocida a las mismas condiciones de T y P. Al volverse a pesar,
resulta que el matraz gana 8.102 g. De acuerdo con la masa molar del argón, la masa molar del
gas desconocido es:
a) 39.95 uma
b) 99.78 uma
c) 100.39 uma
d) 15.90 uma
33. Un sistema absorbe 105 kJ de calor de su entorno mientras realiza 29 kJ de trabajo sobre su
entorno, la afirmación correcta es:
a) El proceso es endotérmico
b) El proceso es exotérmico
c) El proceso es isotérmico
d) El proceso es adiabático
34. Una planta embotelladora tiene 121,515 botellas con una capacidad de 355 mL, 122,500 tapas y
40,875 L de bebida ¿Cuántas botellas se pueden llenar y tapar?
a) 122,500
b) 115,140
c) 121,515
d) 136,325
35. ¿Cuál de los siguiente ácidos monopróticos presenta el menor grado de ionización en disolución?
a) HCl
b) HBr
c) HI
d) HF
36. Indica cuál es la opción correcta:
a) Los hiplocloritos son sales del ácido hipocloroso, ejemplos de estas sales son NaClO2, KClO2, CaClO2.
b) Los cloratos son sales del ácido clórico, ejemplos de estas sales son NaClO3, KClO3, Ca(ClO3)2.
c) Los percloratos son sales del ácido perclórico, ejemplos de estas sales son NaClO, KClO, Ca(ClO)2.
d) Los cloritos son sales del ácido cloroso, ejemplos de estas sales son NaClO2, KClO2, CaClO2.
37. ¿Cuál de las siguientes propiedades termodinámicas no es una función de estado?
a) Entalpía
b) Energía Interna
c) Entropía
d) Trabajo
38. El calor específico del etilenglicol es de 2.42 J/g K ¿Cuántos Joules de calor son necesarios para
elevar la temperatura de 62.0 g de etilenglicol de 13.1 a 40.5°C?
a) 4111.1 J
b) 53121.2 J
c) 4812.5 J
d) No se puede calcular
39. Considere las reacciones A  B con un H1 = +30 kJ/mol y B  C con un H2 = +60 kJ/mol. El
cambio de entalpía para la reacción A  C es:
a) 30 kJ/mol
b) 45 kJ/mol
c) 90 kJ/mol
d) 60 kJ/mol
40. El calor de combustión de la fructuosa, C6H12O6, es -2812 kJ/mol. Si una fresca y deliciosa
manzana que pesa 120 g contiene 16.0 g de fructuosa, ¿cuál es el contenido calórico que la
fructuosa aporta a la manzana?
a) 249.7 kJ
NIVEL A Y B
b) 2812 kJ
c) 1873.0 kJ
d) Ninguno de los anteriores
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41. Dos objetos sólidos, A y B, se colocan en agua hirviendo y se permite que alcancen la temperatura
del agua. Luego, se sacan y colocan cada uno en un vaso de precipitados que contiene 1000 g
de agua a 10.0°C. El objeto A incrementa la temperatura del agua en 3.50°C, el objeto B
incrementa la temperatura del agua en 2.60°C. La afirmación correcta es:
a)
b)
c)
d)
El objeto A tiene mayor capacidad calorífica que el objeto B.
El objeto B tiene mayor capacidad calorífica que el objeto A.
El objeto A y B tienen la misma capacidad calorífica.
Ninguna de las anteriores.
42. Cuando se deposita plata metálica a partir de una disolución que contiene iones Ag +, utilizando
una reacción electroquímica. El enunciado correcto es:
a) La plata metálica se deposita en el ánodo por oxidación de los iones Ag+
b) La plata metálica se deposita en el ánodo por reducción de los iones Ag +
c) La plata metálica se deposita en el cátodo por oxidación de los iones Ag+
d) La plata metálica se deposita en el cátodo por reducción de los iones Ag+
43. Para obtener un litro de HCl 6 N a partir de una disolución “1” de HCl 12 N y una disolución “2” de
HCl 4 N, se debe mezclar:
a) 1/3 L de 1 + 2/3 L de 2
b) 2/3 L de 1 + 1/3 L de 2
c) ¾ L de 1 + ¼ L de 2
d) ¼ L de 1 + ¾ L de 2
44. El gas LP contiene básicamente propano (C 3H8) y butano (C4H10). Si suponemos que contiene el
75% en masa de propano ¿Cuántos moles totales habría aproximadamente en un tanque que
contiene 25 kg de la mezcla?
a) Menos de 525 moles
b) Entre 525 y 540 moles
c) Entre 540 moles y 550 moles
d) Más de 550 moles
45. Si se quema totalmente una mezcla de 100 moles de propano y 50 moles de butano de tal manera
que sólo se produce CO2 y agua, ¿cuántos moles de CO2 se producen?
a) 300 moles
b) 700 moles
c) 150 moles
d) 500 moles
46. Se disuelve una cierta cantidad “X” de KCl en agua destilada para preparar 500 mL de disolución
“1”. Se disuelve la mitad de “X” de KCl en agua destilada para preparar 200 mL de la disolución
“2”. Al mezclar volúmenes iguales de las disoluciones 1 y 2 se obtiene una nueva disolución cuya
molaridad de KCl es 0.422 M ¿Cuántos gramos de KCl hay en la cantidad X?
a) 12.3523 g
b) 18.9631 g
c) 13.9856 g
d) Ninguna de las anteriores
47. En la molécula de bicarbonato de sodio, el elemento con mayor porcentaje en peso es:
a) H
b) C
c) O
d) Na
b) Iónico
c) Metálico
d) Covalente polar
48. El enlace en el CO es:
a) Covalente puro
49. ¿Cuál de los siguientes elementos tiene el mayor radio atómico?
a) Li
b) B
c) N
d) O
50. ¿Cuál de las siguientes opciones que se indican es una mezcla heterogénea?
a) Agua
NIVEL A Y B
b) Humo
c) Papel
d) Refresco