XXIV OLIMPIADA ESTATAL DE QUÍMICA: MICHOACÁN. 1 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 XXIV OLIMPIADA ESTATAL DE QUÍMICA: MICHOACÁN. 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 XXIV OLIMPIADA ESTATAL DE QUÍMICA: MICHOACÁN. 3 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 XXIV OLIMPIADA ESTATAL DE QUÍMICA: MICHOACÁN. 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 XXIV OLIMPIADA ESTATAL DE QUÍMICA: MICHOACÁN. 5 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
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