EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO – 1º ANO OLÍMPICO
Em um laboratório, duas torneiras enchem dois
recipientes, de mesmo volume V, com diferentes
soluções aquosas. Observe os dados da tabela:
Recipiente
R1
R2
Solução
ácido
clorídrico
hidróxido de
sódio
Tempo de
enchimento (s)
40
60
O gráfico abaixo mostra a variação do volume do
conteúdo em cada recipiente em função do tempo.
1. Admita que as soluções depositadas em R1 e R2
até o instante t = 40 s tenham sido misturadas em um
novo recipiente, formando uma solução neutra.
Sabendo que a concentração inicial da solução ácida
é igual a 0,10 mol.L-1, a concentração inicial da
solução básica, em mol.L-1, corresponde a:
a) 0,10
b) 0,15
c) 0,20
d) 0,25
2. Volumes iguais de uma solução de I2 (em solvente
orgânico apropriado) foram colocados em cinco
diferentes frascos. Em seguida, a cada um dos frascos
foi adicionada uma massa diferente de estanho (Sn),
variando entre 0,2 e 1,0 g. Em cada frasco, formou-se
uma certa quantidade de SnI4, que foi, então,
purificado e pesado. No gráfico abaixo, são
apresentados os resultados desse experimento.
massa molar do I2
massa molar do Sn
é, aproximadamente,
a) 1 : 8
b) 1 : 4
c) 1 : 2
d) 2 : 1
e) 4 : 1
3. No artigo “Biocombustíveis, não obrigado!”
(MONBIOY. Jornal britânico “The Guardian”, 2007), o
autor trata, entre outras coisas, da competição entre
alimentos e combustíveis. Por exemplo, há um trecho
em que diz: “Alertei, em 2004, que os biocombustíveis,
iriam estabelecer uma competição entre alimentar
carros e alimentar pessoas. As pessoas
necessariamente perderiam: aqueles que têm
recursos para ter um carro são, por definição, mais
ricos do que aqueles que estão na iminência de
morrer de fome”. Essa discussão que inclui a
produção de etanol no Brasil, pois a área plantada
para fins de produção deste combustível vem
crescendo continuamente. Uma alternativa que pode
ajudar a minimizar esta competição é a produção de
etanol a partir do bagaço de cana (esquema de
produção abaixo), pois se estima que, a cada safra, o
excesso dessa biomassa no Brasil seja de
aproximadamente seis milhões de toneladas.
Caso toda essa biomassa pudesse ser utilizada no
processo acima esquematizado, o acréscimo, em
milhões de litros, da produção brasileira de etanol
hidratado, a cada safra, seria de
Dados: massas molares (g mol-1):
hexoses, representada pela glicose (C6H12O6)=180
etanol (C2H5OH) = 46
densidade do etanol: 800 g L-1
a) 2.700
b) 2.430
c) 1.980
d) 1.242
e) 621
4. O carbonato de sódio, importante matéria-prima na
fabricação de vidros, pode ser produzido a partir da
reação do cloreto de sódio, amônia e gás carbônico,
processo químico conhecido como processo Solvay.
São apresentadas duas etapas deste processo.
Etapa I:
NaC
CO2
NH3
H2O
NaHCO3
Etapa II:
Com base nesses resultados experimentais, é
possível afirmar que o valor da relação
2 NaHCO3
Na2CO3
CO2
H2O
NH4C
Considerando que o rendimento da etapa I é 75% e o
da etapa II é 100%, a massa de carbonato de sódio,
em kg, que pode ser produzida a partir de 234 kg de
cloreto de sódio é
a) 159.
b) 212.
c) 283.
d) 318.
e) 424.
5. No interior do casco dos navios, existem tanques
que podem ter seu volume preenchido parcial ou
totalmente com água do mar em função das
necessidades de flutuabilidade. Como os tanques são
constituídos de materiais metálicos, eles sofrem, ao
longo do tempo, corrosão pelo contato com a água do
mar, conforme a equação:
4 Fe s
3 O2 g
(Adaptado de VOWLES, P.D. & CONNELL,
D.W. "Experiments in environmental
chemistry -a laboratory manual". Oxford:
Pergamon Press, 1980.)
Se os camarões utilizados na experiência
fossem introduzidos num tanque de criação
contendo 20.000L de água tratada com
sulfato de cobre, em quantidade suficiente
para fornecer 50g de íons cobre, estariam
vivos, após 24 horas, cerca de
a)
2 Fe2O3 s
b)
Um processo corrosivo no interior de um tanque
fechado apresenta as seguintes características:
c)
3
volume interno
10.000 m de água do mar
30.000 m3 de ar
d)
concentração de gás oxigênio no ar, em volume
antes da corrosão: 20,9%e)
após a corrosão: 19,3%
Admita que, durante todo o processo de corrosão, o ar
no interior do tanque esteve submetido às CNTP, com
comportamento ideal, e que apenas o oxigênio
presente no ar foi consumido.
A massa de ferro, em quilogramas, consumida após o
processo corrosivo foi igual a:
a) 1300
b) 1600
c) 2100
d) 2800
6. (Enem 2002) Para testar o uso do
algicida sulfato de cobre em tanques para
criação de camarões, estudou-se, em
aquário, a resistência desses organismos a
diferentes concentrações de íons cobre
2+
(representados por Cu ). Os gráficos
relacionam a mortandade de camarões
2+
com a concentração de Cu e com o
tempo de exposição a esses íons.
1
.
5
1
.
4
1
.
2
2
.
3
3
.
4
7. Quando aquecido ao ar, 1,65 g de um determinado
elemento X forma 2,29 g de um óxido de fórmula
X3O4.
Das alternativas abaixo, assinale a opção que
identifica o elemento X.
a) Antimônio
b) Arsênio
c) Ouro
d) Manganês
e) Molibdênio
8. A solução aquosa 6% em massa de água
oxigenada (H2O2) e geralmente empregada como
agente branqueador para tecidos e cabelos. Pode-se
afirmar que a concentração aproximada dessa solução
aquosa, expressa em volumes, é
a) 24.
b) 20.
c) 12.
d) 10.
e) 6.
9.Para evitar a ingestão de quantidades excessivas de
sódio, foi desenvolvido o sal light, no qual parte do
cloreto de sódio é substituído por cloreto de potássio.
Os quadros abaixo comparam as informações
nutricionais para porções iguais de dois tipos de sal:
Além desses cloretos, não há outros compostos de
cloro, sódio ou potássio nos sais.
A redução percentual do íon cloro no sal light em
relação ao sal tradicional é igual a:
Dados: Na = 23; K = 39.
a) 10%
b) 20%
c) 40%
d) 50%
10. (Enem 2010) A composição média de uma bateria automotiva esgotada é de
aproximadamente 32% Pb, 3% PbO, 17% PbO2 e 36% PbSO4. A média de massa da pasta
residual de uma bateria usada é de 6kg, onde 19% é PbO2, 60% PbSO4 e 21% Pb. Entre todos
os compostos de chumbo presentes na pasta, o que mais preocupa é o sulfato de chumbo (II),
pois nos processos pirometalúrgicos, em que os compostos de chumbo (placas das baterias)
são fundidos, há a conversão de sulfato em dióxido de enxofre, gás muito poluente.
Para reduzir o problema das emissões de SO2(g), a indústria pode utilizar uma planta mista, ou
seja, utilizar o processo hidrometalúrgico, para a dessulfuração antes da fusão do composto de
chumbo. Nesse caso, a redução de sulfato presente no PbSO4 é feita via lixiviação com
solução de carbonato de sódio (Na2CO3) 1M a 45°C, em que se obtém o carbonato de chumbo
(II) com rendimento de 91%. Após esse processo, o material segue para a fundição para obter
o chumbo metálico.
PbSO4 + Na2CO3 → PbCO3 + Na2SO4
Dados: Massas Molares em g/mol Pb = 207; S = 32; Na = 23; O = 16; C = 12
ARAÚJO, R.V.V.; TINDADE, R.B.E.; SOARES, P.S.M.
Reciclagem de chumbo de bateria automotiva: estudo de caso.
Disponível em: http://www.iqsc.usp.br. Acesso em: 17 abr. 2010 (adaptado).
Segundo as condições do processo apresentado para a obtenção de carbonato de chumbo (II)
por meio da lixiviaçao por carbonato de sódio e considerando uma massa de pasta residual de
uma bateria de 6 kg, qual quantidade aproximada, em quilogramas, de PbCO3 é obtida?
a) 1,7 kg
b) 1,9 kg
c) 2,9 kg
d) 3,3 kg
e) 3,6 kg
Gabarito:
Resposta da questão 1:
[B]
De acordo com o gráfico em 60 s o volume corresponde a V.
Então:
60 s
VHC
40 s
VNaOH
VNaOH
40
VHC
60
2
VHC
3
HC
NaOH
H2O
1 mol
1 mol
NaC
-1
Sabendo que a concentração inicial da solução ácida é igual a 0,10 mol.L , vem:
n
V
Concentração molar V
Concentração molar
n
nHC
[HC ] VHC
nNaOH
nHC
[NaOH] VNaOH
nNaOH
[HC ] VHC
0,10 mol.L
[NaOH]
[NaOH] VNaOH
1
VHC
0,15 mol.L
[NaOH]
2
VHC
3
1
Resposta da questão 2:
[D]
A partir da análise do gráfico podemos obter a relação estequiométrica entre o estanho (Sn) e o
iodo na formação do iodeto de estanho IV (SnI4):
Sn
2I2
SnI4
0,2 g
x
1g
2 g
0,2 x
0,4 g
2x
Então,
Sn
2I2
0,2 g
0,8 g
1g
0,4 g
1,6 g
2 g
1
x
0,8 g
SnI4
A relação entre as massas será dada por:
massa de I2
massa de Sn
Então,
mI2
0,8 g
mSn 0,2 g
0,8 g
0,2 g
4
mI2
MI2
nI2
MI2
MSn
mSn
nSn
MSn
4
m
M
M
m
)
n
0,8 g
2 mol
0,2 g
1 mol
0,8
0,4
2
1
(n
Resposta da questão 3:
[D]
Cálculo da massa de glicose (hexose) :
6 106
mglicose
106 g (biomassa)
0,60 0,60
2,16 1012 g
Fermentação da glicose:
1C6H12O6
2CO2 2C2H6O
180 g (glicose)
2,16 1012 g (glicose)
me tanol
12
0,9936 10
2 46 g
me tanol
g
800 g (e tanol)
0,9936 1012 g (e tanol)
V
1242 106 L
Resposta da questão 4:
[A]
Teremos:
1L
V
0,90 (e tanol)
NaC
CO2
NH3
H2O
NaHCO3
58,5 g
84 g 0,75
234 kg
mNaHCO3
mNaHCO3
252 kg
2 NaHCO3
Na2CO3
2 84 g
106 g 1
252 kg
mNa2CO3
mNa2CO3
NH4C
CO2
H2O
159 kg
Resposta da questão 5:
[B]
Teremos:
30.000 m3 de ar
100 %
VO2
VO2
1,6 %
480 L
4 Fe s
3 O2 g
2 Fe2O3 s
3 22,4 L
4 56 g
mFe
mFe
480 L
1600 g
Resposta da questão 6:
[C]
Temos 20.000 L de água tratada com sulfato de cobre, em quantidade suficiente para fornecer
50 g, então:
50 g
m
m
20.000 L
1L
2,5 10 3 g
C
(Cu2 )
2,5 10 3 g / L
2,5 mg / L
A partir do gráfico II descobrimos o tempo de exposição (24 horas):
Após 24 horas, estariam vivos cerca de metade dos camarões.
Resposta da questão 7:
[D]
Cálculo da massa de oxigênio:
massa de oxigênio = 2,29 g – 1,65 g = 0,64 g
noxigênio
m
M
0,64
16
0,04 mol
Então:
3 mol X
4 mol oxigênio
n mol X
0,04 mol oxigênio
n
0,03 mol de X
0,03 mol de X
1 mol de X
M
55 g
1,65 g
M
M.A.( X)
55 u
Manganês
Resposta da questão 8:
[B]
6 % em massa de água oxigenada:
6 g de H2O2 em 100 mL (0,1 L) de solução aquosa.
A água oxigenada sofre a seguinte decomposição:
2H2O2
2H2O + 1O2
2 34 g ----------------- 1 mol
6 g ----------------- x
x = 0,08824 mol
Nas CNTP, 1 mol = 22,4 L, então:
x = 0,08824
22,4 L = 1,976 L
0,1 L
1 volume
1,976 L
n
n = 19,76 volumes
20 volumes.
Resposta da questão 9:
[A]
No sal tradicional:
368 10 3
n(sódio)
23
No sal light:
16 10
3
mol
n(cloro)
16 10
3
mol
184 10 3
8 10 3 mol n(cloro) 8 10 3 mol
23
249,6 10 3
n(potássio)
6,4 10 3 mol n(cloro) 6,4 10
39
n(cloro) 8 10 3 6,4 10 3 14,4 10 3 mol
n(sódio)
Re dução
16 10
3
1,6 10
3
r
0,10
16 10
3
14,4 10
3
1,6 10 3 mol de cloro
100%
r
10 %
Resposta da questão 10:
[C]
6 kg (pasta)
100 %
m (PbSO4)
60%
m (PbSO4) = 3,6 kg
Obtenção de PbCO3:
PbSO4 + Na2CO3
PbCO3 + Na2SO4
303 g ------------------ 267 g
3,6 kg ------------------ m(PbCO3)
m(PbCO3) = 3,17 kg
Para um rendimento de 91 %, vem:
3,17 kg
100 %
m(PbCO3)
91 %
m(PbCO3) = 2,9 kg
3
mol