Olimpiada Peruana de Química_2008_FASE 2

EXAMEN FASE 2

XIII Olimpiada Peruana de Química (2008) - Nivel  Básico - Fase 2

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              

1. Analizando las siguientes proposiciones que se dan a continuación, señale  la  veracidad (V) o falsedad (F) de ellas:

    I)- Cl <  Br < Br ^-1 está ordenado por radios crecientes.

    II)- Para llenar un subnivel d, se necesitan un máximo de 6 electrones.

    III)- La energía de ionización implica liberación de energía.

    IV)- La configuración electrónica para el S ^-2 nos indica que no tiene

          electrones  desapareados, por  lo tanto podemos decir que el S ^-2 es diamagnético.

Datos: Z_S  = 16,  Z_Br  = 35, Z_Cl  = 17

a. FFVV

b. VFFF

c. VFFV

d. VVVV

2.- El amoníaco: NH_3, se produce con la siguiente secuencia de reacciones (sin balancear):

    

Paso1:              CH_4(g) + H₂O_(g)                    H_2(g) + CO_(g)

 

            Paso2:                  N _2(g)+ H_2(g)                             NH_3(g)

Si se desea obtener 25g de NH_{3 (g)}  ¿Cuántos gramos de CH_{4 (g)} se deben utilizar, asumiendo un  rendimiento porcentual de 100 %  en cada paso?

Masas atómicas: N = 14, C = 12, H = 1

a. 50,00g

b. 23,52g

c. 35,28g

d. 11,76g

3. En un cilindro metálico vacío, se calientan a 125 °C, los siguientes compuestos: 100mL de agua (H₂O), 100mL de hexano  (C₆H₁₄) y 22g  de cloruro de calcio. CaCl₂

Compuesto	Punto de ebullición normal (°C)	Punto de fusión normal (°C)	Densidad a 25°C (kg/m3)
Agua	100	0	1000,00
Hexano	69	-95	654,83
Cloruro de calcio	> 1600	772	2152,00

Con respecto a la falsedad o veracidad de:

     I- La mezcla es homogénea.

     II- El cloruro de calcio es el más volátil.

     III- La mezcla gaseosa contiene agua y hexano.

     IV- La fracción molar del agua en la mezcla gaseosa es 0,88.

Es (son) verdadero(s):

a. Sólo I

b. III y IV

c. Todos

d. Sólo III 

4. De las siguientes proposiciones:

    I- Se obtiene más energía de una reacción nuclear que de una reacción química.

    II- Las partículas emitidas durante la desintegración radiactiva con carga

        positiva  son las partículas a.

    III- Los positrones se simbolizan como b⁺.

    IV- La fusión nuclear produce elevadas temperaturas.

Es (son) verdadero(s):

a. Ninguna

b. Todas

c. I y II

d. I, II y III

  

5. Con respecto a las siguientes estructuras:

      I- (1) es la estructura correcta.

      II- (2) es la estructura correcta.

      III- La hibridización del átomo central es sp².

      IV- La hibridización del átomo central es sp.

Son verdaderas:

a. I y III

b. II y IV

c. II y III  

d. I y IV

6. Analizando las 4 siguientes estructuras:

Señale la afirmación correcta:

a. El grupo que más se repite es el carboxilo.

b. Hay un solo grupo éter.

c. Hay tres grupos cetona.

d. Hay tres grupos alcohol.

7. La energía necesaria (calorías) que el ser humano requiere para el trabajo diario lo  obtiene de:

a. Proteínas.

b. Carbohidratos

c. Vitaminas.

d. Minerales.

8. Considerando los hipotéticos elementos de un mismo grupo: ₄A, ₁₂B, ₂₀C, se puede afirmar que:

a. A es de menor potencial de primera ionización.

b. C es el más pequeño.

c. B es más grande que A.

d. A es el más grande.

9. Dos globos con el mismo volumen, son llenados, uno con aire (Masa molar =   29g/mol) y el otro con helio: He, (Masa molar = 4g/mol). De las siguientes afirmaciones, no es correcta:

a. Si las masas son iguales, la presión que ejerce el He es mayor que la presión que ejerce el aire.

b. La densidad del aire es menor que la densidad del He.

c. El globo que contiene He asciende más rápido.

d. La presión en cada globo, es directamente proporcional al número de moles.

10. Si en un recipiente de 1L se colocan 10g de N_2(g), 10g de O_2(g), y 10g de He_(g) a 20 °C, es

correcto:

Masa atómicas:  N = 14, O = 16, He = 4

a. Las presiones parciales son iguales.

b. El He tiene la menor presión parcial.

c. La fracción molar del O₂ es la menor.

d. Las fracciones molares son iguales.

11. El punto de ebullición normal de los alcoholes primarios:

a. Aumenta al aumentar el número de carbonos.

b. Es independiente del número de carbonos.

c. Disminuye al aumentar el número de carbonos.

d. No se puede precisar.

12. En base a la configuración electrónica,  analice si las afirmaciones dadas a continuación  son  falsas (F) o verdaderas (V). 

       I- El elemento Z = 30,  tiene lleno sus orbitales 3d.

       II- El elemento ubicado en el Grupo IVA, tercer período,  es diamagnético.

       III- Si los números cuánticos del electrón diferenciador del catión M²⁺  son: n = 3; l = 2;   

               m = - 2; s = - ½  se puede asegurar que el número atómico del elemento es 25.

La opción correcta será:

a. VFF.

b. FVF.

c. VVF.

d. FFV

13. Conociendo que,   

      i) El átomo a continuación del elemento X, tiene una configuración de  valencia 

      ns²  np⁵  y 

      ii) El átomo ubicado encima del elemento X, al ganar dos electrones, adquiere la    

      configuración electrónica del  gas noble Argón (Z= 18) ; se puede asegurar  que Z para

      el elemento X es:

a. 33

b. 34

c. 35        

d. 36

14. Se necesita preparar 10 litros de hidróxido de potasio, KOH (Masa molar = 56 g/mol)

0,1111  M.  Se dispone solamente de 4 0,22g del hidróxido puro. La masa de hidróxido que falta   para  preparar la  solución es:

a. 6,22g.

b. 2,22g

c. 22,00g

d. 62,20g

15. Los mililitros de solución de KOH con densidad 1,3010 g /mL y al 31% de KOH en peso, que contienen la masa que falta para preparar  la solución del ejercicio (14) serían:

a. 70,97mL.

b. 50,00mL.

c. 60,00mL

d. 54,55mL

16. En la refinería de Ventanilla un camión cisterna de 2 000 L de capacidad es llenado con gas  propano C₃H_8(g)  (Masa molar = 44 g/mol) a 25 °C.  Una vez lleno  se dirige hacia el Callao, demorando 2 horas en llegar a su destino.  A la mitad del camino una de las válvulas del  camión se afloja y parte del gas propano se escapa a velocidad constante. 

Se sabe que bajo  las mismas condiciones el  C₆H₈OBr_(g)  (Masa molar = 176 g/mol) tiene una velocidad de escape de  0,125 mol /min.  La velocidad con la que el gas propano escapa es,

a. 0,1250mol/min

b. 0,2500mol/min

c. 0,3500mol/min

d. 0,0625mol/min.

17. Elija la opción que muestre las moles de propano que escaparon, ejercicio (16), a la mitad del  camino.

a. 15moles

b. 30moles

c. 21moles

d. 18moles

18.- En la refinería de Ventanilla, ejercicio (16), se observó que la masa inicial de propano era  de   3 437, 5 g. La presión inicial que ejercía el gas en el interior del camión fue de:

a. 0,18atm.

b. 0,08atm.

c. 0,95atm.

d. 0,80atm.

19. Se tiene 5,0 g de una muestra impura de Mg(OH)₂ disuelta en 25  mL de agua. La disolución básica se mezcló con 25 mL de  ácido clorhídrico, HCl 2,7moles/L; los  productos de reacción son la correspondiente sal y agua líquida. Los coeficientes estequiométricos de la reacción (en el orden de presentación de las sustancias) son:

Masas atómicas: Mg = 24, = = 16, H = 1, Cl = 35,5, O = 16

a. 1, 2, 1, 2

b. 1, 2, 2, 1

c. 1, 1, 2, 2

d. 2, 1, 2, 1

20. Señala la opción correcta  que indique, según la estequiometría propuesta en el ejercicio  (19), las moles que reaccionaron de Mg(OH)₂ con el ácido clorhídrico.

a. 0,0675moles

b. 0,6750moles

c. 0,1350moles

d. 0,0338moles

21. Se tiene 5,0 g de muestra impura de hidróxido de magnesio, ejercicio (19). Se conoce el número de moles que reaccionaron de la base con el ácido, ejercicio (20).  El porcentaje  de  Mg(OH)₂   en la muestra será de:

a. 3,940%

b. 0,394%

c. 39,400%

d. 0,039%

22. El oso koala come exclusivamente hojas de eucalipto. Su aparato digestivo elimina el veneno del aceite de eucalipto. El constituyente principal del aceite es el eucaliptol, sustancia que contiene 77,87% de C; 11,76% de H  y el resto es de O. Si tiene una masa molar de 154g su fórmula molecular será:

Masa atômica: C = 12, H = 1, O = 16

a. C₈H₁₆O

b. C₁₀H₁₈O

c. C₈H₁₆O

d. C₁₀H₁₈O₂

23. Tomando como referencia la reacción balanceada, identifique al reactivo limitante, si  reaccionan 0,05 moles de eucaliptol con 0,14 moles de oxígeno, O_2(g)  para producir   dióxido de carbono, CO_2(g)  y  H₂O_(l) :

a. Eucaliptol

b. O_2(g)

c. CO_2(g) 

d. H₂O_(l)

24. Conocido el reactivo limitante, con las cantidades mencionadas en el ejercicio (23), ¿cuántas moles de  CO_2(g)  y  H₂O_(l)  se obtendrán?

a. 0,100 moles de CO_2(g)  y 0,090 moles de H₂O_(l)  

b. 0,010 moles de CO_2(g)  y 0,900 moles de H₂O_(l)  

c. 1,000 moles de CO_2(g)  y 0,090 moles de H₂O_(l)  

d. 0,100 moles de CO_2(g)  y 0,009 moles de H₂O_(l)  

25. ¿Cuál de las siguientes reacciones no es característica de los compuestos aromáticos?

a. Halogenación.

b. Nitración.

c. Adición.

d. Sulfonación.

26. ¿Cuál de los siguientes pares de sustancias tienen propiedades químicas similares?

a. Alcanos y ácidos carboxílicos.

b. Aminas y ésteres.

c. Cetonas y aldehídos.

d. Alquenos y derivados del benceno.

27. El magnesio tiene una masa atómica de 24,32 uma, y tiene 3 isótopos: Mg-24, Mg- 25 y Mg-26, entonces:

a. El isótopo más abundante es el Mg-24

b. El isótopo más abundante es el Mg-25

c. Si la abundancia de los dos primeros es del 88,7%, el porcentaje del tercero es 10,3%

d. Los enunciados a y c son verdaderos.

La siguiente información sirve para responder las preguntas 28,29,30 y 31:

I.-  El elemento Aa tiene configuración electrónica “ns²”..en su capa de valencia.

II- El elemento Bb, que está en el mismo grupo de Aa, tiene mayor radio atómico que Aa y  

    se encuentra en el cuarto periodo.

III- El elemento Vv está en el mismo periodo que Aa y los 4 números cuánticos de su

    electrón diferenciador son: n = 3, l = 1, m = + 1 y s = + 1/2

IV- El elemento Xx tiene configuración electrónica en su capa de valencia "ns²np³" y tiene mayor energía de ionización que Vv.

V- Si al elemento Xx se le añaden dos electrones en su capa de valencia, adquiere la

       configuración electrónica del elemento Zz.

28. El elemento que tiene la mayor afinidad electrónica es:

a. Aa.

b. Zz.

c. Vv.

d. Xx.

29. El elemento que tiene el mayor carácter metálico es:

a. Aa

b. Bb

c. Xx

d. Vv

30. La energía de ionización del elemento Bb con respecto a los demás elementos:

a. Es la mayor.  

b. Es la menor.

c. Es > que la de Aa.

d. Ninguna.

31. Entre los elementos Aa, Xx y Zz, tiene mayor radio atómico:

a. Xx.

b. Zz.

c. Aa.

d. Son iguales.

El siguiente enunciado corresponde a las preguntas 32 y 33:

Un compuesto X contiene 63,3 % de manganeso y 36,7% de oxigeno en masa. Cuando X es calentado, desprende oxigeno gaseoso y se obtiene un nuevo compuesto Y que contiene 72% de manganeso y 28% de oxigeno.

32. La fórmula empírica de X es:

a. Mn₂O₇

b. Mn₂O₃

c. MnO₃

d. MnO₂

33. La fórmula empírica de Y es:

a. Mn₃O₄

b. MnO

c. MnO₄

d. MnO₅

34. En las siguientes estructuras:

 

Se puede observar:

a. 2 alcanos, 2 ácidos, 3 compuestos aromáticos, 1 alcohol y 1 alquino.

b. 3 alcanos, 2 ácidos, 2 compuestos aromáticos, 1 alcohol y 1 alqueno.

c. 2 alcanos, 2 ésteres, 3 compuestos aromáticos, 1 alcohol y 1 alquino.

d. 3 alcanos, 2 ésteres, 1 compuesto aromático, 1 alcohol y 2 alquinos.

35. Parte de la energía caloríca en el ser humano proviene de la combustión de la glucosa (C₆H₁₂0₆.). SI un niño ha ingerido 20g de glucosa, el n° de átomos de carbono presente es:

Datos: N° de Avogadro = 6,02x10²³

Masa atómicas:  C = 12, O = 16, H = 1

a. 6,020x10²³

b. 120,000

c. 0,111

d. 4,015 x10²³

36. Determine cuál o cuáles de los siguientes elementos son paramagnéticos.

      i) ₁₃ Al         ii) ₂₉Cu         iii) ₁₂Mg      iv)  ₂₂Ti

a. Sólo  i 

b. Sólo  iii 

c. Sólo  i  y ii 

d. Sólo i, ii y  iv

37. A un recipiente cerrado que contiene N0_{2 (g)} y 0_2(g)   a temperatura ambiente, se le hace un pequeño agujero y se espera 10 minutos. Después de dicho tiempo, en el recipiente queda:

a. Mayor cantidad de N0₂.

b. Mayor cantidad de 0₂.

c. Igual cantidad de ambos gases.

d. No se puede determinar.

38. La serie correcta de puntos de ebullición ascendente de los siguientes hidrocarburos es:

             C₆H₁₂< C₇H₁₄< C₈H₁₈ entonces el más volátil es:

a. C₆H₁₂

b. C₈H₁₈

c. C₇H₁₄

d. No se puede determinar

39. En el solvente agua, se disuelven por separado las siguientes sustancias. En cual de las disoluciones hay interacciones del tipo dipolo -.dipolo?

a. KBr_(s)

b. CaCl_2(s)

c. C₂H₅0H_(l)

d. (CH₃)₂O

    

40. El punto de congelación del agua pura es 0° C a 1 atm. Al disolver una pequeña cantidad de ácido acético en otra cantidad de agua, el punto de congelación de la solución:

a. Aumenta.

b. Disminuye.

c. No varía.

d. No se puede determinar.

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Lima, 25 de Octubre de 2008