~ 1 ~ Olimpíada de Química do Rio Grande do Sul 2012

Transcrição

1 Questão 02: Ao nosso redor vemos diversos materiais assumindo os estados sólido, líquido ou gasoso. Abaixo você vê uma imagem mostrando água pura nos três estados físicos mais comuns. MODALIDADE EM-1 Nº INSCRIÇÃO: PARTE 1 QUESTÕES DE ESCOLHA SIMPLES Escrever o NÚMERO DE INSCRIÇÃO na grade de respostas e nas folhas de respostas das questões descritivas. Ao término da prova entregar somente a grade de respostas e as folhas de respostas das questões descritivas. A prova é constituída de 20 questões que devem ser respondidas com tinta azul ou preta e sem rasuras. As 15 primeiras questões são de escolha simples (escolher apenas uma alternativa) e devem ter suas respostas marcadas na grade que se encontra na folha de respostas, sem rasuras. Para cada questão CORRETA será atribuído 0,4 ponto. As questões numeradas de 16 a 20 são descritivas e devem ser respondidas na folha de respostas. Sobre os sistemas acima e suas características, são feitas as seguintes afirmações: I. Uma amostra de água no estado sólido apresenta volume e forma constantes. II. Uma amostra de água no estado líquido apresenta volume constante, porém forma variável. III. A transformação 1 só irá ocorrer se o sistema receber energia na forma de calor. Essa particular transformação é do tipo física e chama-se fusão. IV. No estado líquido, as moléculas movimentam-se com maior liberdade do que no estado sólido. São corretas as afirmações: Questão 01: Quando comprimidos ou pós-efervescentes são adicionados à água, ocorre reação química, com liberação de gás carbônico. Sendo assim, considere o seguinte experimento: Foram adicionados 200 ml de água (densidade igual a 1 g/ml) a um frasco de boca larga, aberto. O frasco vazio pesa 160 g. Em seguida, foram acrescentados, à água desse frasco, 10 g de certo pó efervescente. Após o término da reação, verificou-se que foram liberados para o ar, 0,2 mol de gás carbônico. Com base nesses dados, calcula-se que a massa, em gramas, do sistema final, foi igual a: (a) 161,2 (b) 201,2 (c) 261,2 (d) 351,2 (e) 361,2 ~ 1 ~ a) todas I, II, III e IV. b) apenas II, III e IV. c) apenas I, II e IV. d) apenas I, III e IV. e) apenas II e III. Questão 03: Considere a mistura formada pelas seguintes substâncias: cloreto de sódio (sal de cozinha) e enxofre, ambos sólidos. Os principais materiais utilizados para a separação de todos os componentes desta mistura são: a) Condensador, balão de destilação, erlenmeyer. b) Funil de separação, erlenmeyer. c) Funil, bastão de vidro, copo de béquer e cápsula de porcelana. d) Cápsula de porcelana e triângulo de porcelana. e) Frasco de Kitasato, coluna de fracionamento e copo de béquer.

2 Questão 04: Analise a figura abaixo para responder a questão: Questão 06: Átomos e íons são entidades químicas tão pequenas que é impossível visualizá-los individualmente, mesmo utilizando os mais potentes microscópicos modernos. A Química se utiliza de modelos para a representação das entidades que formam a matéria. A alternativa correta é: a) O líquido mais denso é o óleo. b) Adicionando a água, o álcool e o óleo, nesta ordem, o sistema formado terá 3 fases. c) Adicionando a água, o óleo e o álcool, nesta ordem, o sistema será trifásico, sendo o álcool a fase superior. d) Ao dobrar o volume de água, a sua densidade irá dobrar também. e) 10 cm 3 de óleo terá uma massa maior do que a massa de 15 cm 3 de álcool. Questão 05: Bohr trouxe grandes contribuições ao modelo atômico de Rutherford. Uma delas é relativa ao salto quântico, onde um elétron pode mover se para um nível de energia mais afastado do núcleo do mesmo átomo. Considerando as afirmativas abaixo, relacionadas com o modelo Rutherford-Bohr: I. O elétron possui energia constante e gira em órbita circular ao redor do núcleo. II. A eletrosfera é constituída por níveis e subníveis de energia distintas. Quanto mais próximo ao núcleo, maior é a energia do nível e do elétron deste nível. III. O elétron pode passar para um nível mais afastado do núcleo, mas para isso ele emite radiação eletromagnética. IV. O elétron excitado ao voltar para o nível de origem, emite energia na forma de ondas eletromagnéticas. V. Os níveis mais afastados do núcleo possuem maior energia. A alternativa que apresenta todas as afirmações verdadeiras é: a) I, II e III b) I, IV e V c) II e V d) II e III e) I e III Considerando as informações dadas, julgue se as afirmações abaixo são verdadeiras (V) ou falsas (F): ( ) O raio atômico do sódio é maior que o do cloro, porém o texto afirma que o raio iônico do sódio é menor que o do cloro. Isso ocorre porque o íon Na + tem raio menor que seu átomo original (Na 0 ) e o íon Cl tem raio maior que seu átomo original (Cl 0 ). ( ) Tanto o íon sódio, Na +, quanto o íon cloreto, Cl, são íons isoeletrônicos da espécie neutra neônio, 10Ne. ( ) Em um cristal de cloreto de sódio, os íons são mantidos na estrutura por atração de natureza eletrostática. A correta sequência de cima para baixo está na alternativa: a) V F V b) F V F c) F F V d) V F F e) V V V Questão 07: Dadas as seguintes moléculas: HBr, I 2, HF e NH 3. A alternativa que corresponde às forças intermoleculares existentes em cada uma das moléculas acima, na ordem em que se encontram é: a) Dipolo induzido, dipolo induzido, dipolo permanente e pontes de hidrogênio. b) Dipolo permanente, dipolo induzido, pontes de hidrogênio e pontes de hidrogênio. c) Pontes de hidrogênio, dipolo permanente, pontes de hidrogênio e dipolo induzido. d) Dipolo induzido, dipolo permanente, pontes de hidrogênio e pontes de hidrogênio. e) Pontes de hidrogênio, dipolo induzido, pontes de hidrogênio, dipolo permanente. ~ 2 ~

3 Questão 08: A amônia é uma substância química que é utilizada na fabricação de fertilizantes, usada em processos de refrigeração, na obtenção do ácido nítrico e também em muitos produtos de limpeza. O dióxido de enxofre é utilizado como conservante de vinhos, cervejas e alimentos; como agente refrigerante e como agente desinfetante. O SO 2 é um gás tóxico e corrosivo, e é um dos contribuintes para a formação da chuva ácida. Considere as afirmativas sobre os compostos gasosos NH 3 (amônia) e SO 2 (dióxido de enxofre). I. Ambos são substâncias compostas pertencentes a mesma função química. II. A fenolftaleína torna-se rósea na presença de solução de amônia e permanece incolor na presença de solução de SO 2. III. O SO 2 é um óxido com características ácidas e a amônia é um hidreto que, quando dissolvido na água, forma uma solução (mistura homogênea) com características alcalinas. IV. A amônia e o SO 2 possuem um par de elétrons não ligantes. V. A amônia e o SO 2 são substâncias apolares. Questão 10: Zinco metálico pode ser usado para deslocar quantitativamente toda a prata presente em uma solução de nitrato de prata. Qual a massa de zinco necessária para produzir 648 g de prata? Dados: massa do zinco = 65 e massa da prata = 108 a) 390 g b) 39 g c) 3900 g d) 195 g e) 19,5 g Questão 11: Considere os modelos moleculares a seguir: A(s) afirmativa(s) correta(s) é (são): a) apenas I, II, III b) apenas II, III e IV c) apenas II, III e V d) apenas I, II, III, V e) apenas II, III, IV e V Questão 09: Analisando as alternativas abaixo. I. Os elementos do grupo 2 apresentam na última camada a configuração geral ns 2. II. Em um mesmo grupo, os elementos apresentam o mesmo número de camadas. III. Em um mesmo período, os elementos apresentam número diferente de níveis. IV. O elemento com a configuração eletrônica 4s 2 4p 5 é um halogênio. a) I e II b) I e III c) II e III d) III, IV e) I, IV Conclui-se que, estão corretas: Sobre as estruturas dadas, qual a alternativa INCORRETA? a) O composto I é um óxido do tipo anidrido, em que o enxofre tem número de oxidação igual a +4. b) A molécula II é um óxido molecular apolar, por isso insolúvel em água e não reativo com a mesma. c) O óxido III é um óxido ácido e molecular. O carbono orienta suas ligações formando 180 entre elas. d) A molécula IV tem geometria molecular piramidal trigonal e apresenta momento de dipolo diferente de zero, ou seja, é uma molécula polar. e) A molécula I tem geometria angular, a molécula II tem geometria trigonal planar, sendo que o enxofre tem estado de oxidação diferente nos dois compostos. Questão 12: Considerando o ácido de fórmula molecular HNO 2, pode-se afirmar que: a) É denominado ácido nítrico. b) O oxigênio ligado somente ao nitrogênio, apresenta 2 elétrons desemparelhados. c) O nitrogênio possui uma ligação simples e uma dupla. d) O hidrogênio está estável, pois apresenta oito elétrons na camada de valência. e) O nox do nitrogênio é +5. ~ 3 ~

4 Questão 13: Em cinco frascos de 250 ml providos de rolha e numerados de I a V, são colocados 100 ml de tetracloreto de carbono (μ r = 0), 100 ml de água e 2 g da substância indicada a seguir. I. Iodo. II. Cloreto de sódio. III. Benzeno (μ r = 0). IV. Açúcar. V. Cloreto de prata. Questão 15: Dadas as seguintes bases: Ca(OH) 2, NaOH e AgOH. Ordenando essas bases da menos solúvel para a mais solúvel, em água, tem-se: a) AgOH, NaOH, Ca(OH) 2 b) NaOH, AgOH, Ca(OH) 2 c) Ca(OH) 2, NaOH, AgOH d) AgOH, Ca(OH) 2, NaOH e) NaOH, Ca(OH) 2, AgOH Estas misturas, agora com três componentes, são agitadas. Uma vez estabelecido o equilíbrio, é FALSO afirmar que: a) Em I a maior parte do iodo estará dissolvida na fase orgânica. b) Em II praticamente todo cloreto de sódio estará dissolvido na fase aquosa. c) Em III praticamente todo o benzeno estará dissolvido no tetracloreto de carbono. d) Em IV praticamente todo o açúcar estará dissolvido na fase orgânica. e) Em V praticamente todo o cloreto de prata estará na forma de uma terceira fase sólida. Questão 14: A seguir são relatadas quatro diferentes situações envolvendo reações químicas e as substâncias envolvidas nelas. Verifique se há algum erro nelas. I II III IV Ao misturarmos uma solução aquosa de nitrato de chumbo II com uma solução aquosa de iodeto de potássio, ocorre uma reação química de dupla troca, do tipo precipitação. O precipitado amarelo é de PbI 2. A reação Fe(s) + 2 HCl(aq) FeCl 2(aq) + H 2(g) pode ser classificada como uma reação de simples troca do tipo oxidação-redução, já que há modificação no estado de oxidação do ferro e do hidrogênio durante o processo. A reação C 2H 6(g) + O 2(g) CO 2(g) + H 2O(l) é uma combustão em que os menores coeficientes inteiros que equilibram a equação somam 19. A equação 2 NaHCO 3(s) + H 2SO 4(aq) Na 2SO 4(aq) + CO 2(g) + H 2O(l) representa uma reação química de neutralização entre um ácido forte e um sal com caráter básico em meio aquoso. A reação se processa com desprendimento de gás. São corretas: a) Apenas I, II. b) Apenas I e III. c) Apenas II e III. d) Apenas I, II e IV. e) Todas. ~ 4 ~ QUESTÕES ANALÍTICO-EXPOSITIVA Questão 16: Dado o subnível mais energético, indique o símbolo do elemento, o grupo e o período em que se encontram na tabela periódica. a) 2s 2 b) 4s 1 c) 3d 6 d) 4f 7 e) 5p 3 Questão 17: A calcinação é um processo pirometalúrgico que pode ser processado no interior de uma mufla, que é um forno que alcança elevadas temperaturas, geralmente superiores a 500 C. A calcinação do carbonato de cálcio leva à formação do óxido desse metal e um gás. Considere o esquema experimental a seguir: Considerando que ambas as reações ocorreram com 100% de rendimento: a) Escreva as duas equações químicas referentes às reações descritas no esquema. Para cada substância nas equações, coloque entre parênteses o estado de agregação das mesmas (s), (l), (g) ou (aq). b) Qual a massa, em gramas, do produto sólido obtido ao final da calcinação? Deixe representado o raciocínio (regra de três) que o levou à resposta. c) O sólido obtido na calcinação foi dissolvido em água e uma reação química ocorreu. Qual a quantidade de matéria (mol) de produto obtido nessa reação? Deixe representado o raciocínio (regra de três) que o levou à resposta.

5 Questão 18: A figura abaixo é um mapa conceitual sobre ligações químicas. Complete corretamente os retângulos numerados e transcreva para a folha de respostas, colocando o número e a resposta correspondente. Questão 19: O cloreto de hidrogênio é um gás tóxico, que pode ser fabricado por meio da reação entre os gases hidrogênio e cloro. Quando dissolvido em água, recebe o nome de ácido clorídrico. Soluções aquosas de cloreto de hidrogênio, razoavelmente impuras, são vendidas comercialmente com o nome de ácido muriático e são frequentemente usadas para limpeza de pisos e paredes. Soluções de ácido muriático podem ser neutralizadas por cal hidratada ou por soda cáustica. Baseado no texto acima, faça as reações: a) De obtenção do cloreto de hidrogênio. b) Da dissolução do cloreto de hidrogênio em água. c) Das duas reações de neutralização do ácido muriático. Questão 20: Cianeto de sódio é um sal extremamente tóxico, que mata por asfixia. Sobre esse sal: a) Qual a sua fórmula química? b) Faça a reação de formação desse sal, a partir de um ácido e de uma base adequados. c) Por ser um pó branco, tem aparência similar ao açúcar comum, porém diferem, por exemplo, no que diz respeito à condução de corrente elétrica, em solução aquosa. Compare ambas as substâncias no que diz respeito a essa propriedade. Boa Sorte! ~ 5 ~

6 MODALIDADE EM-1 Questão Resposta 01 E 02 A 03 C 04 C 05 B 06 A 07 B 08 B 09 E 10 D 11 B 12 C 13 D 14 E 15 D ~ 6 ~