~ 1 ~ PARTE 1 QUESTÕES DE ESCOLHA SIMPLES. Olimpíada de Química do Rio Grande do Sul 2013

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1 Questão 02: Para o bom funcionamento do organismo, devemos ingerir, diariamente, uma pequena quantidade de sais minerais, que são encontradas em alguns alimentos. Dentre os principais íons relevantes ao bom funcionamento do organismo, podemos ilustrar, conforme Tito & Canto no livro: Química na Abordagem do Cotidiano. 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. Questão 01: Um vidro de relógio contendo carbonato de sódio sólido puríssimo e um copo contendo suco de limão, foram colocados lado a lado, no prato de uma balança, que registrou uma massa total de 370,0 g. O carbonato de sódio foi, então, adicionado ao suco de limão. Houve reação química, com produção de gás carbônico e consumo total do carbonato de sódio. Ao final da reação, a balança registrava a massa de 367,8 g. Sendo assim, pode-se concluir que a massa, em gramas, de carbonato de sódio presente no vidro de relógio era aproximadamente igual a: Considere as afirmações abaixo: I- Comparando os cátions responsáveis pelo funcionamento dos músculos e nervos, o que tem maior raio atômico é o potássio. II- Os elementos que originam os íons responsáveis pela formação dos glóbulos vermelhos pertencem ao mesmo período da tabela periódica, e são elementos de transição interna. III- É obtido um composto de fórmula Ca 3PO 4, quando ocorre a atração eletrostática entre os íons que formam ossos e dentes. IV- Considerando os íons responsáveis pelo funcionamento das enzimas, pode-se dizer que o íon zinco tem maior número de elétrons no subnível d do que o íon manganês II. V- Os sais formados a partir dos íons responsáveis pelo funcionamento dos nervos e músculos são todos solúveis em água. a) 1,3 b) 2,2 c) 3,2 d) 4,2 e) 5,3 ~ 1 ~ a) II e III b) I e IV c) II e V d) II, III e IV e) I, IV e V Pode-se afirmar que as afirmativas corretas são:

2 Questão 03: propôs que o átomo era uma esfera homogênea de cargas positivas, na qual estariam incrustadas algumas cargas negativas. Já, ao bombardear uma lâmina de ouro com propôs o modelo nucleado. Neste experimento observou que a maioria dessas partículas desvio ao atravessar essa lâmina. Isso permitiu concluir que o átomo não é maciço e que a maior parte da sua massa se encontra em uma pequena região central, chamada posteriormente de núcleo. Questão 05: O desenho abaixo representa um processo de separação por destilação simples. Assinale a sequência que completa corretamente as lacunas acima: a) Thomson, Rutherford, partículas alfa, não sofriam b) Rutherford, Bohr, partículas beta, não sofriam c) Rutherford, Bohr, raios catódicos, sofriam d) Thomson, Rutherford, partículas beta, não sofriam e) Thomson, Rutherford, partículas alfa, sofriam Questão 04: Um prego, constituído predominantemente de ferro, foi mergulhado numa solução aquosa de sulfato de cobre II. Após dez minutos, observou-se que a superfície do prego adquire uma tonalidade vermelho-alaranjada, e a solução, inicialmente azul, passa a incolor. A reação que ocorre é a seguinte: Fe (s) + CuSO 4(aq) FeSO 4(aq) + Cu (s) Baseado nessa reação e nas espécies envolvidas, faz-se as seguintes considerações: I- É uma reação de síntese. II- A espécie Cu 2+ é isoeletrônica do átomo de cobalto. III-O raio do átomo de ferro é maior que o raio do íon ferroso. IV- A energia de ionização necessária para transformar o ferro metálico em cátion férrico é maior que a energia de ionização necessária para transformá-lo em cátion ferroso. V- Segundo o diagrama de Linus Pauling, o subnível mais energético do cátion cúprico é o 4s 2. a) Somente I, III e IV b) Somente II. III e IV c) Somente I, IV e V d) Somente II e V e) Somente II e III Sobre esse processo e baseado nesse desenho, são feitas as seguintes afirmações: I- É recomendado para separar misturas homogêneas L-L, com pontos de ebulição próximos. II- A solução a separar encontra-se num balão volumétrico e a substância mais volátil é recolhida em um erlenmeyer. III-O condensador é formado por um duto interno e ao redor deste passam os vapores gerados. IV- A entrada de água fria no condensador se dá pela sua parte superior. V- Não é recomendado para separar misturas homogêneas S-L, como NaCl e água, por exemplo. a) Todas b) Nenhuma c) Somente I, II, III e IV d) Somente I, III, IV e V e) Somente I e II ~ 2 ~

3 Questão 06: O Ministério Público do Rio Grande do Sul realizou a Operação "Leite Compensado", com o objetivo de desbaratar uma quadrilha de empresas de transporte de leite que adulterava o produto cru antes de entregar para as indústrias. As empresas investigadas transportaram aproximadamente 100 milhões de litros de leite entre abril de 2012 e maio de Desse montante, estima-se que um milhão de quilos de ureia [(NH 2) 2CO], contendo formol (H 2CO), tenham sido adicionados. A simples adição de água com o objetivo de aumentar o volume acarreta perda nutricional, que é compensada pela adição da ureia. O organismo humano sintetiza a ureia a partir da amônia, que é um produto do metabolismo celular do fígado, intestino e rins, principalmente. O excesso de ureia pode causar insuficiência renal, tendo como sintomas perda de apetite, alteração no paladar, distúrbios neurológicos e até alteração na coloração da pele. Sobre esses compostos, são feitas as seguintes afirmações: I - A amônia, à temperatura ambiente, é um gás que, em contato com a água, forma uma base forte chamada hidróxido de amônio. II- O número de oxidação do carbono na ureia e no formol é igual a zero. III- Tanto as moléculas de água como as moléculas de amônia encontram-se unidas por ligações de hidrogênio. IV- Amônia, formol, ureia e água apresentam, respectivamente, geometria piramidal, trigonal plana, trigonal plana e angular. V- 1 mol de ureia tem massa correspondente a aproximadamente 0,5 mol de formol. a) Somente III e IV b) Somente II, IV e V c) Somente I, III e V d) Somente II, III e IV e) Somente I, II, III e IV Questão 07: Nos compostos gás oxigênio, brometo de sódio, óxido de potássio e ácido fluorídrico, as ligações existentes entre seus átomos são, respectivamente: a) iônica, iônica, covalente polar, covalente apolar b) covalente polar, iônica, iônica, covalente polar c) iônica, covalente polar, covalente apolar, iônica d) covalente polar, covalente apolar, iônica, iônica e) covalente apolar, iônica, iônica, covalente polar Questão 08: Eureka é uma famosa exclamação atribuída ao matemático grego Arquimedes, pronunciada após descobrir que o volume de qualquer corpo pode ser calculado, medindo o volume de água deslocado, quando esse corpo for submergido neste líquido. Baseado nessa descoberta, o volume, em cm 3, deslocado de água quando uma esfera de alumínio de massa igual a 7 g e densidade de 1,4 g/cm 3, for mergulhada num recipiente com água será igual a: a) 9,8 b) 8,4 c) 5,6 d) 5,0 e) 1,4 Questão 09: A produção de ferro gusa, que é a principal matéria-prima para a fabricação do aço, ocorre em altos-fornos, em várias etapas. A transformação que é observada na entrada e na saída de um alto-forno é representada pela equação global não balanceada abaixo: Fe 2O 3(s) + C (s) + O 2(g) Fe (s) + CO 2(g) Sobre essa equação e sobre todas as espécies envolvidas, são feitas as seguintes afirmações: I- A soma total dos menores coeficientes inteiros possíveis é igual a 20. II- A molécula do gás formado apresenta geometria linear e é apolar. III- Partindo-se de 5 mols de oxigênio, obtém-se 5 mols de gás carbônico. IV- O óxido de ferro III tem caráter anfótero e o gás carbônico tem caráter ácido. V- Uma das formas alotrópicas do carbono é o diamante e do oxigênio, é o ozônio. a) Somente I, II, III e V b) Somente II, III, IV e V c) Somente I, III e V d) Somente II, IV e V e) Somente II e IV ~ 3 ~

4 Questão 10: Sobre os haletos de hidrogênio HF, HCl, HBr e HI, são feitas as seguintes afirmações: I- Somente o HF apresenta ligações de hidrogênio. II-Nas ligações entre os átomos de hidrogênio e halogênio, nos respectivos haletos acima, predominam ligações covalentes polares, porém suas moléculas são apolares. III- No HCl e no HBr predominam as forças intermoleculares do tipo dipolo-dipolo. IV- Em soluções aquosas todos são classificados como hidrácidos, fixos e fortes. V- Por apresentar maior massa molecular, o HI é o que apresenta maior ponto de ebulição. a) Todas b) Somente I, III, IV e V c) Somente II, IV e V d) Somente I e III e) Somente II e III Questão 12: A tabela abaixo mostra a aplicação médica de alguns sais: Nome Fórmula Aplicação Carbonato de amônio X Expectorante Nitrato de potássio Y Diurético Permanganato de potássio Z Antimicótico Sulfato de magnésio W Laxante As fórmulas correspondentes a X, Y, Z e W, respectivamente, são: a) NH 4CO 3, KNO 3, KMnO 2, MgSO 4 b) NH 4(CO 3) 2, KNO 2, KMnO 4, MgSO 4 c) NH 4(CO 3) 2, KNO 3, KMnO 2, MgSO 4 d) (NH 4) 2CO 3, KNO 3, KMnO 4, MnSO 4 e) (NH 4) 2CO 3, KNO 3, KMnO 4, MgSO 4 Questão 11: A seguir você encontra uma relação de oito substâncias numeradas. Encontre uma correspondência com as cinco características na sequência, numerando-as: (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) CO 2 N 2 H 2O 2 O 2 K 2O H 2 HCN HNO 3 ( ) Gás mais abundante do ar. ( ) Substância gasosa à temperatura ambiente e de elevada toxicidade. ( ) Quando dissolvido em água forma solução com ph > 7, ou seja, básico. ( ) Substância na qual o elemento hidrogênio tem número de oxidação igual a zero. ( ) É um óxido ácido. A sequência correta, de cima para baixo, é: a) b) c) d) e) Questão 13: A partir de alguns experimentos realizados, foi montada a seguinte tabela: Experimento I - Aquecimento de CaCO 3(s) puro e seco II-Adição de água oxigenada em um ferimento III- Aquecimento de iodo sólido em um tubo de ensaio IV- Sopro sobre água de cal com canudinho O que se observou Redução de massa Efervescência Formação de vapores violeta Turvação Avaliando os experimentos acima, constata-se a ocorrência de fenômeno químico: a) Em todos b) Somente em I, II e III c) Somente em I, II e IV d) Somente em II e IV e) Somente em I e III ~ 4 ~

5 Questão 14: Uma das principais causas da formação da chuva ácida é a presença na atmosfera de óxidos ácidos como o dióxido de nitrogênio formado, principalmente, a partir das reações de combustão dos veículos de motores a explosão.em contato com a água nas gotículas das nuvens, nevoeiros ou outras formas de condensação atmosférica, converte-se facilmente a ácido nitroso e a ácido nítrico, que irão contribuir significativamente para a formação dessa chuva ácida. Com relação a esses compostos nitrogenados, na ordem em que são citados no texto, pode-se afirmar que o número de oxidação do nitrogênio em cada um deles, vale: a) 4+, 3+, 5+ b) 4+, 5+, 3+ c) 2+, 3+, 5+ d) 5+, 3+, 4+ e) 4+, 2+, 5+ Questão 17: O nitrato de sódio, também conhecido como salitre do Chile é usado, entre outras coisas, para fabricação de fertilizantes e explosivos e para preservação da cor de produtos embutidos, como carnes, salsichas, salames, presuntos, etc. Pode ser obtido pela reação do ácido nítrico com o hidróxido de sódio. Baseado nessa reação: a) Escrever a equação química de obtenção do nitrato de sódio. b) Calcular a massa, em g, de sal obtido, partindo-se de 4 g de base, com 80 % de pureza. c) Determinar o grau de pureza do nitrato de sódio, supondo-se que 400 g deste sal contêm 20 g de impurezas. d)calcule a quantidade de matéria de ácido nítrico necessária para obter 510 g de sal. Questão 15: O sulfeto de hidrogênio ou gás sulfídrico é altamente tóxico e corrosivo. Possui odor característico ao de ovos podres. É produzido naturalmente a partir da decomposição de matéria orgânica, através de ação bacteriana, mas também pode ser produzido em atividades industriais que processam compostos sulfurosos. Pode ser encontrado em redes de esgotos, em águas termais e, principalmente. no gás natural. Na indústria é usado para produção de ácido sulfúrico, de sulfetos inorgânicos, pesticidas, etc. Sobre qualquer amostra pura desse gás, pode-se afirmar que: a) possui 80 %, em massa, de enxofre b) 1 mol possui 16 g de hidrogênio e 32 g de enxofre c) 34 g ocupam um volume de 22,4 L, nas CNTP d) é constituída de 10 átomos de hidrogênio e 20 átomos de enxofre e) 0,5 mol possui 2 g de hidrogênio e 1 g de enxofre QUESTÕES ANALÍTICO-EXPOSITIVA Questão 16: Identifique e represente a geometria molecular das seguintes substâncias: Questão 18: Durante a organização de um laboratório de química, o professor notou que 04 frascos, contendo compostos sólidos, não estavam rotulados. Pela sua listagem, verificou que se tratavam do cloreto de chumbo II, do nitrato de chumbo II, do carbonato de cálcio e do carbonato de sódio. Baseando-se nas informações abaixo, descrever detalhadamente um procedimento que o professor poderia utilizar para rotular corretamente esses 04 frascos. Composto Solubilidade em água fria Reação com solução de HCl Pb(NO 3) 2 solúvel formação de precipitado CaCO 3 insolúvel liberação de gás Na 2CO 3 solúvel liberação de gás PbCl 2 insolúvel não reage a) H 2Se b) AsH 3 c) CCl 4 d) HCN ~ 5 ~

6 Questão 19: Considerando somente os elementos pertencentes ao 5º período da tabela periódica e aos respectivos grupos 2, 4, 11, 14 e 17, pede-se: a) A ordem crescente de raio atômico. b) A ordem decrescente de eletronegatividade. c) A fórmula e o nome do composto formado pela ligação entre o elemento da família dos metais alcalinos terrosos e o halogênio. d) O nome do(s) elemento(s) representativo(s). e) O subnível de maior energia dos elementos pertencentes aos grupos 4 e 14, segundo Linus Pauling. f) O número de elétrons do cátion do elemento mais eletropositivo. Questão 20: Numa aula de química, foram feitos os seguintes experimentos: 1º experimento: Colocou-se um prego, constituído predominantemente de ferro, em um béquer contendo 50 ml de ácido clorídrico. 2º experimento: Colocou-se um fio de cobre em outro béquer, contendo 50 ml de ácido clorídrico. Sobre esses experimentos, responda o que se pede: Informação: Ordem crescente de reatividade - Au, Pt, Hg, Cu, H, Pb, Fe, Zn, Mg a) Em qual dos experimentos observou-se a ocorrência de efervescência? Explique o porquê desta efervescência. b) Faça a reação completa desse experimento. c) Dê o nome e a função inorgânica do composto iônico formado. d) Calcule o volume, em litros, nas CNTP, de gás formado, partindo-se de 6 mols de ácido clorídrico. Boa Prova! QUESTÃO MODALIDADE EM-1 01 E 02 E 03 A 04 B 05 B 06 A 07 E 08 D 09 D 10 D 11 A 12 E 13 C 14 A 15 C ~ 6 ~