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XIII OLIMPÍADA CATARINENSE DE QUÍMICA – OCQ 2017 Etapa II – 2º Ano – MODALIDADE B XIII OLIMPÍADA CATARINENSE DE QUÍMICA – 2017 Universidade do Sul de Santa Catarina – Unisul Conselho Regional de Química – CRQ XIII Etapa II – Polos 2º Ano Imagem: Precipitados. Fonte: brasilescola.uol.com.br. Acesso em 22/07/2017. __________________________________________________________________________ LEIA ATENTAMENTE AS INSTRUÇÕES SEGUINTES: 1. Este caderno de questões contém 30 questões numeradas de 1 a 30. 2. Confira se o seu caderno de questões contém a quantidade correta, e se essas questões estão na ordem mencionada na instrução anterior. Caso o caderno esteja incompleto, tenha defeito ou apresente qualquer divergência, comunique ao fiscal de sala para que ele tome as providências cabíveis. 3. Para cada uma das questões objetivas, são apresentadas 5 opções. Apenas uma corresponde corretamente à questão. 4. O tempo disponível para estas provas é de quatro horas. 5. Reserve os trinta minutos finais para marcar seu cartão-resposta. Os rascunhos e as marcações assinaladas no caderno de questões não serão consideradas na avaliação. 6. O candidato somente poderá levar o caderno de questões após 2h (duas horas) após o início da prova. 7. Quando terminar a prova, acene para chamar o fiscal de sala e entregue o cartão-resposta, NÃO ESQUECENDO DE COLOCAR O NÚMERO DE INSCRIÇÃO no cartão-resposta. XIII OLIMPÍADA CATARINENSE DE QUÍMICA – OCQ 2017 Etapa II – 2º Ano – MODALIDADE B XIII OLIMPÍADA CATARINENSE DE QUÍMICA – OCQ 2017 Etapa II – 2º Ano – MODALIDADE B QUESTÃO 01 Para evitar a propagação de doenças como cólera, a água para beber é desinfetada pela adição de cloro (Cl2) à razão mínima de 0,20 mg/Kg de água. Para obter essa água clorada, quantas moléculas de água serão necessárias, aproximadamente, para cada molécula de cloro? (Dados: massa molar do Cl2 = 17 g/mol; massa molar da H2O = 18 g/mol). a) ( ) 0,25 b) ( ) 0,4 c) ( ) 25 mil d) ( ) 4 milhões e) ( ) 20 milhões QUESTÃO 02 (Puccamp-SP) Tem-se um frasco de soro glicosado a 5% (solução aquosa de 5% em massa de glicose). Para preparar 1 kg desse soro, quantos gramas de glicose devem ser dissolvidos em água? a) ( ) 5,0 X 10–2 b) ( ) 0,50 c) ( ) 5,0 d) ( ) 50 e) ( ) 5,0 X 102 QUESTÃO 03 (UFSM-RS) Considere o seguinte gráfico: De acordo com o gráfico acima, indique a opção que completa, respectivamente, as lacunas da frase a seguir: “A variação da entalpia,>ΔH, é _______; a reação é _________ porque se processa __________ calor.” a) ( ) positiva, exotérmica, liberando b) ( ) positiva, endotérmica, absorvendo c) ( ) negativa, exotérmica, liberando d) ( ) negativa, endotérmica, absorvendo e) ( ) negativa, exotérmica, absorvendo QUESTÃO 04 (Fuvest-SP) Tanto gás natural como óleo diesel são utilizados como combustível em transportes urbanos. A combustão completa do gás natural e do óleo diesel liberam, respectivamente, 9X10²kJ e 9X10²kJ/mol de hidrocarboneto. A queima desses combustíveis contribui para o efeito estufa. Para igual energia liberada, quantas vezes a contribuição do óleo diesel é maior que a do gás natural? (Dados: gás natural = CH4, óleo diesel = C14H30) a) ( ) 1,1 b) ( ) 1,2 c) ( ) 1,4 d) ( ) 1,6 e) ( ) 1,8 QUESTÃO 05 (OSEC-SP) As reações químicas são tão mais rápidas quanto: I – mais uniforme for a distribuição de energia das partículas reagentes. II – maior for o número de partículas reagentes com energia superior à energia de ativação. III – maior for a energia de ativação. Em relação a essas afirmações, podemos dizer que: a) ( ) apenas a afirmação I é correta. b) ( ) apenas a afirmação II é correta. c) ( ) apenas a afirmação III é correta. d) ( ) as afirmações I e II são corretas. e) ( ) as afirmações II e III são corretas. QUESTÃO 06 Partindo de PCl5(g) com concentração 4,0 mol/L, verifica-se que o processo PCl5 PCl3 + Cl2 É atingido com um grau de equilíbrio de 20%. Nessas condições, a constante de equilíbrio será igual a: a) ( ) 0,2 b) ( ) 0,6 c) ( ) 0,8 d) ( ) 1,6. e) ( ) 3,2 QUESTÃO 07 XIII OLIMPÍADA CATARINENSE DE QUÍMICA – OCQ 2017 Etapa II – 2º Ano – MODALIDADE B (Unisinos-RS) Na química ambiental, particularmente no controle da ocorrência da chuva ácida, têm particular importância as reações entre os gases monóxido de nitrogênio, NO(g), e oxigênio, O2(g), para originar o dióxido de nitrogênio, NO2(g). Este por sua vez, combina-se com a água e forma o ácido nítrico, HNO3(aq), segundo as reações assim equacionadas: 1. Injeção de O2(g); 2. Elevação da pressão; 3. Redução da temperatura; 4. Redução da pressão; 5. Elevação da temperatura. Qual (is) é(são) o(s) fator(es) que, atuando sobre a reação I, tende(m) a reduzir a produção de ácido nítrico no equilíbrio II? a) ( ) Somente 1 b) ( ) Somente 1 e 4 c) ( ) Somente 2 e 4 d) ( ) Somente 1,2 e 4 e) ( ) Somente 1,3 e 5 QUESTÃO 08 (UFRGS) Há uma relação de dependência entre o grau de ionização e a constante de ionização. Assim, pode-se prever que a diluição de uma solução concentrada de NH4OH conduzirá ao seguinte comportamento, mantendo-se a temperatura constante. a) ( ) grau de ionização – permanece constante; constante de ionização aumenta. b) ( ) grau de ionização – diminui; constante de ionização aumenta. c) ( ) grau de ionização – aumenta; constante de ionização diminui. d) ( ) grau de ionização – aumenta; constante de ionização permanece constante. e) ( ) grau de ionização – diminui; constante de ionização permanece constante. QUESTÃO 09 (FUVEST-SP) O esmalte dos dentes, principalmente hidroxiapatita que, sob certas condições, sofre dissolução (desmineralização), o que provoca a cárie. Provoca desmineralização bochechar com I) uma solução aquosa de hipoclorito de sódio (pH=9); II) uma solução aquosa de cloreto de sódio (soro fisiológico); III) vinagre diluído em água. Dessas afirmações, apenas: a) ( ) a I é correta. b) ( ) a II é correta. c) ( ) a III é correta. d) ( ) a I e a II são corretas e) ( ) a II e a III são corretas. QUESTÃO 10 Um frasco contém água com um precipitado de BaSO4. A respeito desse frasco, uma pessoa afirmou: I – Com certeza, a solução é supersaturada. II – O equilíbrio BaSO4(s) Ba2+ (aq) + SO2-4(aq) é heterogêneo. III – O produto [Ba2+] [SO2-4], é constante, a uma dada temperatura. IV – Quanto maior produto [Ba2+] [SO2-4],menos solúvel será o sal. Estão corretas somente as afirmações: a) ( ) I e II. b) ( ) I e III. c) ( ) II e III. d) ( ) III e IV. e) ( ) II e IV, QUESTÃO 11 (FUVEST-SP) Considere as transformações químicas I – 3 NO2 + H2O 2HNO3 + NO II – 2 AgNO3 + 2 NaOH Ag2O + 2 NaNO3 + H2O III – CaCO3 + NH4OH NH4HSO3 Ocorre oxirredução apenas em: a) ( ) I. b) ( ) II. c) ( ) III. d) ( ) I e III. e) ( ) I e III. QUESTÃO 12 XIII OLIMPÍADA CATARINENSE DE QUÍMICA – OCQ 2017 Etapa II – 2º Ano – MODALIDADE B As afirmações a seguir são relativas às reações de oxirredução: I - Oxidação é ganho de elétrons, e redução, perda de elétrons. II - Elemento oxidante é o responsável pela oxidação e, portanto, é aquele cujo número de oxidação aumenta. III - O número de elétrons cedidos pelo redutor é igual ao número de elétrons ganhos pelo oxidante. IV - O elemento reduzido recebe elétrons. Assinale as alternativas VERDADEIRAS: a) ( ) somente I e II. b) ( ) somente I, III e IV. c) ( ) somente II, III e IV. d) ( ) somente III e IV. e) ( ) todas são verdadeiras. QUESTÃO 13 (Mackenzie) Relativamente à pilha anterior, começando a funcionar,fazem-se as afirmações: I - A reação global da pilha é dada pela equação Cu + 2Ag+ Cu2+ +2Ag II - O eletrodo de prata é o polo positivo. III- No ânodo, ocorre a oxidação do cobre. IV - A concentração de íons de Ag+ na solução irá diminuir. V - A massa da barra de cobre irá diminuir. São corretas: a) ( ) I, III e V somente. b) ( ) II e V somente. c) ( ) I, IV e V somente. d) ( ) I, II, III, IV e V. e) ( ) III, IV e V somente. QUESTÃO 14 (UNIRIO-RJ) Você já deve ter sentido uma “dor fina” ao encostar-se a sua obturação metálica (amálgama de mercúrio e prata) um talher de alumínio ou mesmo uma embalagem que contenha revestimento de alumínio. O que você sente é resultado de uma corrente elétrica produzida pela pilha formada pelo alumínio e pela obturação. Considere as informações a seguir e marque a opção que apresenta a ddp ou “fem” da pilha, o cátodo e o ânodo, nessa ordem. Dados: Al3+ + 3 e– Al(s) E0 = – 1,66 V Hg22++ 2 e– 2 Hg (liga com prata) E0 = + 0,85 V ddp cátodo ânodo a) ( ) + 0,81 V Hg22+ Al(s) b) ( ) – 0,81 V Al 3+ Hg(s) c) ( ) – 2,51 V Hg22+ Al(s) d) ( ) + 2,51 V Al3+ Hg(s) e) ( ) + 2,51 V Hg22+ Al(s) QUESTÃO 15 (ACAFE – SC) Cálculo renal, também conhecido como pedra nos rins, são formações sólidas contendo várias espécies químicas, entre elas o fosfato de cálcio, que se acumula nos rins, causando enfermidades. Assinale a alternativa que contém a concentração dos íons Ca2+ em uma solução aquosa saturada de fosfato de cálcio. Dado: considere que a temperatura seja constante e o produto de solubilidade (Ks) do fosfato de cálcio em água seja 1,08 X 10–33. a) ( ) 3 X 10–7 mol/L b) ( ) 1 X 10–7 mol/L c) ( ) 2 X 10–7 mol/L d) ( ) 27 X 10–7 mol/L e) ( ) 6 X 10–7 mol/L QUESTÃO 16 (ACAFE – SC) Um técnico preparou 420 g de uma solução saturada de nitrato de XIII OLIMPÍADA CATARINENSE DE QUÍMICA – OCQ 2017 Etapa II – 2º Ano – MODALIDADE B potássio (KNO3, dissolvida em água) em um béquer a uma temperatura de 60 °C. Depois deixou a solução esfriar até uma temperatura de 40 °C, verificando a presença de um precipitado. A massa aproximada desse precipitado é: (desconsidere a massa de água presente no precipitado) a) ( ) 100 g. b) ( ) 60 g. c) ( ) 50 g. d) ( ) 320 g. e) ( ) 120 g. QUESTÃO 17 (IF GOIANO – GO) Observe o gráfico da variação da solubilidade de alguns sais em água. A partir da interpretação do gráfico, conclui- se que: a) ( ) a solubilidade de todos os sais apresentados é favorecida pelo aumento da temperatura. b) ( ) o KCℓ é mais solúvel que o NaCℓ em qualquer temperatura. c) ( ) em 200 g de água, a 10 °C, a massa de NaNO3 necessária para preparar uma solução saturada é 40 g. d) ( ) uma solução saturada de KNO3 em 100 g de água, a 50 °C, quando resfriada a 10 °C, forma 60 g de corpo de fundo. e) ( ) a influência da temperatura na solubilidade do NaCℓ é mais acentuada do que na solubilidade do KNO3. QUESTÃO 18 (FURG – RS) A solubilidade de um sal a 25 °C é 37 g/100 mL de água. Um estudante pesou 39 g desse sal e dissolveu completamente em 100 mL de água a 100 °C. Quando a solução retornou aos 25 °C, uma parte do sal precipitou. Com relação a esse experimento, assinale a alternativa correta. a) ( ) Se a solução final fosse novamente aquecida a 100 °C, não haveria a dissolução do sal precipitado. b) ( ) A solução final é saturada, mas não é possível determinar a quantidade de sal precipitado. c) ( ) A solução final só seria supersaturada, se mais de 5 g do sal precipitassem. d) ( ) A solução final é insaturada, pois, com a precipitação do sal, diminuiu sua concentração em solução. e) ( ) A massa de sal precipitado é de 2 g. QUESTÃO 19 (IFPE) A Cinética Química é parte da Química que estuda a velocidade ou rapidez das reações químicas e, se XIII OLIMPÍADA CATARINENSE DE QUÍMICA – OCQ 2017 Etapa II – 2º Ano – MODALIDADE B controlarmos algumas delas, podemos tirar proveito de seus efeitos; por exemplo, se você deixa o leite líquido fora da geladeira, em algumas horas, ele pode ficar azedo e, no entanto, se colocado na geladeira, pode durar dias. Já para cozinhar os alimentos, utilizamos a panela de pressão porque nela podemos atingir temperaturas maiores que 100 °C, acelerando o cozimento. Para fazer com que as reações ocorram mais rapidamente, utilizam-se os catalisadores, que são substâncias aceleradoras da velocidade das reações, mas não são por elas consumidas. Analise as afirmações abaixo em relação aos catalisadores. I. Os catalisadores aceleram a velocidade das reações químicas porque diminuem a energia de ativação. II. Os catalisadores aumentam a massa do produto obtido na reação. III. Os catalisadores transformam uma reação direta em uma reação inversa. IV. Os catalisadores aumentam as quantidades de calor liberadas ou absorvidas nos processos químicos. V. Luz e calor também são considerados catalisadores, pois aceleram a velocidade das reações. E (são) verdadeira(s): a) ( ) apenas I. b) ( ) apenas I e III. c) ( ) apenas I, II e III. d) ( ) apenas I e V. e) ( ) todas as afirmações. QUESTÃO 20 (IFPE) Bebidas isotônicas são desenvolvidas com a finalidade de prevenir a desidratação, repondo líquidos e sais minerais que são eliminados através do suor durante o processo de transpiração. Considere um isotônico que apresenta as informações no seu rótulo: Assinale a alternativa que corresponde à concentração, em quantidade de matéria (mol/L), de sódio e potássio, respectivamente, nesse recipiente de 200 mL. São dadas as massas molares, em g/mol: Na = 23 e K = 39. a) ( ) 0,020 e 0,02 b) ( ) 0,015 e 0,01 c) ( ) 0,22 e 0,120 d) ( ) 0,34 e 0,980 e) ( ) 0,029 e 0,003 QUESTÃO 21 (IFPE) Para prevenir doenças como o bócio, que é uma doença causada pela falta de iodo no nosso organismo, o Ministério da Saúde recomenda adicionar ao sal de cozinha 0,25 mg de iodo para cada quilograma de sal. O iodo é adicionado ao sal na forma de iodato de potássio (KIO3), que pode ser obtido através da reação (não balanceada) entre o hidróxido de potássio (KOH) e o iodo molecular (I2). Na reação, além do iodato de potássio (KIO3), também se obtém iodeto de potássio (KI) e água, como mostra a reação abaixo: KOH + I2 → KI + KIO3 + H2O Tomando por base as informações apresentadas, assinale a alternativa verdadeira. a) ( ) O potássio no KOH sofre redução, enquanto o iodo sofre oxidação. b) ( ) O KOH é o agente oxidante, enquanto o KI é o agente redutor. c) ( ) A soma dos coeficientes dos menores números inteiros nas substâncias dos produtos é 12. d) ( ) O hidrogênio oxida-se, variando o seu Nox de 1– para 1+. e) ( ) É uma reação de auto- oxirredução ou desproporcionamento. QUESTÃO 22 (IFSC) O pH é um parâmetro utilizado no controle de qualidade de águas de piscinas, de águas de abastecimento público e de efluentes industriais. Ele indica XIII OLIMPÍADA CATARINENSE DE QUÍMICA – OCQ 2017 Etapa II – 2º Ano – MODALIDADE B se a água está ácida ou básica e isso pode ser associado à presença de contaminantes indesejados, por exemplo. Fonte: <http://www.educacao.cc/ambiental/temperatura- cor-densidade-e-ph-da-agua/>. Acesso: 10 out. 2013. Com base nos seus conhecimentos sobre o assunto mencionado acima, assinale [...] a soma da(s) proposição(ões) correta(s). a) ( ) Os valores de pH variam entre 0 e 10, sendo que valores de 0 a 5 indicam que a água avaliada está própria para consumo. b) ( ) pH é a medida da quantidade de íons hidroxila existentes na solução avaliada.c) ( ) Uma solução com pH igual a 4 tem maior concentração de íons hidrônio do que uma solução com pH igual a 2. d) ( ) Suco de limão, suco de laranja e vinagre têm pH inferiores a 7 e antiácidos do tipo bicarbonato de sódio apresentam pH acima de 7. e) ( ) Uma solução com concentração igual a 1 · 10– 5 mol/L de H+ possui pH igual a 7. QUESTÃO 23 (MACKENZIE – SP) Considere o processo representado pela transformação reversível equacionada abaixo. A2(g) + B2(g) ƒ 2 AB(g) ΔH > 0 Inicialmente, foram colocados em um frasco com volume de 10 L 1 mol de cada um dos reagentes. Após atingir o equilíbrio, a uma determinada temperatura T, verificou-se experimentalmente que a concentração da espécie AB(g)era de 0,10 mol/L. São feitas as seguintes afirmações a respeito do processo acima descrito. I. A constante Kc para esse processo, calculada a uma dada temperatura T, é 4. II. A concentração da espécie A2(g) no equilíbrio é de 0,05 mol/L. III. Um aumento de temperatura faria com que o equilíbrio do processo fosse deslocado no sentido da reação direta. Assim, pode-se confirmar que a) ( ) é correta somente a afirmação I. b) ( ) são corretas somente as afirmações I e II. c) ( ) são corretas somente as afirmações I e III. d) ( ) são corretas somente as afirmações II e III. e) ( ) são corretas as afirmações I, II e III. QUESTÃO 24 (PUC Minas – MG) Considere a reação: N2(g) + 3 H2(g) 2 H3(g) ΔH = –26,2 kcal É correto afirmar que o equilíbrio será deslocado para a esquerda quando: a) ( ) N2(g) é adicionado. b) ( ) a pressão aumenta. c) ( ) um catalisador é adicionado. d) ( ) a temperatura aumenta. e) ( ) a temperatura diminui QUESTÃO 25 (PUC Minas – MG) Um indicador de pH é um composto químico que muda de cor em função do pH. O amarelo metanil é vermelho a pH < 1 e amarelo a pH > 2; o XIII OLIMPÍADA CATARINENSE DE QUÍMICA – OCQ 2017 Etapa II – 2º Ano – MODALIDADE B azul de bromofenol é amarelo a pH < 3 e violeta a pH > 5; a fenolftaleína é incolor a pH < 8 e rosa a pH >10. Considere as afirmativas abaixo: I. Em contato com leite, a fenolftaleína é incolor. II. Em contato com vinagre, a fenolftaleína é rosa. III. Uma substância de pH = 2,5 em contato com amarelo metanil e azul de bromofenol apresenta uma coloração amarela. São afirmações verdadeiras: a) ( ) I e II apenas. b) ( ) II e III apenas. c) ( ) I e III apenas. d) ( ) Apenas a III. e) ( ) I, II e III. QUESTÃO 26 (PUC-Campinas) O produto de solubilidade do hidróxido férrico, Fe(OH)3, é expresso pela relação: a) ( ) [Fe3+] · 3 [OH–] b) ( ) [Fe3+] + [OH–]3 c) ( ) [Fe3+] · [OH–]3 d) ( ) e) ( ) QUESTÃO 27 (UDESC) Considere que um prego é fabricado apenas com o metal Fe. Se este prego entrar em contato com uma solução aquosa de HCℓ, irá acontecer a seguinte reação de corrosão: Fe(s) + 2 HCℓ(aq) → FeCℓ2(aq) + H2(g) A velocidade com que a corrosão do Fe ocorre depende de alguns fatores. Assinale a alternativa que contém os fatores que podem influenciar a velocidade desta reação. a) ( ) Temperatura – massa molar – pressão. b) ( ) Temperatura – pressão – concentração dos reagentes. c) ( ) Concentração dos reagentes – pressão – densidade. d) ( ) Densidade – massa molar – temperatura. e) ( ) Catalisador – densidade – pressão. QUESTÃO 28 (UEL – PR) Um dos maiores problemas do homem, desde os tempos pré-históricos, é encontrar uma maneira de obter energia para aquecê-lo nos rigores do inverno, acionar e desenvolver seus artefatos, transportá-lo de um canto a outro e para a manutenção de sua vida e lazer. A reação de combustão é uma maneira simples de se obter energia na forma de calor. Sobre a obtenção de calor, considere as equações a seguir. C(grafite) + O2(g) → CO2(g) ΔH = −94,1 kcal H2O(ℓ) → H2(g) + ½ O2(g) ΔH = +68,3 kcal C(grafite) + 2 H2(g) → CH4(g) ΔH = −17,9 kcal Assinale a alternativa que apresenta, corretamente, o valor do calor de combustão (ΔH) do metano (CH4) na equação a seguir. CH4(g) + 2 O2(g) → CO2(g) + 2 H2O(ℓ) a) ( ) −212,8 kcal b) ( ) −144,5 kcal c) ( ) −043,7 kcal d) ( ) +144,5 kcal e) ( ) +212,8 kcal QUESTÃO 29 (UEMA) O bafômetro é um instrumento que detecta álcool no ar exalado por meio de uma reação de transferência de elétrons. Esses dispositivos mais simples e descartáveis consistem num pequeno tubo XIII OLIMPÍADA CATARINENSE DE QUÍMICA – OCQ 2017 Etapa II – 2º Ano – MODALIDADE B que contém dicromato de potássio, K2Cr2O7, umedecido com ácido sulfúrico, H2SO4, com coloração amarelo-alaranjada. Quando a pessoa sopra, por meio da mistura, provoca a reação dos íons dicromato, detectando a presença de álcool, devido à mudança da cor para verde, conforme equação abaixo. A mudança de cor ocorre pela diferença do número de oxidação, observada na reação, que indica o número de elétrons que um átomo ou íon perde ou ganha para adquirir estabilidade química. Equação: K2Cr2O7 + 4 H2SO4 + 3 CH3CH2OH → [...] Alaranjada Incolor [...] → Cr2(SO4)3 + 7 H2O + 3 CH3CHO + K2SO4 Verde Incolor Os números de oxidação identificados nas espécies químicas responsáveis pela mudança de coloração são, respectivamente: a) ( ) 6+ e 3+ b) ( ) 6- e 3- c) ( ) 1+ e 2- d) ( ) 5+ e 2+ e) ( ) 5- e 2- QUESTÃO 30 (UEPA) Alguns metais reagem com a água, quando aquecidos, formando óxidos e liberando gás hidrogênio, como no caso da reação abaixo: Fe(s) + H2O(ℓ) → Fe3O4(s) + H2(g) Considerando a reação acima (não balanceada), é correto afirmar que: a) ( ) é uma reação de decomposição. b) ( ) é uma reação de neutralização. c) ( ) é uma reação de oxidação-redução. d) ( ) é uma reação que libera um mol de H2. e) ( ) é uma reação que consome um mol de H2O. Recorte e leve seu gabarito 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30