cálculo estequiométrico – 2012

CÁLCULO ESTEQUIOMÉTRICO – 2012
1- (IFPE) A hidrazina é uma substância de fórmula molecular N2H4, foi utilizada na segunda guerra mundial
misturada com peróxido de hidrogênio como carburante de foguetes; atualmente, é utilizada nas indústrias químicas
no processo de tratamento de águas para retirada de oxigênio. Na reação química entre a hidrazina e o oxigênio é
formado um gás inerte e água. A reação, devidamente balanceada da retirada de oxigênio, está representada abaixo:
N2H4  O2(g)  N2(g)  2H2O
Considere que na reação foram liberados para atmosfera 113,5 L de gás nitrogênio nas CNTP. Indique a massa de
hidrazina utilizada.
Dados: Vm = 22,7 L/mol
A) 160 g
B) 50 g
C) 180 g
D) 138 g
E) 100 g
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2- (ITA) Quando aquecido ao ar, 1,65 g de um determinado elemento X forma 2,29 g de um óxido de fórmula X 3O4.
Das alternativas abaixo, assinale a opção que identifica o elemento X.
A) Antimônio
B) Arsênio
C) Ouro
D) Manganês
E) Molibdênio
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3- (IFCE) As reações de neutralização ácido-base são muito importantes na química. O número de mols de ácido
sulfúrico H2SO4  , necessários para neutralizar 20 mols de hidróxido de sódio (NaOH), é igual a
A) 10.
B) 5.
C) 2.
D) 1.
E) 3.
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4- (CFTMG) Quatro mols de x são necessários para reagir com 1 mol de oxigênio. O produto obtido, na presença de
água, forma uma base monohidroxilada forte, que, em contato com o acido clorídrico, resulta em um sal solúvel em
água. Portanto, pode-se afirmar que X é o metal
A) zinco.
B) potássio.
C) alumínio.
D) magnésio.
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5- (UFPA) A absorção de nitrogênio é um processo químico vital para a nutrição das plantas. Com o aumento da
população mundial, a agricultura precisa fazer uso de fertilizantes à base de amônia NH3  para aplicação nas áreas
de plantio.
A produção anual de amônia é de mais de 100 milhões de toneladas, e o processo mais utilizado para sua obtenção
é a reação entre os gases nitrogênio N2  e hidrogênio H2  , conhecido como processo Haber-Bosch. Considerando
a conversão completa, em um ensaio utilizando 168,0 L de gás nitrogênio e 448,0 L de gás hidrogênio, a massa, em
gramas, de amônia produzida é aproximadamente igual a
DADO: Volume molar = 22,40 L mol1
A) 127,5
B) 226,7
C) 340,0
D) 467,5
E) 536,8
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6- (Mackenzie) Quando dois ou mais metais, no estado líquido, são miscíveis, dizemos que constituem uma liga
metálica, podendo ter composição porcentual, em massa, variável. Como exemplo, tem-se o bronze, liga de cobre e
estanho, usado na manufatura de um sino que contém 80 % de cobre e 20 % de estanho e de uma fechadura
contendo 90 % de cobre e 10 % de estanho.
Com as informações acima, fazem-se as afirmações.
I. O bronze, por não ter composição fixa, não é representado por fórmula química.
II. Se o sino for de meia tonelada, a massa de cobre é de 400 kg.
III. Se, na fechadura, houver 20 g de estanho, então a quantidade de bronze, nela, é de 200 g.
IV. Na obtenção de ligas metálicas, deve haver a evaporação dos metais que a compõem.
Estão corretas as afirmações
A) I e III, somente.
B) I, II e III, somente.
C) II e III, somente.
D) I, II e IV, somente.
E) I, II, III e IV.
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7- (ENEM) O flúor é usado de forma ampla na prevenção de cáries. Por reagir com a hidroxiapatita
[Ca10(PO4)6(OH)2] presente nos esmaltes dos dentes, o flúor forma a fluorapatita [Ca10(PO4)6F2] um mineral mais
1
resistente ao ataque ácido decorrente da ação de bactérias específicas presentes nos açúcares das placas que
aderem aos dentes.
Disponível em: http://www.odontologia.com.br. Acesso em: 27 jul. 2010 (adaptado).
A reação de dissolução da hidroxiapatita é:
Ca10 PO4 6  OH2   8Haq  6HPO24aq  2H2OI
 s
Dados: Massas molares em g/mol — Ca10 PO4 6  OH2   1004;
HPO24  96; Ca  40.
Supondo-se que o esmalte dentário seja constituído exclusivamente por hidroxiapatita, o ataque ácido que dissolve
completamente 1 mg desse material ocasiona a formação de, aproximadamente,
A) 0,14 mg de íons totais.
B) 0,40 mg de íons totais.
C) 0,58 mg de íons totais.
D) 0,97 mg de íons totais.
E) 1,01 mg de íons totais.
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8- (PUCPR) Faz-se a reação de excesso de ácido clorídrico sobre 1200 g de carbonato de cálcio impuro. Obtêm-se
24,6 L de um gás medido sob a pressão de 10 atmosferas e à temperatura de 27°C. Qual o grau de pureza do
carbonato?
A) 83,33%
B) 56,66%
C) 0,01%
D) 8,33%
E) 5,66%
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9- (ENEM) 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
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10- (UFC) O ferro metálico pode ser produzido a partir da reação do Fe2O3 com CO de acordo com a seguinte
equação química não balanceada:
xFe2O3(s) + yCO(g)  wFe(s) + zCO2(g)
Considere a reação completa entre 1,60 g de Fe2O3 e 3,00 g de CO e assinale a alternativa correta.
A) O reagente limitante desta reação é o monóxido de carbono.
B) A quantidade máxima de ferro metálico produzida será de aproximadamente 1,12 g.
C) Após a reação se completar, restará 0,58 g de monóxido de carbono no meio reacional.
D) A quantidade máxima de dióxido de carbono produzida será de aproximadamente 4,60 g.
E) Se o rendimento for de 80%, serão produzidos aproximadamente 2,50 g de ferro metálico.
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-1
11- (UFPR) A mistura das soluções aquosas de nitrato de prata (massa molar 169,9 g.mol ) e de cloreto de sódio
-1
-1
(massa molar 58,5 g.mol ) gera uma reação química que produz cloreto de prata (massa molar 143,4 g.mol ) e
nitrato de sódio, conforme mostra a seguinte equação química:
AgNO3(aq) + NaCℓ (aq)  AgCℓ (s) + NaNO3(aq)
Com base nessas informações, considere as seguintes afirmativas:
1. A ocorrência dessa reação química é perceptível devido à formação de um sólido.
-1
2. A massa molar do NaNO3 é 85 g.mol .
3. Para reagir completamente com 117 g de NaCℓ, serão necessários 339,8 g de AgNO3.
4. O NaNO3 formado é insolúvel.
5. O AgCℓ é classificado como um sal.
2
São verdadeiras somente as afirmativas:
A) 1 e 2.
B) 2, 3 e 4.
C) 3, 4 e 5.
D) 1, 2, 3 e 5.
E) 1 e 5.
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12- (UNEMAT) Qual o rendimento da reação de 80 g de enxofre com oxigênio, produzindo 128 g de SO 2.
Dados: massas atômicas: S = 32; O = 16
A) 80%
B) 20%
C) 50%
D) 0,8%
E) 0,2%
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13- (FATEC) O “cheiro forte” da urina humana deve-se principalmente à amônia, formada pela reação química que
ocorre entre ureia, CO(NH2)2 , e água:
CO(NH2)2 (aq) + H2O (l)  CO2(g) + 2 NH3(g)
O volume de amônia, medido nas CATP (Condições Ambiente de Temperatura e Pressão), formado quando 6,0 g de
ureia reagem completamente com água é, em litros,
Dados:
-1
Volume molar nas CATP = 25 L.moℓ
A) 0,5.
B) 1,0.
C) 1,5.
D) 2,0.
E) 5,0.
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14- (UNEMAT) Considere a reação de fotossíntese representada abaixo:
6CO2 g  6H2Ol
C6H12O6 g  6O2 g
Se houver um consumo de 24 mols de dióxido de carbono a cada 20 minutos de reação, o número de mols de
glicose produzido em 1 hora será:
A) 12 mols
B) 24 mols
C) 0,75 mol
D) 6 mols
E) 1 mol
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15- (Mackenzie) O sulfeto de hidrogênio (H2S) é um composto corrosivo que pode ser encontrado no gás natural, em
alguns tipos de petróleo, que contém elevado teor de enxofre, e é facilmente identificado por meio do seu odor
característico de ovo podre.
A equação química a seguir, não balanceada, indica uma das possíveis reações do sulfeto de hidrogênio.
H2S + Br2 + H2O  H2SO4 + HBr
A respeito do processo acima, é INCORRETO afirmar que
A) o sulfeto de hidrogênio é o agente redutor.
B) para cada mol de H2S consumido, ocorre a produção de 196 g de H2SO4.
C) a soma dos menores coeficientes inteiros do balanceamento da equação é 18.
D) o bromo (Br2) sofre redução.
E) o número de oxidação do enxofre no ácido sulfúrico é +6.
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16- (FGV) O clorato de potássio, KC O3, é uma substância bastante utilizada nos laboratórios didáticos para
obtenção de gás oxigênio, a partir da sua decomposição térmica, gerando ainda como resíduo sólido o cloreto de
potássio. Uma amostra de 12,26 g de uma mistura de sais de clorato e cloreto de potássio foi aquecida obtendo-se
9,86 g de resíduo sólido (KC ).
Considerando-se que todo o clorato de potássio contido na mostra de mistura de sais foi decomposto, então a
porcentagem em massa de KC O3 na amostra era inicialmente igual a:
A) 20%.
B) 40%.
C) 50%.
D) 60%.
E) 80%.
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17- (PUCRIO) Uma aliança de 10 g contém uma quantidade desconhecida de prata. Para se determinar essa
quantidade, a aliança foi tratada com solução aquosa de ácido nítrico, de modo a transformar toda a prata presente
+
+
em íons Ag (aq). Em seguida, foi adicionado excesso de cloreto (Cℓ ) para precipitar o Ag (aq) na forma de cloreto de
prata, AgCℓ(s), conforme equação a seguir:
+
Ag (aq) + Cℓ (aq)  AgCℓ(s)
Sendo a massa de cloreto de prata igual a 2,87 g, após filtração e secagem, é correto afirmar que a opção que mais
se aproxima da percentagem de prata na aliança é:
A) 10 %.
B) 22 %.
C) 48 %.
D) 75 %.
E) 99 %.
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18- (UFC) O principal componente da cal, importante produto industrial fabricado no Ceará, é o óxido de cálcio
(CaO). A produção de CaO se processa de acordo com a seguinte reação química:
3
CaCO3(s)

 CaO(s) + CO2(g)

Considerando o comportamento ideal, assinale a alternativa que expressa corretamente o volume (em L) de CO 2
gerado na produção de 561 kg de CaO a 300 K e 1 atm.
A) 22,4.
B) 224.
C) 2.460.
D) 24.600.
E) 246.000.
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19- (UEL) A figura a seguir mostra dois sistemas A e B fechados (sem perda de material), nos pratos de uma
balança. As massas dos sistemas A e B, inicialmente, são iguais e, portanto, a balança está em equilíbrio.
O sistema A é retirado do prato da balança, tombado e os reagentes entram em contato sem que o frasco seja
aberto. O sistema retorna ao prato. O mesmo procedimento é realizado com o sistema B. Após o término das
reações e com consumo total dos reagentes, é CORRETO afirmar.
A) A balança inclinará para o lado direito devido à formação de uma substância sólida no sistema A.
B) A balança inclinará para o lado direito devido à formação de um gás de baixa massa molar no sistema B.
C) A balança manterá o equilíbrio independentemente dos produtos formados.
D) A balança inclinará para o lado esquerdo devido à formação de um sal insolúvel em água no sistema B.
2E) A balança inclinará para o lado esquerdo devido à formação do ânion SO 4 (aq).
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20- (UNIFESP) O CaCO3 é um dos constituintes do calcário, importante matéria-prima utilizada na fabricação do
cimento. Uma amostra de 7,50 g de carbonato de cálcio impuro foi colocada em um cadinho de porcelana de massa
°
38,40 g e calcinada a 900 C, obtendo-se como resíduo sólido somente o óxido de cálcio. Sabendo-se que a massa
do cadinho com o resíduo foi de 41,97 g, a amostra analisada apresenta um teor percentual de CaCO3 igual a:
A) 70 %.
B) 75 %.
C) 80 %.
D) 85 %.
E) 90 %.
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21- (UEL) Nos últimos anos, a geração de resíduos químicos em instituições de ensino está sendo muito discutida.
Por exemplo, os resíduos sólidos de cloreto de prata podem ser reaproveitados em laboratório de ensino utilizandoos para oxidar o formaldeído recuperando assim, a prata. O método de recuperação da prata a partir do resíduo de
AgCℓ consiste na reação do AgCℓ (s) com solução aquosa de hidróxido de sódio e formaldeído sob agitação durante
°
10 minutos à temperatura de 60 C.
Dados: As quantidades de reagentes colocadas para reagir são:
1 g de AgCℓ sólido
25 mL de solução de NaOH 0,82 mol/L
0,6 mL de formaldeído 37 % (m / m, porcentagem em massA)
A equação química balanceada do processo de obtenção dos grânulos de prata é:
2AgCℓ(s) + 3NaOH(aq) + CH2O(ℓ) ⟶ 2 Ag(s) + HCO2Na(aq) + 2NaCℓ(aq) + 2H2O
As substâncias NaOH e CH2O estão em excesso. A quantidade de átomos de prata recuperados no processo é:
19
A) 376 × 10 átomos.
19
B) 418 × 10 átomos.
19
C) 627 × 10 átomos.
19
D) 752 × 10 átomos.
19
E) 836 × 10 átomos.
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22- (FGV) Muitas frutas são colhidas ainda verdes, para que não sejam danificadas durante o seu transporte. São
4
deixadas em armazéns refrigerados até o momento de sua comercialização, quando são colocadas em um local com
gás eteno por determinado período, para que o seu amadurecimento ocorra mais rapidamente.
As reações I e II representam dois métodos diferentes na produção de eteno.
catal. , T
I. CH3  CH3 
 CH2  CH2  H2
H SO , 170C
2
4
II. CH3  CH2OH 
CH2  CH2  H2O
A massa aproximada de eteno, equivalente a 50,0 L desse gás contido num cilindro a 300 K e 2,00 atm, é igual a:
A) 4 000 g.
B) 2 050 g.
C) 816 g.
D) 224 g.
E) 112 g.
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23- (PUCSP) A pirolusita é um minério do qual se obtém o metal manganês (Mn), muito utilizado em diversos tipos
de aços resistentes. O principal componente da pirolusita é o dióxido de manganês (MnO 2).
Para se obter o manganês metálico com elevada pureza, utiliza-se a aluminotermia, processo no qual o óxido reage
com o alumínio metálico, segundo a equação:
3 MnO2(s) + 4 Aℓ(s)  2 Aℓ2O3(s) + 3 Mn(s)
Considerando que determinado lote de pirolusita apresenta teor de 80% de dióxido de manganês (MnO 2), a massa
mínima de pirolusita necessária para se obter 1,10 t de manganês metálico é:
A) 1,09 t
B) 1,39 t
C) 1,74 t
D) 2,18 t
E) 2,61 t
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24- (PUCMG) O ácido fluorídrico, utilizado nas gravações de vidro, é obtido a partir da fluorita (CaF2), segundo a
reação representada pela equação não balanceada:
CaF2 + H2SO4  CaSO4 + HF
Assinale a massa, em gramas, de ácido fluorídrico obtida, quando se faz reagir 390,0 g de fluorita que apresenta 100
% de pureza.
A) 50
B) 100
C) 200
D) 250
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RESOLUÇÕES
1-A
N2H4  O2(g)  N2(g)  2H2O
32 g
22,7 L
mN2H4
113,5 L
mN2H4  160 g
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2-D
massa de oxigênio = 2,29 g – 1,65 g = 0,64 g
noxigênio 
m 0,64

 0,04 mol
M
16
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
1,65 g
M
M  55 g  M.A.( X)  55 u  Manganês
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3-A
H2SO4  2NaOH  2H2O  Na2SO4
1 mol
n
2 mol
20 mol
n  10 mol
5
4-B
4K(s)  1O2(g)  2K 2O(s)
2K 2O(s)  2H2O( )  4KOH(aq)
4KOH(aq)  4HC (aq)  4H2O( )  4KC (aq)
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5-B
 3H2 g  2NH3(g)
N2(g)
22,4 L
3  22,4 L
34 g
168,0 L
448,0 L
mNH3
(excesso)
mNH3  226,67 g
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6-B
I. Correta. O bronze é uma liga de cobre e estanho em porcentagens variadas.
II. Correta.
500 kg  100 %
m  80 %
m = 400 kg
III. Correta. Na fechadura, teremos:
20 g de estanho  10 % Sn
mcobre  90 %
mcobre = 180 g
mbronze = 20 g Sn + 180 g Cu = 200 g.
IV. Incorreta. Na obtenção de ligas metálicas deve ocorrer a fusão de metais.
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7-D
Ca10 PO4 6  OH2   8H  aq  10Ca2 (aq)  6HPO24aq  2H2OI
 s
1004 g           (10  40 g  6  96 g)
103 g           m(íons totais)
m(íons totais)  9,7  104 g  0,97 mg
______________________________________________________________________________________________
8-A
CaCO3 = 100 g/mol
P x V = n x R x T  10 x 24,6 = n(CO2) x 0,082 x 300
n(CO2) = 10 mol
2HCℓ + CaCO3  CO2 + H2O + CaCℓ2
100 g ---- 1 mol
p x 1200 g ---- 10 mol
p = 0,83333  83,33%
______________________________________________________________________________________________
9-C
6 kg (pasta)  100 %
m (PbSO4)  60%
m (PbSO4) = 3,6 kg
PbSO4 + Na2CO3  PbCO3 + Na2SO4
303 g ------------------ 267 g
3,6 kg ------------------ m(PbCO3)
m(PbCO3) = 3,17 kg
6
Para um rendimento de 91 %, vem:
3,17 kg  100 %
m(PbCO3)  91 %
m(PbCO3) = 2,9 kg
______________________________________________________________________________________________
10-B
1Fe2O3(s)  3CO  g   2Fe  s   3CO2(g)
160 g    3 x 28 g
160 g    84 g
1,60 g    3,00 g (excesso)
Então :
1Fe2O3(s)
 3CO  g   2Fe  s   3CO2(g)
160 g          2 x 56g
1,60 g          mFe  mFe  1,12 g
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11-D
A afirmativa 4 está incorreta, pois o nitrato de sódio (NaNO 3) é um sal solúvel em água.
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12-A
S  O2  SO2
32 g     64 g x r
80 g     128 g
r  0, 80  80 %
______________________________________________________________________________________________
13-E
CO(NH2)2 = 60
CO(NH2)2(aq) + H2O(l)  CO2(g) + 2NH3(g)
60 g ------------------------------ 2 x 25 L
6 g ------------------------------ V
V=5L
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14-A
1 mol de C6H12O6      6 mols de CO2
n mol de C6H12O6      24 mols de CO2
n  4 mols de C6H12O6
4 mols de C6H12O6     20 minutos (1 hora)
x mols de C6H12O6     60 minutos (1 hora)
x  12 mols
______________________________________________________________________________________________
15-B
1H2S (redutor) + 4 Br2 + 4H2O  1H2SO4 + 8HBr
1 mol H2S --------------------------------- 1 mol H2SO4
1 mol H2S --------------------------------- 98 g de H2SO4
É incorreto o que se afirma na alternativa B.
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16-C
A diferença de massa é gerada pela saída do gás oxigênio, ou seja, 12,26 g – 9,86 g = 2,4 g de oxigênio.
7
3
O2
2
122,5 g      1,5 x 32 g
KClO3  KCl 
m

2,4 g
m  6,125 g de KClO3
Então,
12,26 g  100 %
6,125 g  p  p = 49,95 % = 50 %
______________________________________________________________________________________________
17-B
______________________________________________________________________________________________
18-E
561 kg equivale a 561.000 g.
CaCO3(s)


 CaO(s) + CO2(g)
56,1 g  1 mol
561.000 g  n
n = 10.000 mols de CO2
PV=nRT
Substituindo os valores fornecidos:
n = 10.000 mols
P = 1 atm
T = 300 K
R = 0,082 atm.L/mol.K
Teremos:
1  V = 10.000  0,082  300
V = 246.000 L
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19-C
A balança se manterá em equilíbrio independentemente das reações, pois os sistemas estão fechados.
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20-D
m(resíduo) + m(cadinho) = 41,97 g
m(cadinho) = 38,40 g
m(resíduo) = 41,97 – 38,40 = 3,57 g
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21-B
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22-E
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23- D
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24-C
CaF2 + H2SO4  CaSO4 + 2HF
78 g ---------------------------- 2  20 g
390 g ---------------------------- m
m = 200 g
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