Atividades de Estequiometria, Rendimento e Pureza

DISCIPLINA: Química
DATA: 12/04/2017
Atividades de Estequiometria, Rendimento e Pureza
01 –A combustão da gasolina e do óleo diesel libera
quantidades elevadas de poluentes para a atmosfera.
Para minimizar esse problema, tem-se incentivado a
utilização de biocombustíveis como o biodiesel e o
etanol. O etanol pode ser obtido a partir da fermentação
da sacarose, conforme a equação apresentada a seguir.
Considerando-se o exposto e o fato de que uma indústria
alcooleira utilize 100 mols de sacarose e que o processo
tenha rendimento de 85%, conclui-se que a quantidade
máxima obtida do álcool será de
(A) 27,60 kg.
(B) 23,46 kg.
(C) 18,40 kg.
(D) 15,64 kg.
(E) 9,20 kg.
02 - O elemento boro pode ser preparado pela redução
do B2O3, segundo a equação abaixo.
Partindo-se de 262,5 g do óxido de boro em excesso de
magnésio, obteve-se 33 g de B, o que significa que o
rendimento percentual (%) da reação foi mais próximo
de:
(A) 30
(B) 35
(C) 40
(D) 45
(E) 50
03 - substituição de aço por alumínio permite a
fabricação de veículos mais leves, com consequente
redução do consumo de combustíveis e aumento da
resistência à corrosão. Modelos mais recentes já
empregam em torno de 90 kg de alumínio por unidade
produzida. O alumínio é geralmente extraído da bauxita,
minério que contém Aℓ2O3.
Quantos automóveis podem ser produzidos com o
alumínio obtido a partir de 2.040 kg de bauxita com 50%
de Aℓ2O3?
Dados: Aℓ = 27, O = 16
(A) 5
(B) 6
(C) 9
(D) 12
(E) 54
04 - 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:
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 %.
05 - O cromo é um metal empregado na produção do aço
inox e no revestimento (cromação) de algumas peças
metálicas. Esse metal é produzido por meio da reação a
seguir:
Partindo-se de 15,2 gramas de Cr2O3 e admitindo-se que
este processo tem um rendimento de 75 %, a massa
produzida de cromo é igual a:
(A) 11,8 g.
(B) 10,4 g.
(C) 13,8 g.
(D) 15,2 g.
(E) 7,8 g.
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06 - A geração de lixo é inerente à nossa existência, mas
a destinação do lixo deve ser motivo de preocupação de
todos. Uma forma de diminuir a grande produção de lixo
é aplicar os três R (Reduzir, Reutilizar e Reciclar). Dentro
desta premissa, o Brasil lidera a reciclagem do alumínio,
permitindo economia de 95 % no consumo de energia e
redução na extração da bauxita, já que para cada kg de
alumínio são necessários 5 kg de bauxita. A
porcentagem do óxido de alumínio (Aℓ2O3) extraído da
bauxita para produção de alumínio é aproximadamente
igual a
(A) 20,0 %.
(B) 25,0 %.
(C) 37,8 %.
(D) 42,7 %.
9E) 52,9 %
07 - Queimando-se um saco de carvão de 3 kg, numa
churrasqueira, com rendimento de 90%, quantos
quilogramas de CO2 são formados?
(A) 2,7
(B) 3,0
(C) 4,4
(D) 9,9
(E) 11
08 - Alguns metais sofrem risco de escassez na
natureza, e por isso apresentam um alto valor agregado.
A recuperação dos metais de resíduos industriais e de
laboratórios torna-se importante porque associa dois
fatores: o econômico e a redução do impacto ambiental,
causado pelo descarte dos metais diretamente na
natureza. A figura representa um fluxograma para
recuperação dos metais Aℓ, Mg e Cu, de 88,0 kg de
resíduo de uma liga metálica utilizada na aviação.
09 - 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 (Na 2CO3) 1
M 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.
Dados: Massas Molares em g/mol: Pb = 207; S = 32;
Na = 23; O = 16; C = 12
Segundo as condições do processo apresentado para a
obtenção de carbonato de chumbo (II) por meio da
lixiviação por carbonato de sódio e considerando uma
massa de pasta residual de uma bateria de 6 kg, qual
quantidade aproximada, em quilogramas, de PbCO 3 é
obtida?
(A) 1,7 kg
(B) 1,9 kg
(C) 2,9 kg
(D) 3,3 kg
(E) 3,6 kg
10 - Na investigação forense, utiliza-se luminol, uma
substância que reage com o ferro presente na
hemoglobina do sangue, produzindo luz que permite
visualizar
locais
contaminados
com
pequenas
quantidades de sangue, mesmo superfícies lavadas.
É proposto que, na reação do luminol (I) em meio
alcalino, na presença de peróxido de hidrogênio (II) e de
um metal de transição (Mn+), forma-se o composto
3-aminoftalato (III) que sofre uma relaxação dando
origem ao produto final da reação (IV), com liberação de
energia (hν) e de gás nitrogênio (N2).
Na recuperação dos metais desse resíduo, considera-se
que a dissolução alcalina é empregada para dissolver
somente o alumínio, não reagindo com os outros dois
metais, e a dissolução ácida, para dissolver o magnésio.
Sabendo-se que o resíduo da liga contém somente Aℓ,
Mg e Cu e que não há perda de massa durante o
processo, a porcentagem, em massa, de magnésio
nessa liga é igual a:
Dados: massas molares (g/mol):
Luminol = 177
3-aminoftalato = 164
(A) 9 %.
(B) 16 %.
(C) 25 %.
(D) 66 %.
(E) 75 %.
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Na análise de uma amostra biológica para análise
forense, utilizou-se 54 g de luminol e peróxido de
hidrogênio em excesso, obtendo-se um rendimento final
de 70 %.
Sendo assim, a quantidade do produto final (IV) formada
na reação foi de
Por sua vez, o sulfito de cálcio formado pode ser
oxidado, com o auxílio do ar atmosférico, para a
obtenção do sulfato de cálcio, como mostrado na
equação (2). Essa etapa é de grande interesse porque o
produto da reação, popularmente conhecido como
gesso, é utilizado para fins agrícolas.
(A) 123,9.
(B) 114,8.
(C) 86,0.
(D) 35,0.
(E) 16,2.
As massas molares dos elementos carbono, oxigênio,
enxofre e cálcio são iguais a 12 g/mol, 16 g/mol, 32 g/mol
e 40 g/mol, respectivamente
11 - Há várias décadas, o ferro apresenta grande
demanda em função de sua utilização nas indústrias
como, por exemplo, na automobilística. Uma das
principais matérias-primas utilizadas para a sua obtenção
é um minério cujo teor em Fe2O3 (hematita) é de cerca
de 80%. O ferro metálico é obtido pela redução do Fe2O3
em alto-forno. Dadas as massas molares para o oxigênio
(16 g/mol), o ferro (56 g/mol) e a hematita (160 g/mol), e
considerando-se que a reação de redução apresente um
rendimento de 100%, a quantidade, em toneladas, de
ferro metálico que será obtida a partir de 5 toneladas
desse minério é igual a :
(A) 2,8.
(B) 3,5.
(C) 4,0.
(D) 5,6.
(E) 8,0.
12 - 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 (MnO2).
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:
Considerando que determinado lote de pirolusita
apresenta teor de 80% de dióxido de manganês (MnO2),
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
13 - Grandes fontes de emissão do gás dióxido de
enxofre são as indústrias de extração de cobre e níquel,
em decorrência da oxidação dos minérios sulfurados.
Para evitar a liberação desses óxidos na atmosfera e a
consequente formação da chuva ácida, o gás pode ser
lavado,
em
um
processo
conhecido
como
dessulfurização, conforme mostrado na equação (1).
Considerando um rendimento de 90% no processo, a
massa de gesso obtida, em gramas, por mol de gás
retido é mais próxima de :
(A) 64
(B) 108
(C) 122
(D) 136
(E) 245
14 - O clorato de potássio, KCℓO3, 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 (KCℓ).
Considerando-se que todo o clorato de potássio contido
na mostra de mistura de sais foi decomposto, então a
porcentagem em massa de KCℓO3 na amostra era
inicialmente igual a:
(A) 20%.
(B) 40%.
(C) 50%.
(D) 60%.
(E) 80%.
15 - O gás sulfeto de hidrogênio é uma substância que
dá aos ovos podres o nauseabundo odor que exalam.
Esse gás é formado na reação de um ácido forte, como o
ácido clorídrico, HCℓ (aq), com sulfeto de sódio, Na2S.
Considerando que a reação química se processa até
consumir todo o reagente limitante, quando são
transferidos para um recipiente 195 g de sulfeto de
sódio, 584 g de ácido clorídrico a 25 % em massa e água
destilada, a quantidade produzida de sulfeto de
hidrogênio, em gramas, é igual a
(A) 779.
(B) 683.
(C) 234.
(D) 85.
(E) 68.
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16 - 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 %.
17 - A nitroglicerina - comumente denominada trinitrato
de glicerila - é um poderoso explosivo, instável ao calor e
ao choque. É produzida em condições controladas por
reação entre o glicerol e o ácido nítrico sob catálise de
ácido sulfúrico. O processo é representado pela reação a
seguir:
19 - A combustão completa do gás metano, feita em
presença de ar, a temperatura e pressão constantes,
pode ser representada pela seguinte equação química
não balanceada:
Admita que:
- 60,0 L deste combustível foram queimados por um
veículo;
- o oxigênio reagente represente 20% do volume total do
ar;
- o rendimento do processo seja de 90%.
Nestas condições, o volume de ar, em litros, necessário
à combustão equivale a:
(A) 810
(B) 540
(C) 480
(D) 270
20 - No laboratório de química, um grupo de alunos
realizou o experimento esquematizado na figura, que
simula a fabricação do bicarbonato de sódio, um produto
químico de grande importância industrial.
Em um experimento, 25,0 g de glicerol (C3H8O3) foram
tratados com excesso de ácido nítrico, obtendo-se 53,0 g
de trinitrato de glicerila (C3H5N3O9). O percentual de
rendimento dessa reação é, aproximadamente:
(A) 6%
(B) 12%
(C) 27%
(D) 56%
(E) 86%
18 - O ferro metálico pode ser produzido a partir da
reação do Fe2O3 com CO de acordo com a seguinte
equação química não balanceada:
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.
O frasco II, imerso em um banho de água e gelo, contém
solução aquosa com carbonato de amônio e 23,4 g de
cloreto de sódio. O frasco I, gerador de gás carbônico,
contém "gelo seco", que quando borbulhado na solução
do frasco II causa uma reação, produzindo como único
produto sólido o bicarbonato de sódio. Decorrido o tempo
necessário de reação, os cristais foram separados e
secados, obtendo-se 25,2 g de NaHCO3. Considerando
que reagente limitante é NaCℓ, o rendimento percentual
desse processo, corretamente calculado pelo grupo de
alunos, foi igual a
(A) 85%.
(B) 80%.
(C) 75%.
(D) 70%.
(E) 39%.
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Gabarito – Química (12-04)
Química
1
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3
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5
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