Olimpiada Brasileira de Química 2002 - FASE III

modalidade "A"

 

  1. "A massa de um sistema químico isolado permanecerá constante independente das reações que nele ocorram". Este enunciado está de acordo com a Lei de: 

    2. a) Dalton               b) Proust           c) Richter       d) Lavoisier              e) Gay-Lussac

     
  2. Se, em um composto de fórmula XY5, o elemento representado por Y é o cloro, o elemento representado por X poderá ser:

    3. a) P           b) N         c) Fe         d) Ag            e) Na

     
  3. Considerando que o elemento cloro tem massa atômica aproximada de 35,5 e apresenta os isótopos 35 e 37, pode-se afirmar que a abundância relativa do isótopo 37 é:

    4. a) Menor que 20% b) Maior que 20% e menor que 40%

    c) Maior que 40% e menor que 60% d) Maior que 60% e menor que 80%

    e) Maior que 80%

  4. As geometrias das moléculas BCl3 e PCl5 são, respectivamente:

    5. a) piramidal e pentaédrica b) triangular plana e pentaédrica

    c) piramidal e bipirâmide de base triangular d) piramidal e bipirâmide de base quadrada

    e) triangular plana e bipirâmide de base triangular

     
  5. Numa reação em que 44 g de sulfeto ferroso são obtidos a partir de 20 g de enxofre, estando o ferro em excesso, o rendimento está entre:

    6. a) 10 e 30 %          b) 30 e 40 %          c) 40 e 50 %           d) 50 e 70%            e) 70 e 90 %

     
  6. Assinale o conjunto que contém o elemento não metálico com maior estado de oxidação e o elemento metálico com menor estado de oxidação

    7. a) SO3, XeF4 e P2O5                          b) SO3, H2CO3 e CrO3

    c) K2Cr2O7, SO3 e MnO2                   d) KMnO4, Fe2O3 e Na3PO4

    e) KClO3, Na3PO4 e CrO3

     
  7. Qual das reações abaixo não é uma reação de oxi-redução
  1. 2 KClO3 ® 2 KCl + 3 O2
  2. NH3 + H2O ® NH4OH
  3. CO + 1/2 O2 ® CO2
  4. Fe + 2 HCl ® FeCl2 + H2
  5. SnCl2 + 2 FeCl3 ® SnCl4 + 2 FeCl2

 

     8.  Se a densidade de uma mistura de gases metano e propano, apresenta a mesma densidade que o gás etano, então, a proporção entre os volumes dos gases metano e propano nesta mistura é de:

a) 1:1            b) 1:2           c) 1:3             d) 2:1                     e) 3:1

 

    9.  Suponha que fosse descoberto um novo elemento de número atômico 116. A configuração eletrônica de um átomo deste elemento, em seu estado fundamental, terminaria em:

a) p1              b) p2               c) p3              d) p4                  e) p5

 

   10. Quando misturamos 1L de uma solução de ácido clorídrico que apresenta pH igual a 1, com 1L de uma outra solução do mesmo ácido de pH igual a 3, obtemos uma nova solução cujo pH será igual a:

a) 1,0            b) 1,3         c) 2,0               d) 2,6                   e) 3,0

   11. A reação abaixo, representa um processo de obtenção de bicarbonato de sódio:

NaCl + NH3 + CO2 + H2O ® NaHCO3 + NH4Cl

Se, na preparação de bicarbonato de sódio através deste processo, são misturadas massas iguais de NaCl, NH3 e CO2, com excesso de água, o reagente limitante será:

a) a água           b) o amoníaco        c) o gás carbônico          d) o cloreto de sódio                          e) o cloreto de amônia

 

   12. Dentre as amostras de gases citadas a seguir, todas ocupando o volume de 1 litro, assinale aquela que contém o maior número de átomos:

   a) Metano, a 300 K e 1 atm                                       b) Neônio, a 273 K e 760 torr

  c) Oxigênio, a 27° C e 760 mmHg                               d) Monóxido de carbono, em CNTP

  e) Dióxido de carbono, a 0 ° C e 2 atm

 

   13. Que par de soluções produzirá um tampão de pH menor que 7, quando volumes iguais destas soluções forem misturados:

a) HCl 0,10 mol/L e NaCl 0,10 mol/L                             b) HCl 0,10 mol/L e NaOH 0,05 mol/L

c) HCl 0,05 mol/L e CH3CO2¯Na+ 0,10 mol/L                d) NH3 0,05 mol/L e NH4+Cl¯ 0,05 mol/L

e) NH3 0,05 mol/L e CH3CO2¯Na+ 0,05 mol/L

 

    14.  A 500º C, NO reage com Cl2, para formar NOCl, segundo a reação:

2 NO + Cl2 2 NOCl Kc= 2,1 x 103

Em qualquer mistura destas três espécies, em equilíbrio, podemos afirmar que:
  1. A concentração de pelo menos uma das espécies, NO ou Cl2, será muito maior que a concentração de NOCl
  2. A concentração de pelo menos uma das espécies, NO ou Cl2, será muito menor que a concentração de NOCl
    3.
  3. A concentração de NOCl será exatamente 2100 vezes o produto das concentrações de NO e Cl2
  4. A concentração de ambos, NO e Cl2, será muito maior que a concentração de NOCl
  5. A concentração de ambos, NO e Cl2, será muito menor que a concentração de NOCl

 

     15. Quando se mistura 200 mL de uma solução a 5,85% (m/v) de cloreto de sódio com 200 mL de uma solução de cloreto de cálcio que contém 22,2 g do soluto e adiciona-se 200 mL de água, obtém-se uma nova solução cuja concentração de íons cloreto é de:

      a) 0,1 mol/L        b) 0,2 mol/L         c) 1,0 mol/L          d) 2,0 mol/L                    e) 3,0 mol/L

 

     16. Uma mistura de NaBr e KBr, pesando 0,325 g, foi dissolvida em água e tratada com solução de nitrato de prata, em quantidade suficiente para precipitar todo o bromo na forma de brometo de prata. O precipitado, após seco, pesou 0,564 g. Podemos então afirmar que a razão entre o número de moles de NaBr e KBr, na mistura inicial era de.

     a) 1:1        b) 1:2             c) 1:3           d) 2:1            e) 3:1

 

    17. Uma das maneiras de recuperar ouro a partir de seus minérios é a dissolução em solução de cianeto em presença de oxigênio, segundo a equação química, não balanceada, mostrada a seguir:

Au(s) + NaCN(aq) + O2(g) + H2O(l)   ®  NaAu(CN)2(aq) + NaOH(aq)

O somatório dos coeficiente obtidos após o balanceamento desta equação será:

    a) Menor que 10                              b) Maior que 10 e menor que 14

    c) Maior que 14 e menor que 18        d) Maior que 18 e menor que 22

    e) Maior que 22

   18. As primeiras energias de ionização (E. I., em KJ/mol) de um elemento são dadas na tabela abaixo.

1a. E.I.

2a. E.I.

3a. E.I.

4a. E.I.

5a. E.I.

6a. E.I.

738

1450

7730

10500

13600

18000

        Qual é o número de elétrons na camada mais externa de um átomo deste elemento?

         a) 2           b) 3        c) 4              d) 5              e) 6

   19. A partir das entalpias das reações dadas abaixo:

                    2 C(grafite) + 2 H2 ® C2H4(g) DH° = + 52,0 kJ

                   C2H4Cl2(g) ® Cl2(g) + C2H4(g) DH° = + 116,0 kJ

       Podemos concluir que a entalpia molar de formação (em kJ/mol) do C2H4Cl2(g), será igual a:

       a) – 64 kJ/mol         b) + 64 kJ/mol        c) – 168 kJ/mol     d) + 168 kJ/mol        e) + 220 kJ/mol

 

    20. O cobre-64 é usado na forma de acetato de cobre(II), no tratamento de tumores cerebrais. Se a meia –vida desse radioisótopo é de 12,8 horas, a quantidade que restará, após 2 dias e 16 horas, de uma amostra com 15,0 mg de acetato de cobre (II) estará entre:

   a) 0,1 e 0,5 mg      b) 0,5 e 1,0 mg       c) 1,0 e 2,0 mg          d) 2,0 e 3,0 mg             e) 3,0 e 5,0 mg

 

   21. Explosivos produzem, em geral, um grande volume de gases como produtos. A nitroglicerina detona de acordo com a seguinte reação:

2 C3H5N3O9(l) ® 6 CO2(g) + 3 N2(g) + 5 H20(g) + ½ O2(g)

Se 1 g de nitroglicerina sofre uma explosão, o volume de gases produzidos, se a pressão total é de 1 atm e a temperatura 500 ° C será de:

   a) 1 L           b) 2 L            c) 3 L          d) 4 L                e) 5 L

 

    22. Considere as seguintes soluções aquosas:

Solução A = contém 0,10 moles de NaCl por 1000 g de solvente

Solução B = contém 0,10 moles de sacarose por 1000 g de solvente

Solução C = contém 0,080 moles de CaCl2 por 1000 g de solvente

Assinale a opção na qual estas soluções estão citadas em ordem crescente de ponto de ebulição

        a) A, B, C        b) A, C, B           c) B, A, C         d) B, C, A         e) C, A, B

 

    23. Moléculas de butadieno (C4H6) podem acoplar para formar C8H12. A expressão da velocidade para esta reação é: V = k[C4H6]2, e a constante de velocidade estimada é 0,014 L/mol.s. Se a concentração inicial de C4H6 é 0,016 mol/L, o tempo, em segundos, que deverá se passar para que a concentração decaia para 0,0016 mol/L, será da ordem de:

    a)10-2         b) 10-1              c) 102             d) 103            e) 104

 

    24. A nicotina (Nic), C10H14N2, contém, em sua molécula, dois átomos nitrogênios básicos, que reagem com água pára formar uma solução básica:

                                         Nic(aq) + H2O(l)     <--->  NicH+(aq) + OH¯(aq)

                                         NicH+(aq) + H2O(l)  <--->   NicH22+(aq) + OH¯(aq)

   Sendo Kb1 é 7,0 X 10-7 e kb2 é 1,1 x 10-10, o pH aproximado de uma solução 0,20 mol/L de nicotina será:

    a) 8          b) 9           c) 10            d) 11                  e) 12

 

   25. A reação básica que ocorre em uma cela na qual Al2O3 e sais de alumínio são eletrolisados é:

Al3+ +3 e¯    ®     Al(s)

Se a cela opera a 5,0 V e 1,0 x 105 A, quantos gramas de alumínio metálico serão depositados em 8 horas de operação da cela ?

a) 27 kg         b) 85 kg           c) 180 kg          d) 270 kg          e) 540 kg

Dados: Constante dos Gases = 8,314 J/K.mol; 0,082 atm/K.mol Constante de Faraday = 96.500 C

 

 

 

Olimpiada Brasileira de Química 2002 - FASE III

modalidade "B"

  1. "A massa de um sistema químico isolado permanecerá constante independente das reações que nele ocorram". Este enunciado está de acordo com a Lei de:

    2. a) Dalton       b) Proust         c) Richter           d) Lavoisier                 e) Gay-Lussac

     
  2. Assinale o conjunto que contém o elemento não metálico com maior estado de oxidação e o elemento metálico com menor estado de oxidação

    3. a) SO3, XeF4 e P2O5                            b) SO3, H2CO3 e CrO3

    c) K2Cr2O7, SO3 e MnO2                   d) KMnO4, Fe2O3 e Na3PO4

    e) KClO3, Na3PO4 e CrO3

     
  3. Qual das reações abaixo não é uma reação de oxi-redução

    4. a) 2 KClO3 ® 2 KCl + 3 O2            b) NH3 + H2O ® NH4OH

    c) CO + 1/2 O2 ® CO2                  d) Fe + 2 HCl ® FeCl2 + H2

    e) SnCl2 + 2 FeCl3 ® SnCl4 + 2 FeCl2

     
  4. Se a densidade de uma mistura de gases metano e propano, apresenta a mesma densidade que o gás etano, então, a proporção entre os volumes dos gases metano e propano nesta mistura é de:

    5. a) 1:1      b) 1:2          c) 1:3              d) 2:1                e) 3:1

     
  5. Quando misturamos 1L de uma solução de ácido clorídrico que apresenta pH igual a 1, com 1L de uma outra solução do mesmo ácido de pH igual a 3, obtemos uma nova solução cujo pH será igual a:

    6. a) 1,0              b) 1,3           c) 2,0             d) 2,6            e) 3,0

     
  6. Dentre as amostras de gases citadas a seguir, todas ocupando o volume de 1 litro, assinale aquela que contém o maior número de átomos:

    7. a) Metano, a 300 K e 1 atm                     b) Neônio, a 273 K e 760 torr

    c) Oxigênio, a 27° C e 760 mmHg            d) Monóxido de carbono, em CNTP

    e) Dióxido de carbono, a 0 ° C e 2 atm

     
  7. Que par de soluções produzirá um tampão de pH menor que 7, quando volumes iguais destas soluções forem misturados:

    8. a) HCl 0,10 mol/L e NaCl 0,10 mol/L                    b) HCl 0,10 mol/L e NaOH 0,05 mol/L

    c) HCl 0,05 mol/L e CH3CO2¯Na+ 0,10 mol/L       d) NH3 0,05 mol/L e NH4+Cl¯ 0,05 mol/L

    e) NH3 0,05 mol/L e CH3CO2¯Na+ 0,05 mol/L

     
  8. A 500º C, NO reage com Cl2, para formar NOCl, segundo a reação:

                               2 NO + Cl2      <--->  2 NOCl             Kc= 2,1 x 103

Em qualquer mistura destas três espécies, em equilíbrio, podemos afirmar que:
  1. A concentração de pelo menos uma das espécies, NO ou Cl2, será muito maior que a concentração de NOCl
  2. A concentração de pelo menos uma das espécies, NO ou Cl2, será muito menor que a concentração de NOCl
    3.
  3. A concentração de NOCl será exatamente 2100 vezes o produto das concentrações de NO e Cl2
  4. A concentração de ambos, NO e Cl2, será muito maior que a concentração de NOCl
  5. A concentração de ambos, NO e Cl2, será muito menor que a concentração de NOCl

 

    9. Quando se mistura 200 mL de uma solução a 5,85% (m/v) de cloreto de sódio com 200 mL de uma solução de cloreto de cálcio que contém 22,2 g do soluto e se adiciona 200 mL de água, obtém-se uma nova solução cuja concentração de íons cloreto é de:

   a) 0,1 mol/L      b) 0,2 mol/L           c) 1,0 mol/L            d) 2,0 mol/L               e) 3,0 mol/L

 

  10. Uma das maneiras de recuperar ouro a partir de seus minérios é a dissolução em solução de cianeto em presença de oxigênio, segundo a equação química, não balanceada, mostrada a seguir:

Au(s) + NaCN(aq) + O2(g) + H2O(l)   ®   NaAu(CN)2(aq) + NaOH(aq)

O somatório dos coeficiente obtidos após o balanceamento desta equação será:

      a) Menor que 10                              b) Maior que 10 e menor que 14

     c) Maior que 14 e menor que 18         d) Maior que 18 e menor que 22

     e) Maior que 22

  11. As primeiras energias de ionização (E. I., em KJ/mol) de um elemento são dadas na tabela abaixo.

1a. E.I.

2a. E.I.

3a. E.I.

4a. E.I.

5a. E.I.

6a. E.I.

738

1450

7730

10500

13600

18000

   Qual é o número de elétrons na camada mais externa de um átomo deste elemento

    a) 2       b) 3        c) 4          d) 5            e) 6

 

    12. A partir das entalpias das reações dadas abaixo:

                      2 C(grafite) + 2 H2 ® C2H4(g)             DH° = + 52,0 kJ

                           C2H4Cl2(g) ® Cl2(g) + C2H4(g)     DH° = + 116,0 kJ

Podemos concluir que a entalpia molar de formação (em kJ/mol) do C2H4Cl2(g), será igual a:

    a) – 64 kJ/mol      b) + 64 kJ/mol         c) – 168 kJ/mol         d) + 168 kJ/mo       e) + 220 kJ/mol

 

   13. O cobre-64 é usado na forma de acetato de cobre(II), no tratamento de tumores cerebrais. Se a meia –vida desse radioisótopo é de 12,8 horas, a quantidade que restará, após 2 dias e 16 horas, de uma amostra com 15,0 mg de acetato de cobre (II) estará entre:

 a) 0,1 e 0,5 mg     b) 0,5 e 1,0 mg       c) 1,0 e 2,0 mg            d) 2,0 e 3,0 mg         e) 3,0 e 5,0 mg

 

    14. Explosivos produzem, em geral, um grande volume de gases como produtos. A nitroglicerina detona de acordo com a seguinte reação:

2 C3H5N3O9(l) ® 6 CO2(g) + 3 N2(g) + 5 H20(g) + ½ O2(g)

    Se 1 g de nitroglicerina sofre uma explosão, o volume de gases produzidos, se a pressão total é de 1 atm e a temperatura 500 ° C será de:

    a) 1 L    b) 2 L        c) 3 L           d) 4 L            e) 5 L

 

   15. Considere as seguintes soluções aquosas:

      Solução A = contém 0,10 moles de NaCl por 1000 g de solvente

      Solução B = contém 0,10 moles de sacarose por 1000 g de solvente

      Solução C = contém 0,080 moles de CaCl2 por 1000 g de solvente

      Assinale a opção na qual estas soluções estão citadas em ordem crescente de ponto de ebulição

      a.  A, B, C        b) A, C, B        c) B, A, C          d) B, C, A      e) C, A, B

 

    16. A nicotina (Nic), C10H14N2, contém, em sua molécula, dois átomos nitrogênios básicos, que reagem com água para formar uma solução básica:

                                       Nic(aq) + H2O(l)     <--->   NicH+(aq) + OH¯(aq)

                                      NicH+(aq) + H2O(l)   <--->  NicH22+(aq) + OH¯(aq)

      Sendo Kb1 é 7,0 X 10-7 e kb2 é 1,1 x 10-10, o pH aproximado de uma solução 0,20 mol/L de nicotina será:

    a) 8        b)9           c)10          d)11           e)12

 

     17. A reação básica que ocorre em uma cela na qual Al2O3 e sais de alumínio são eletrolisados é:

                                                               Al3+ + 3 e-    ® Al(s)

   Se a cela opera a 5,0 V e 1,0 x 105 A, quantos gramas de alumínio metálico serão depositados em 8 horas de operação da cela ?

      a) 27 kg      b) 85 kg        c) 180 kg         d) 270 kg           e) 540 kg

 

    18.  A 1800 K, oxigênio dissocia "levemente" em seus átomos

                                      O2(g)    <---> O(g)           Kp = 1,7 x 10-8

Se você toma 1,0 mol de O2 em um recipiente de 10 L e aquece a 1800 K, o número de átomos de oxigênio [O(g)] que estarão presentes no frasco, será da ordem de:

       a) 1017          b) 1019           c) 1021              d) 1023                      e) 1025

 

 

   19. A pressão parcial de O2 no ar é 158 mmHg, a 25 ° C e a pressão total do ar é 760 mmHg. O ar que é expirado do pulmão após a respiração tem uma pressão parcial de O2 igual a 115 mmHg, sob as mesmas condições. Quantos moles de O2 são absorvidos pelo pulmão a partir de um 1L de ar ?

a) 2,3 x 10-3 b) 4,6 x 10-3 c) 2,3 x 10-2 d) 4,6 x 10-2 e) 6,9 x 10-2

 

  20. A aureomicina (estrutura abaixo) é um antibiótico produzido por um fungo e de largo uso no tratamento de infecções.

A partir da análise da estrutura acima, podemos afirmar que o número de hidrogênios presentes em uma molécula de aureomicina é igual a:

       a) 20        b) 21          c) 22          d) 23             e) 24

   21. Na molécula da aureomicina (estrutura mostrada na questão anterior), observa-se a presença de, dentre outras, as seguintes funções:

     a) amina secundária, álcool terciário e cetona                b) amida, amina terciária e álcool secundário

    c) aldeído, amina terciária e álcool terciário                     d) fenol, amida e amina secundária

     e) cetona, fenol e amina terciária

 

   22. Ainda com relação à aureomicina, podemos afirmar que o número de estereoisômesos possíveis para a sua estrutura é igual a:

    a) 16       b) 32          c) 64            d) 128                   e) 256

 

    23. Um b-ceto-éster sofre hidrólise em meio ácido produzindo um b-ceto-ácido que por sua vez sofre descarboxilação dando origem a:

     a) um éter          b) um álcool              c) um aldeído                d) uma cetona          e) um anidrido

 

    24. Para reduzir um composto carbonílico a um álcool ou a um alcano, pode se empregar respectivamente os seguintes reagentes:
  1. dicromato de potássio e boro-hidreto de sódio
  2. hidrogênio na presença de paládio e dicromato de potássio
  3. amálgama de zinco, em meio ácido e boro-hidreto de sódio
  4. hidreto de lítio e alumínio e hidrogênio na presença de paládio
  5. hidreto de lítio e alumínio e amálgama de zinco, em meio ácido

 

   25. Um álcool secundário é submetido a uma reação de oxidação com trióxido de crômio e o produto obtido é submetido à reação com um reagente de Grignard e em seguida água. O produto final obtido é:

a) um éster                          b) uma cetona

c) um álcool primário            d) um ácido carboxílico

e) um álcool terciário

 

Dados:

Constante dos Gases = 8,314 J/K.mol; 0,082 atm/K.mol

Constante de Faraday = 96.500 C