EBAU Castilla y LeónConvocatòria ordinaria

Química EBAU Castilla y León 2024

Química — 2.º Bachillerato — Exercicis resolts amb explicació

Format de l'examen

1 hora 30 minutos
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Blocs temàtics

Estructura atómica y enlace
Química orgánica
Equilibrio químico
Cinética química
Electroquímica y reacciones redox

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Exercicis de l'examen10 exercicis

EBAU CyL 2024 — Pregunta 1 (configuración y periodo)Dificultat 3/5

Un elemento químico tiene la configuración electrónica $1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6\,3d^6\,4s^2$ . ¿A qué grupo y periodo pertenece?

AGrupo 8, periodo 4 (hierro)

BGrupo 2, periodo 4

CGrupo 8, periodo 3

DGrupo 6, periodo 4

Veure solució

Resposta correcta — opció A

Grupo 8, periodo 4 (hierro)

¡Correcto! Es el hierro (Z = 26): la capa de valencia más alta es n = 4 → periodo 4, y al ser un elemento de transición con configuración terminada en 3d⁶ 4s², pertenece al grupo 8.

La configuración 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁶ 4s² corresponde al hierro (Z = 26). El periodo lo da la capa de valencia más alta (n = 4 → periodo 4). Como es un metal de transición, el grupo se obtiene sumando los electrones de los subniveles (n−1)d y ns: 3d⁶ + 4s² = 8 → grupo 8. Por ser un metal, conduce la corriente en estado sólido.

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EBAU CyL 2024 — Pregunta 2 (equilibrio en fase gas)Dificultat 3/5

Para el equilibrio $N_2O_4\,(g) \rightleftharpoons 2\,NO_2\,(g)$ , Kc = 4,66·10⁻³ a 22 ºC. En un recipiente de 0,60 L se introducen 0,80 mol de N₂O₄. ¿Cuál es la concentración de NO₂ en el equilibrio?

A[NO₂] ≈ 3,94·10⁻² M

B[NO₂] ≈ 1,97·10⁻² M

C[NO₂] ≈ 7,88·10⁻² M

D[NO₂] ≈ 6,82·10⁻² M

Veure solució

Resposta correcta — opció A

[NO₂] ≈ 3,94·10⁻² M

¡Correcto! [N₂O₄]₀ = 0,80/0,60 = 1,333 M. Sea x lo que reacciona: Kc = (2x)²/(1,333 − x) = 4,66·10⁻³. Resolviendo, x ≈ 0,0197 M, así que [NO₂] = 2x ≈ 3,94·10⁻² M.

[N₂O₄]₀ = 0,80 mol/0,60 L = 1,333 M. Tabla ICE: N₂O₄ pasa de 1,333 a (1,333 − x); NO₂ pasa de 0 a 2x. Kc = (2x)²/(1,333 − x) = 4,66·10⁻³. Resolviendo la ecuación cuadrática, x ≈ 0,0197 M, de modo que [NO₂] = 2x ≈ 3,94·10⁻² M y [N₂O₄] ≈ 1,31 M.

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EBAU CyL 2024 — Pregunta 3 (ácido débil)Dificultat 3/5

Se dispone de una disolución de ácido acético (CH₃COOH) 0,055 M con Ka = 1,8·10⁻⁵. ¿Cuál es su pH?

ApH ≈ 3,00

BpH ≈ 1,26

CpH ≈ 11,00

DpH ≈ 4,74

Veure solució

Resposta correcta — opció A

pH ≈ 3,00

¡Correcto! Aproximando, [H⁺] = √(Ka·C) = √(1,8·10⁻⁵·0,055) = √(9,9·10⁻⁷) = 9,95·10⁻⁴ M. pH = −log(9,95·10⁻⁴) = 3,00.

El ácido acético es débil: [H⁺] ≈ √(Ka·C) = √(1,8·10⁻⁵·0,055) = √(9,9·10⁻⁷) = 9,95·10⁻⁴ M. pH = −log(9,95·10⁻⁴) = 3,00. El grado de disociación es α = [H⁺]/C = 9,95·10⁻⁴/0,055 ≈ 1,8 %.

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EBAU CyL 2024 — Pregunta 4 (electrólisis, Faraday)Dificultat 3/5

¿Qué masa de magnesio se deposita electrolíticamente al pasar una corriente de 1 A durante una hora a través de MgCl₂ fundido? Datos: F = 96485 C·mol⁻¹; masa atómica Mg = 24,3; semirreacción $Mg^{2+} + 2\,e^- \rightarrow Mg$ .

A0,453 g de Mg

B0,907 g de Mg

C0,0125 g de Mg

D0,373 g de Mg

Veure solució

Resposta correcta — opció A

0,453 g de Mg

¡Correcto! Q = I·t = 1·3600 = 3600 C; mol e⁻ = 3600/96485 = 0,0373; mol Mg = 0,0373/2 = 0,01866; masa = 0,01866·24,3 = 0,453 g.

Q = I·t = 1 A · 3600 s = 3600 C. mol e⁻ = 3600/96485 = 0,0373. Por la semirreacción Mg²⁺ + 2e⁻ → Mg, mol Mg = 0,0373/2 = 0,01866. Masa = 0,01866 · 24,3 = 0,453 g de magnesio.

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EBAU CyL 2024 — Pregunta 5 (química orgánica: deshidratación)Dificultat 3/5

A partir del 2-butanol (butan-2-ol), ¿cuál es el producto principal de su deshidratación en caliente con ácido sulfúrico?

ABut-2-eno (CH₃–CH=CH–CH₃)

BBut-1-eno (CH₂=CH–CH₂–CH₃)

CButanona (CH₃–CO–CH₂–CH₃)

DButano (CH₃–CH₂–CH₂–CH₃)

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Resposta correcta — opció A

But-2-eno (CH₃–CH=CH–CH₃)

¡Correcto! La deshidratación de un alcohol con H₂SO₄ en caliente elimina agua y forma un alqueno. Por la regla de Saytzeff, se obtiene el alqueno más sustituido: el but-2-eno (CH₃–CH=CH–CH₃).

La deshidratación del 2-butanol con H₂SO₄ en caliente es una eliminación que forma un alqueno. Puede dar but-1-eno o but-2-eno; por la regla de Saytzeff, el producto mayoritario es el alqueno más sustituido, el but-2-eno (CH₃–CH=CH–CH₃). La oxidación con KMnO₄, en cambio, daría la butanona (cetona).

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EBAU CyL 2024 — Pregunta 6 (energía de ionización)Dificultat 3/5

Ordene de menor a mayor la primera energía de ionización de los átomos: Al, B, C, K y Na.

AK < Na < Al < B < C

BC < B < Al < Na < K

CNa < K < Al < B < C

DB < C < Al < Na < K

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Resposta correcta — opció A

K < Na < Al < B < C

¡Correcto! La energía de ionización aumenta a lo largo de un periodo y disminuye al bajar en un grupo. Orden de menor a mayor: K < Na < Al < B < C.

La primera energía de ionización aumenta a lo largo de un periodo (de izquierda a derecha) y disminuye al bajar en un grupo. K (periodo 4, grupo 1) es el de menor EI, seguido del Na (periodo 3, grupo 1). En el periodo 2 y 3, hacia la derecha: Al < B < C. Orden de menor a mayor: K < Na < Al < B < C.

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EBAU CyL 2024 — Pregunta 7 (efecto del ion común)Dificultat 3/5

La solubilidad del PbI₂ en agua pura a cierta temperatura es 0,65 g·L⁻¹. ¿Qué le ocurre a su solubilidad si se disuelve en una disolución 0,15 M de KI (que aporta el ion común I⁻)?

ADisminuye (efecto del ion común)

BAumenta respecto al agua pura

CNo cambia

DSe vuelve totalmente soluble

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Resposta correcta — opció A

Disminuye (efecto del ion común)

¡Correcto! Por el efecto del ion común, añadir I⁻ desplaza el equilibrio

PbI_2 \rightleftharpoons Pb^{2+} + 2\,I^-

hacia el sólido: la solubilidad DISMINUYE notablemente respecto al agua pura.

En agua pura la solubilidad del PbI₂ es 0,65 g/L. Al disolverlo en KI 0,15 M, el ion común I⁻ ya presente desplaza el equilibrio PbI₂ (s) ⇌ Pb²⁺ + 2 I⁻ hacia el sólido (Le Chatelier), de modo que la solubilidad disminuye notablemente. Este es el efecto del ion común.

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EBAU CyL 2024 — Pregunta 8 (base fuerte, pH)Dificultat 3/5

¿Cuántos gramos de hidróxido de sodio (NaOH) se necesitan disolver en agua para preparar 100 mL de una disolución de pH = 12? Datos: masa molar NaOH = 40 g/mol.

A0,040 g de NaOH

B0,40 g de NaOH

C0,004 g de NaOH

D4,0 g de NaOH

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Resposta correcta — opció A

0,040 g de NaOH

¡Correcto! pOH = 14 − 12 = 2 → [OH⁻] = 10⁻² = 0,01 M. Como el NaOH es base fuerte, [NaOH] = 0,01 M. n = 0,01·0,100 = 1,0·10⁻³ mol; masa = 1,0·10⁻³·40 = 0,040 g.

pOH = 14 − 12 = 2 → [OH⁻] = 10⁻² = 0,01 M. El NaOH es base fuerte, así que [NaOH] = [OH⁻] = 0,01 M. Moles = 0,01 mol/L · 0,100 L = 1,0·10⁻³ mol. Masa = 1,0·10⁻³ mol · 40 g/mol = 0,040 g de NaOH.

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EBAU CyL 2024 — Pregunta 9 (desplazamiento de metales)Dificultat 3/5

Se dispone de tres recipientes con disoluciones de AgNO₃, Zn(NO₃)₂ y Mn(NO₃)₂. En cada uno se introduce una barra de hierro. Datos: $\varepsilon°(Fe^{2+}/Fe) = -0,44$ V, $\varepsilon°(Zn^{2+}/Zn) = -0,76$ V, $\varepsilon°(Ag^+/Ag) = +0,80$ V, $\varepsilon°(Mn^{2+}/Mn) = -1,18$ V. ¿En qué disolución se depositará el otro metal sobre el hierro?

ASolo en la disolución de AgNO₃

BSolo en la disolución de Zn(NO₃)₂

CSolo en la disolución de Mn(NO₃)₂

DEn las tres disoluciones

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Resposta correcta — opció A

Solo en la disolución de AgNO₃

¡Correcto! El hierro desplaza a un metal solo si su potencial de reducción es MENOR que el del catión en disolución. Solo el Ag⁺ (+0,80 V) supera al Fe²⁺/Fe (−0,44 V): el hierro reduce la plata y se deposita Ag sobre la barra.

Una barra de hierro reduce (deposita) a un metal solo si el catión en disolución es más oxidante que el Fe²⁺, es decir, si su potencial de reducción es mayor que −0,44 V. Solo el Ag⁺ (+0,80 V) lo supera: el hierro se oxida a Fe²⁺ y la plata se deposita sobre la barra. El Zn²⁺ (−0,76 V) y el Mn²⁺ (−1,18 V) son más reductores que el hierro, así que no son desplazados.

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EBAU CyL 2024 — Pregunta 10 (isomería de función)Dificultat 3/5

Formule y nombre un isómero de función de la butanona (CH₃–CO–CH₂–CH₃). ¿Cuál de los siguientes lo es?

AButanal (CH₃–CH₂–CH₂–CHO)

BButan-2-ol (CH₃–CHOH–CH₂–CH₃)

CÁcido butanoico (CH₃–CH₂–CH₂–COOH)

DBut-2-eno (CH₃–CH=CH–CH₃)

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Resposta correcta — opció A

Butanal (CH₃–CH₂–CH₂–CHO)

¡Correcto! El butanal (CH₃–CH₂–CH₂–CHO) comparte fórmula molecular C₄H₈O con la butanona, pero tiene grupo funcional aldehído en vez de cetona: son isómeros de función.

La butanona es una cetona de fórmula molecular C₄H₈O. Un isómero de función tiene la misma fórmula molecular pero distinto grupo funcional: el butanal (CH₃–CH₂–CH₂–CHO), un aldehído, también es C₄H₈O. El butan-2-ol (C₄H₁₀O), el ácido butanoico (C₄H₈O₂) y el but-2-eno (C₄H₈) tienen fórmulas moleculares diferentes, así que no son isómeros de la butanona.

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