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FUVEST Vestibular 2009 Prova - Segunda Fase - Química

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001/001 Qu mica FUVEST 2009 LOTE 2 Fase Hist ria ou Qu mica (05/01/2009) SEQ. BOX 000 000/000 FUVEST FUNDA O UNIVERSIT RIA PARA O VESTIBULAR Leia atentamente as instru es abaixo Qu mica 1. Aguarde a autoriza o do fiscal para abrir o caderno de quest es e iniciar a prova. 2. Verifique se seu nome e seu n mero de inscri o est o corretos. Q.01 Q.02 0 1 2 3 4 0 1 2 3 4 0 1 2 3 4 0 1 2 3 4 0 1 2 3 4 Q.03 Q.04 Q.05 3. Dura o da prova : 3 horas. Q.06 4. A prova deve ser feita com caneta azul ou preta. Q.07 5. A solu o de cada quest o deve ser feita nos espa os correspondentes. Q.08 6. Este caderno de prova cont m p ginas destinadas a rascunho. O que estiver escrito nessas p ginas N O ser considerado na corre o da prova. Q.09 Q.10 7. Verifique se este caderno de prova cont m 10 (dez) quest es e se a impress o est leg vel. 8. N O escreva no verso desta folha. BOA PROVA ! Ciente dessas informa es, assino o canhoto abaixo. Ordem Inscri o Prova Escola/Sala/Fila/Lugar Nome do Candidato QU MICA Assinatura do Candidato FUVEST 2009 Inscri o Nome do Candidato Atesto, para os devidos fins, que o candidato com o n mero de inscri o e nome acima mencionados compareceu prova de Qu mica do concurso vestibular FUVEST , realizada em , no hor rio de N O ESCREVA NESTA FOLHA P gina 2/16 Caderno Reserva ATEN O ESTE CADERNO CONT M 10 (DEZ) QUEST ES E RESPECTIVOS ESPA OS PARA RESPOSTAS. DURA O DA PROVA: 3 (TR S) HORAS. VERIFIQUE SE H TABELAS IMPRESSAS NOS ESPA OS DESTINADOS S RESPOSTAS DAS QUEST ES 04, 05, 07 E 10. SE FALTAR ALGUMA, PE A AO FISCAL A SUBSTITUI O DA FOLHA CORRESPONDENTE. A corre o de cada quest o ser restrita somente ao que estiver registrado no espa o correspondente, na p gina de respostas, direita. indispens vel indicar a resolu o das quest es, n o sendo suficiente apenas escrever as respostas. H espa o para rascunho, tanto no in cio quanto no final deste caderno. P gina 3/16 Caderno Reserva Q.01 gua pode ser eletrolisada com a finalidade de se demonstrar sua composi o. A figura representa uma aparelhagem em que foi feita a eletr lise da gua, usando eletrodos inertes de platina. a) Nesse experimento, para que ocorra a eletr lise da gua, o que deve ser adicionado, inicialmente, gua contida no recipiente IV? Justifique. b) D as f rmulas moleculares das subst ncias recolhidas, respectivamente, nos tubos II e III. c) Qual a rela o estequiom trica entre as quantidades de mat ria (mols) recolhidas em II e III? d) Escreva a equa o balanceada que representa a semi-rea o que ocorre no eletrodo (anodo) inserido no tubo III. Q.02 A reforma do g s natural com vapor de gua um processo industrial de produ o de hidrog nio, em que tamb m se gera mon xido de carbono. O hidrog nio, por sua vez, pode ser usado na s ntese de am nia, na qual reage com nitrog nio. Tanto a reforma do g s natural quanto a s ntese da am nia s o rea es de equil brio. Na figura, s o dados os valores das constantes desses equil brios em fun o dos valores da temperatura. A curva de K1 refere-se reforma do g s natural e a de K2, s ntese da am nia. As constantes de equil brio est o expressas em termos de press es parciais, em atm. a) Escreva a equa o qu mica balanceada que representa a reforma do principal componente do g s natural com vapor de gua. b) Considere um experimento a 450 oC , em que as press es parciais de hidrog nio, mon xido de carbono, metano e gua s o, respectivamente, 0,30; 0,40; 1,00 e 9,00 atm. Nessas condi es, o sistema est em equil brio qu mico? Justifique sua resposta por meio de c lculos e an lise da figura. c) A figura permite concluir que uma das rea es exot rmica e a outra, endot rmica. Qual a rea o exot rmica? Justifique sua resposta. P gina 4/16 Caderno Reserva ORDEM ____ __ PROVA DE QU MICA P GINA 5/16, QUEST ES 1 E 2 REA REA RESERVADA REA RESERVADA REA RESERVADA REA RESERVADA REA RESER LEIA ATENTAMENTE AS INSTRU ES ANTES DE RESPONDER AS QUEST ES REA DELIMITADA PARA A RESPOSTA DA QUEST O 1 N O ULTRAPASSE ESTA REA! CORR 1 0 1 2 3 4 CORR 2 0 1 2 3 4 BRANCO REA DELIMITADA PARA A RESPOSTA DA QUEST O 2 N O ULTRAPASSE ESTA REA! CORR 1 0 1 2 3 4 CORR 2 0 1 2 3 4 BRANCO Q.03 Compostos de enxofre (IV) podem ser adicionados ao vinho como conservantes. A depender do pH do meio, ir o predominar diferentes esp cies qu micas de S (IV) em solu o aquosa, conforme mostra a tabela: pH 1,5 de 1,5 at 6,5 6,5 composto de S (IV) di xido de enxofre hidratado, SO 2 (aq) on hidrogenossulfito hidratado, HSO3 (aq) 2 on sulfito hidratado, SO3 (aq) a) Em gua, as esp cies qu micas SO 2 (aq) e HSO3 (aq) est o em equil brio. Escreva a equa o qu mica balanceada que representa esse equil brio. b) Explique por que, em solu es aquosas com pH baixo, predomina o SO 2 (aq) e n o o HSO3 (aq) . c) Analisou-se uma amostra de vinho a 25 o C , encontrando-se uma concentra o de ons OH igual a 1,0 x 10 10 mol/L . Nessas condi es, qual deve ser o composto de S (IV) predominante na solu o? Explique sua resposta. Dado Produto i nico da gua, a 25 oC : K w 1,0 x 10 -14 (mol/L)2. Q.04 Cinco cilindros, A, B, C, D e E, cont m gases diferentes. Cada um cont m apenas um dos seguintes gases: mon xido de carbono, di xido de carbono, di xido de enxofre, am nia e metano, n o se sabendo, por m, qual g s est em qual cilindro. Com amostras dos gases, retiradas de cada cilindro, foram feitos os seguintes experimentos, a fim de identific -los. I) Cada g s foi borbulhado em gua, contendo algumas gotas de solu o incolor de fenolftale na. Apenas o do cilindro A produziu cor vermelha. II) O g s de cada cilindro foi borbulhado em gua de cal. Apenas os gases dos cilindros C e D produziram precipitado. III) Os gases dos cilindros C e D foram borbulhados em uma solu o aquosa cida de permanganato de pot ssio, de colora o violeta. Apenas o g s do cilindro D descorou essa solu o. IV) Os gases dos cilindros restantes (B e E) mostraram-se combust veis. Ao passar os produtos da combust o dos gases desses dois cilindros por um tubo contendo cloreto de c lcio anidro, houve aumento de massa desse tubo apenas no caso do g s do cilindro B. a) Identifique os gases contidos nos cilindros A, B, C, D e E, preenchendo a tabela da folha de respostas. b) Escreva as equa es qu micas balanceadas das rea es do item II. c) A rea o que ocorre no item III uma rea o de precipita o, neutraliza o ou oxirredu o? Explique, sem escrever a equa o qu mica, o que ocorre nessa transforma o. Dados: Sais de c lcio pouco CaCO3 sol veis em gua carbonato de c lcio CaSO 3 sulfito de c lcio O cloreto de c lcio anidro usado para absorver gua. P gina 6/16 Caderno Reserva CaSO 4 sulfato de c lcio CaC 2 O 4 oxalato de c lcio ORDEM ____ __ PROVA DE QU MICA P GINA 7/16, QUEST ES 3 E 4 REA REA RESERVADA REA RESERVADA REA RESERVADA REA RESERVADA REA RESER LEIA ATENTAMENTE AS INSTRU ES ANTES DE RESPONDER AS QUEST ES REA DELIMITADA PARA A RESPOSTA DA QUEST O 3 N O ULTRAPASSE ESTA REA! Q.03 CORR 1 0 1 2 3 4 CORR 2 0 1 2 3 4 BRANCO Q.04 REA DELIMITADA PARA A RESPOSTA DA QUEST O 4 N O ULTRAPASSE ESTA REA! CORR 1 0 1 2 3 4 CORR 2 0 1 2 3 4 BRANCO Q.05 A aparelhagem, representada na figura, permite produzir acetileno (etino), a partir de carbeto de c lcio (CaC2 ) , por rea o com gua, utilizando-se, em seguida, o acetileno para produzir benzeno. Essa ltima rea o ocorre usando-se ferro como catalisador, sob aquecimento. a) A primeira etapa desse processo consiste na rea o de carbeto de c lcio com gua. Escreva a equa o qu mica balanceada que representa essa transforma o. b) A segunda etapa desse processo consiste na transforma o catalisada de acetileno em benzeno. Escreva a equa o qu mica balanceada dessa rea o. c) Para a produ o de benzeno, a partir de carbeto de c lcio, utilizando a aparelhagem acima, que subst ncias devem ser colocadas, quais se formam ou s o recolhidas nas partes A, B, C, D e E da figura? Responda, preenchendo a tabela da folha de respostas. Dados: estados f sicos nas condi es ambientes acetileno ....................... g s benzeno ........................ l quido Q.06 A rea o de hidrata o de alguns alcinos pode ser representada por em que R e R1 s o dois grupos alquila diferentes. a) Escreva as f rmulas estruturais dos is meros de f rmula C6H10 que sejam hexinos de cadeia aberta e n o ramificada. b) A hidrata o de um dos hexinos do item anterior produz duas cetonas diferentes, por m isom ricas. Escreva a f rmula estrutural desse alcino e as f rmulas estruturais das cetonas assim formadas. c) A hidrata o do hex-3-ino (3-hexino) com gua monodeuterada (HOD) pode ser representada por: Escreva as f rmulas estruturais de . N o considere a exist ncia de isomeria cis-trans. P gina 8/16 Caderno Reserva ORDEM ____ __ PROVA DE QU MICA P GINA 9/16, QUEST ES 5 E 6 REA REA RESERVADA REA RESERVADA REA RESERVADA REA RESERVADA REA RESER LEIA ATENTAMENTE AS INSTRU ES ANTES DE RESPONDER AS QUEST ES REA DELIMITADA PARA A RESPOSTA DA QUEST O 5 N O ULTRAPASSE ESTA REA! CORR 1 0 1 2 3 4 CORR 2 0 1 2 3 4 BRANCO Q.06 REA DELIMITADA PARA A RESPOSTA DA QUEST O 6 N O ULTRAPASSE ESTA REA! CORR 1 0 1 2 3 4 CORR 2 0 1 2 3 4 BRANCO Q.07 O tit nio pode ser encontrado no mineral ilmenita, FeTiO 3 . O metal ferro e o xido de tit nio (IV) s lido podem ser obtidos desse mineral, a partir de sua rea o com mon xido de carbono. Tal rea o forma, al m dos produtos indicados, um composto gasoso. a) Escreva a equa o qu mica balanceada da rea o da ilmenita com mon xido de carbono, formando os tr s produtos citados. b) Um outro m todo de processamento do mineral consiste em fazer a ilmenita reagir com cloro e carv o, simultaneamente, produzindo cloreto de tit nio (IV), cloreto de ferro (III) e mon xido de carbono. Considere que, na ilmenita, o estado de oxida o do ferro +2. Preencha a tabela da folha de respostas, indicando, para a rea o descrita neste item, todos os elementos que sofrem oxida o ou redu o e tamb m a correspondente varia o do n mero de oxida o. c) Que massa de ferro pode ser obtida, no m ximo, a partir de 1,0 x 10 3 mols de ilmenita? Mostre os c lculos. Dados: massas molares (g/mol) O ...... 16 Ti ...... 48 Fe ..... 56 Q.08 Aminas prim rias e secund rias reagem diferentemente com o cido nitroso: a) A libera o de N2(g), que se segue adi o de HNO2, permite identificar qual dos seguintes amino cidos? Explique sua resposta. Uma amostra de 1,78 g de certo -amino cido (isto , um amino cido no qual o grupo amino esteja ligado ao carbono vizinho ao grupo CO 2H ) foi tratada com HNO 2 , provocando a libera o de nitrog nio gasoso. O g s foi recolhido e, a 25 oC e 1 atm, seu volume foi de 490 mL. b) Utilizando tais dados experimentais, calcule a massa molar desse -amino cido, considerando que 1 mol de -amino cido produz 1 mol de nitrog nio gasoso. c) Escreva a f rmula estrutural plana desse -amino cido, sabendo-se que, em sua estrutura, h um carbono assim trico. Dados: a 25 oC e 1 atm, volume molar = 24,5 L/mol ; massas molares (g/mol): H ..... 1 ; C ...... 12 ; N ...... 14 ; O ...... 16. P gina 10/16 Caderno Reserva ORDEM ____ __ PROVA DE QU MICA P GINA 11/16, QUEST ES 7 E 8 REA REA RESERVADA REA RESERVADA REA RESERVADA REA RESERVADA REA RESER LEIA ATENTAMENTE AS INSTRU ES ANTES DE RESPONDER AS QUEST ES REA DELIMITADA PARA A RESPOSTA DA QUEST O 7 N O ULTRAPASSE ESTA REA! CORR 1 0 1 2 3 4 CORR 2 0 1 2 3 4 BRANCO REA DELIMITADA PARA A RESPOSTA DA QUEST O 8 N O ULTRAPASSE ESTA REA! CORR 1 0 1 2 3 4 CORR 2 0 1 2 3 4 BRANCO Q.09 Na chamada condensa o ald lica intermolecular, realizada na presen a de base e a uma temperatura adequada, duas mol culas de compostos carbon licos (iguais ou diferentes) reagem com forma o de um composto carbon lico insaturado. Nessa rea o, forma-se uma liga o dupla entre o carbono carbon lico de uma das mol culas e o carbono vizinho ao grupo carbonila da outra, com elimina o de uma mol cula de gua. Analogamente, em certos compostos di-carbon licos, pode ocorrer uma condensa o ald lica intramolecular, formando-se compostos carbon licos c clicos insaturados. a) A condensa o ald lica intramolecular do composto di-carbon lico pode produzir duas ciclopentenonas ramificadas, que s o isom ricas. Mostre as f rmulas estruturais planas desses dois compostos. b) A condensa o ald lica intramolecular de determinado composto di-carbon lico, X, poderia produzir duas ciclopentenonas ramificadas. No entanto, forma-se apenas a cis-jasmona, que a mais est vel. Mostre a f rmula estrutural plana do composto X. Q.10 Pilocarpina (P) usada no tratamento do glaucoma. Em meio alcalino, sofre duas rea es simult neas: isomeriza o, formando iso-pilocarpina (i P) e hidr lise, com forma o de pilocarpato (PA ) . Em cada uma dessas rea es, a propor o estequiom trica entre o reagente e o produto de 1 para 1. Num experimento, a 25 oC , com certa concentra o inicial de pilocarpina e excesso de hidr xido de s dio, foram obtidas as curvas de concentra o de i P e PA em fun o do tempo, registradas no gr fico. Considere que, decorridos 200 s, a rea o se completou, com consumo total do reagente pilocarpina. a) Para os tempos indicados na tabela da folha de respostas, complete a tabela com as concentra es de i P e PA . b) Complete a tabela com as concentra es do reagente P. c) Analisando as curvas do gr fico, qual das duas rea es, a de isomeriza o ou a de hidr lise, ocorre com maior velocidade? Explique. P gina 12/16 Caderno Reserva ORDEM ____ __ PROVA DE QU MICA P GINA 13/16, QUEST ES 9 E 10 REA REA RESERVADA REA RESERVADA REA RESERVADA REA RESERVADA REA RESER LEIA ATENTAMENTE AS INSTRU ES ANTES DE RESPONDER AS QUEST ES CORR 1 REA DELIMITADA PARA A RESPOSTA DA QUEST O 9 N O ULTRAPASSE ESTA REA! 0 1 2 3 Q.09 4 CORR 2 0 1 2 3 4 BRANCO CORR 1 REA DELIMITADA PARA A RESPOSTA DA QUEST O 10 N O ULTRAPASSE ESTA REA! 0 1 Q.10 2 tempo/s 0 100 200 3 [i P] 10 - 3 mol L 1 10 - 3 mol L 1 4 [PA - ] [P] 10 - 3 mol L 1 CORR 2 0 1 2 3 4 BRANCO P gina 14/16 Caderno Reserva P gina 15/16 Caderno Reserva XXX.XXX.XXX.XXX DD/MM/AAAA HH:MM:SS FUVEST Funda o Universit ria para o Vestibular|05/01/2009|13:59:08 2 Fase Hist ria ou Qu mica (05/01/2009) 001/001 FUVEST 2009 BOX 000 000/000 P gina 16/16 P gina 15/16 Caderno Reserva

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