PAU Química 2020 · Juny · Sèrie 3 · Exercici 4

4. Una central tèrmica ha cremat l’equivalent a 400 g de sofre i ha provocat un episodi de pluja àcida. Es calcula que el 25 % de l’àcid sulfúric produït ha caigut dins d’un dipòsit proper que conté 2 000 L d’aigua. Les reaccions no igualades que s’han esdevingut són: S + O2 → SO2 SO2 + O2 → SO3 SO3 + H2O → H2SO4 a) Ajusteu les reaccions. Calculeu la concentració d’àcid sulfúric en el dipòsit en unitats de mol · L–1 i g · L–1. [1,25 punts] b) Feu els càlculs corresponents i expliqueu el procediment experimental que segui- ríeu al laboratori per a preparar 250 mL de dissolució d’àcid sulfúric de concentració 80 g · L–1 a partir d’àcid sulfúric concentrat. Indiqueu el material de laboratori necessari. [1,25 punts] Dades:  Masses atòmiques relatives: H = 1,0; O = 16,0; S = 32,1. Densitat de l’àcid sulfúric concentrat: 1,84 g · mL–1. Concentració de l’àcid sulfúric concentrat: 96 % en pes.

S + O2 → SO2 SO2 + ½ O2 → SO3 SO3 + H2O → H2SO4 [0,25 p] El 25% de 400 g de sofre = 100 g de sofre (100 g S / 2000 L aigua) x ( 1 mol S / 32,1 g S ) x (1 mol H2SO4 / 1 mol S) = = 1,557x10-3 M H2SO4 [0,5 p] (1,557x10-3 mols H2SO4 / L ) x ( 98,1 g H2SO4 / 1 mol H2SO4 ) = 0,153 g·L-1 H2SO4 [0,5 p] PREGUNTA 4b 0,25 L dissolució x (80 g H2SO4 / 1 L dissolució) x (100 g àcid concentrat / 96 g H2SO4 ) x x ( 1 mL àcid concentrat / 1,84 g àcid concentrat ) = = 11,3 mL d’àcid sulfúric concentrat per a diluir fins a 250 mL. [0,75 p] - Ulleres, guants i bata de seguretat - Campana extractora de gasos - Pipeta graduada 15 o 20 mL - Pera d’aspiració - Matràs aforat 250 mL i tap - Aigua destil·lada [0,25 p] 1-És necessari manipular l’àcid sulfúric amb les màximes garanties de seguretat en una campana extractora de gasos i els elements de protecció necessaris (ulleres, guants i bata). 2-Abocarem una petita quantitat d’aigua (25-50 mL) dins del matràs aforat. 3-Pipetejarem el volum d’àcid amb la pipeta […]