4.1 El ácido clorhídrico reacciona con el hidróxido de sodio.

¿Qué volumen de
ácido clorhídrico del 36% y densidad 1,176 g · cm-3 se necesita para reaccionar
con 100 mL de una disolución de hidróxido de sodio 0,5 M?
Sol: 4,3 mL.

4.2 El benceno es un líquido de densidad 0.88 g · cm-3 que quema fácilmente

con el oxígeno del aire.
Calcula:
a) Las moléculas de dióxido de carbono que se obtienen si reaccionan 100 mL
de benceno.
b) El volumen de aire en condiciones normales necesario para la combustión
de los 100 mL de benceno. El aire contiene un 20% en volumen de oxígeno.
Sol: a) 4,08´1024 moléculas; b) 948 L.

4.3 El dicloro se obtiene en el laboratorio según la reacción:

dióxido de manganeso + ácido clorhídrico  dicloruro de manganeso +
agua + dicloro.
Calcula:
a) La masa de dióxido de manganeso necesaria para obtener 100 L de dicloro
medidos a 15 ºC y 720 mm Hg.
b) El volumen de ácido clorhídrico 2 M necesario.
Sol: a) 348 g; b) 8 L.

4.4 El perclorato de potasio se descompone mediante la acción del calor en

cloruro de potasio y oxígeno. Si en una de estas descomposiciones se
obtienen 2,4 g de cloruro, calcula la masa necesaria de perclorato comercial
con un 83% de pureza y el volumen de oxígeno obtenido a una presión de
772 mm Hg y una temperatura de 16 ºC.
Sol: 5,6g; 1,5 L.

4.5 El clorato de potasio se descompone en cloruro de potasio y oxígeno.

Calcula la masa de cloruro de potasio y el volumen de oxígeno, medido en
condiciones normales, que se producen a partir de 150 g de una sustancia que
contiene un 65% de clorato de potasio. ¿Cuántas moléculas de oxígeno se
forman?
Sol: 59,3 g, 26,7 L, 7,19´1023 moléculas.

5
4.6 Se queman 10 kg de antracita de un 95% de riqueza en carbono.
Calcula:
a) El volumen de dióxido de carbono producido, medido a una presión de
1,01´105 Pa y una temperatura de 300 ºC.
b) El volumen de aire necesario por la reacción, medido en condiciones
normales, suponiendo que el aire contiene un 21% en volumen de oxígeno.
Sol: a) 37 200 L; b) 84 400 L.

4.7 Calcula la pureza de una muestra de sulfato de amonio si 13,162 g de esta

muestra reaccionan con hidróxido de sodio para dar sulfato de sodio, agua y
3,77 L de amoníaco medidos a 18 ºC y 742 mm Hg.
Sol: 75,2%.

4.8 Si un mineral que contiene sulfuro de mercurio (II) se calienta en

presencia de oxígeno se produce la siguiente reacción:
sulfuro de mercurio (II) + oxígeno  mercurio + dióxido de azufre
Calcula la pureza de 50 g de una muestra de este mineral si producen 33 g de
mercurio.
Sol: 76,5%.

4.9 Para determinar la riqueza de una muestra de zinc, se toman 50 g de esta

muestra y se tratan con 129 mL de ácido clorhídrico del 35,5% en peso y
densidad 1,18 g · cm-3 . Calcula el porcentaje de zinc presente en la muestra y
la molaridad de la disolución.
Sol: 96,7%; 11,5 M.

4.10 ¿Qué volumen mínimo de disolución de ácido clorhídrico del 35% y

densidad 1,18 g · cm-3 será necesario para que reaccione totalmente con una
muestra de 40 g de zinc del 60% de pureza?
Sol: 64,8 mL.

4.11 Un recipiente contiene 3 g de etano, C2H6 , y 9 g de oxígeno. Mediante

una chispa eléctrica provocamos una reacción de combustión. Calcula los
gramos de cada sustancia que hay dentro del recipiente una vez finalizada la
reacción de combustión.
Sol: 7,07 g CO2 , 4,34 g H2O y 0,59 g C2H6 .

6
4.12 Se hacen reaccionar 36,45 g de potasio con 150 cm3 de una disolución
de ácido sulfúrico del 98 % en masa y densidad 1,8 g · cm-3 . Calcula el
volumen de dihidrógeno obtenido, medido a 27 ºC y 1 atm de presión.
Sol: 11,5 L.

4.13 El carbono reacciona con el dihidrógeno para formar metano. Si

mezclamos 100 g de carbono y 30 g de dihidrógeno, calcula la masa de cada
sustancia que hay dentro del recipiente una vez finalizada la reacción.
Sol: 10 g de carbono y 120 g de metano.

4.14 Dentro de un recipiente cerrado de 10 L introducimos 32 g de metano y

3 moles de oxígeno a 27 ºC y con una chispa se produce la reacción.
Calcula:
a) La masa de agua que se produce.
b) Si durante la reacción se mantiene la temperatura a 27 ºC, ¿cuál será la
presión en el interior del recipiente después de la reacción? Considera que
todas las sustancias se encuentran en estado gaseoso.
Sol: a) 54 g; b) 12,3 atm.

4.15 ¿Qué volumen de dihidrógeno medido a 50 ºC y 1,2 atm de presión se

obtiene cuando se añaden 75 mL de ácido clorhídrico 0,5 M a 10 g de
aluminio?
Sol: 0,42 L.

4.16 Un investigador de una empresa de biotecnología está estudiando la

precipitación de fosfato de calcio en las arterias. Para hacer el estudio hace
una simulación introduciendo en un recipiente 1 mL de una disolución de
ácido fosfórico 0,1 M y 1 ml de una disolución de hidróxido de calcio 0,2 M. Si
en la reacción también se forma agua, ¿qué cantidad de fosfato de calcio
precipitará?
Sol: 0,016 g.

4.17 El dicloro gas se puede obtener en el laboratorio, en pequeñas

cantidades, haciendo reaccionar el dióxido de manganeso con ácido
clorhídrico concentrado. Además de dicloro se forma cloruro de manganeso
(II) y agua. Calcula el volumen de dicloro en condiciones normales que se
obtendrá al hacer reaccionar 100 g de pirolusita al 61% de riqueza en dióxido
de manganeso con 0,8 L de una disolución de ácido clorhídrico del 35,2% en
masa y densidad 1,175 g · cm-3 .
Sol: 15,7 L.

7
4.18 Cuando se quema una muestra de pirita, que contiene un 92% de sulfuro
de hierro (II) con aire se obtiene óxido de hierro (III) y 100 L de dióxido de
azufre medidos en condiciones normales. Calcula la masa necesaria de pirita
si la reacción tiene un rendimiento del 80%.
Sol: 533 g.

4.19 El tetracloruro de carbono, juntamente con el cloruro de hidrógeno, se

forma en la reacción entre el metano y el dicloro. En una planta industrial se
obtuvieron 164 t de tetracloruro de carbono al hacer reaccionar 24 t de
metano con dicloro en exceso. Determina el rendimiento de la reacción.
Sol: 71%.

4.20 Una reacción para obtener bromobenceno es la siguiente:

C6H6 + Br2  C6H5Br + HBr
Al reaccionar 29 mL de benceno líquido de densidad 0,874 g · cm-3 con un
exceso de bromo, se obtienen 25 g de bromobenceno. ¿Cuál es el rendimiento
de la reacción?
Sol: 49,04%.

4.21 En la síntesis de Haber para la obtención de amoníaco a partir de sus

elementos constitutivos, se introducen en el reactor 40 g de hidrógeno y 2 kg
de nitrógeno, obteniéndose 96,4 g de amoníaco. Deduce el rendimiento del
proceso.
Sol: 42,5%.

4.22 La fermentación de la glucosa, C6H12O6 , produce etanol y dióxido de

carbono. ¿Qué masa de etanol se producirá a partir de 4,25 kg de glucosa si el
rendimiento de la reacción es del 25%?
Sol: 543 g.

4.23 Por reacción de carbonato de sodio con hidróxido de calcio se obtiene

hidróxido de sodio y carbonato de calcio. Calcula la masa de carbonato de
sodio que se necesita para obtener 10 g de hidróxido de sodio si el
rendimiento de la reacción es del 60% y la pureza del carbonato de sodio es
del 90%.
Sol: 24,5 g.

8
4.24 El carbonato de calcio se descompone en óxido de calcio y dióxido de
carbono. Calcula la masa de cal viva (óxido de calcio) que se puede obtener a
partir de una tonelada de piedra calcárea del 90% en carbonato de calcio si el
rendimiento del proceso es del 75%.
Sol: 378 kg.

4.25 Considera la reacción de combustión del metanol.

Calcula:
a) Volumen de oxígeno necesario en condiciones normales para quemar 5 kg
de metanol.
b) La masa de dióxido de carbono obtenida y el volumen que ocupa a una
presión de 2,02´105 Pa y una temperatura de 100 ºC.
c) Si en la reacción se producen 5000 g de dióxido de carbono, calcula el
rendimiento de la reacción.
Sol: a) 5250 L; b) 6880 g y 2390 L; c) 72,7%.

4.26 A partir de las siguientes reacciones:

2 pirita + 11/2 oxígeno  óxido de hierro (III) + 4 dióxido de azufre
2 dióxido de azufre + oxígeno  2 trióxido de azufre
trióxido de azufre + agua  ácido sulfúrico
¿Qué cantidad de pirita, FeS2 , se necesita para obtener 1 t de ácido sulfúrico?
Sol: 0,61 t.

4.27 En el proceso Ostwald, el ácido nítrico se prepara a partir del amoníaco,

según el siguiente proceso:
4 NH3 + 5 O2  4 NO + 6 H2O
2 NO + O2  2 NO2
3 NO2 + H2O  2 HNO3 + NO
Calcula:
a) La cantidad de ácido nítrico, en kilogramos, que se puede obtener a partir
de 5,5 kg de amoníaco.
b) ¿Cuántos litros de disolución de amoníaco del 70% y densidad 1,42 g · cm-3
podremos obtener?
Sol: a) 13,6 kg; b) 13,68 L.

9
4.28 A partir del sulfuro de calcio se obtiene sulfuro de hidrógeno según la
siguiente reacción:
sulfuro de calcio + agua + dióxido de carbono  sulfuro de hidrógeno +
carbonato de calcio
Posteriormente, el sulfuro de hidrógeno obtenido se oxida para obtener
azufre:
2 sulfuro de hidrógeno + oxígeno  2 agua + 2 azufre
Calcula:
a) La cantidad de azufre que se puede obtener a partir de 500 kg de una
muestra que contiene un 80% de sulfuro de calcio.
b) El volumen de aire en condiciones normales que se ha de utilizar para
oxidar el sulfuro de hidrógeno procedente de la primera reacción. El aire
contiene un 21% en volumen de oxígeno.
Sol: a) 178 kg; b) 2,96´105 L.

4.29 Las reacciones químicas siguientes corresponden a dos de las

reacciones consecutivas que se producen en un horno de metalurgia:
carbono (s) + dióxido de carbono (g)  2 monóxido de carbono
óxido de hierro (III) (s) + 3 monóxido de carbono (g)  2 hierro (s) +
3 dióxido de carbono (g)
Calcula la masa de carbono que se necesita para reaccionar 100 kg de óxido
de hierro (III) a hierro metal.
Sol: 11,3 kg.

4.30 En el análisis de una blenda, en la cual todo el azufre se encuentra

combinado como sulfuro de zinc, se tratan 0,9364 g de mineral con ácido
nítrico concentrado. Todo el azufre pasa a estado de ácido sulfúrico, y éste
precipita como sulfato de bario. El precipitado se filtra, se seca y se pesa. Se
han obtenido 1,878 g de sulfato de bario. Calcula el % de sulfuro de zinc en la
muestra de blenda analizada.
Sol: 83,7%.

4.31 Tenemos 640 g de una mezcla formada por octano y nonano. Cuando se
quema en exceso de oxígeno se obtiene una masa de agua de 904 g. ¿Qué
porcentaje en masa de la mezcla es octano?
Sol: 43,3%.

10
4.32 En la combustión de 102 g de una mezcla de butano y propano se
produjeron 156,8 L de dióxido de carbono medidos en condiciones normales.
Calcula la composición centesimal de la muestra y el volumen mínimo de aire
(con un 21% de oxígeno en volumen), medido en condiciones normales, que
se necesitará.
Sol: 60% butano y 40% propano; 1287 L de aire.

4.33 Calcula la pureza de una muestra de sulfuro de hierro (II) si cuando se

tratan 0,5 g de esta muestra con ácido clorhídrico se desprenden 100 mL de
sulfuro de hidrógeno medidos a 27 ºC y 760 mm Hg.
Sol: 72%.

4.34 Calcula la cantidad de ácido sulfúrico que se puede obtener a partir de

1 t de pirita del 80% de riqueza en disulfuro de hierro sabiendo que el
rendimiento del proceso es del 75%.
Sol: 982 kg.

4.35 El dicloro utilizado en los sistemas de purificación del agua se obtiene

industrialmente por descomposición electrolítica del agua del mar. Calcula la
masa necesaria de cloruro de sodio para obtener 250 L de dicloro, medidos a
740 mm Hg y 25 ºC.
Sol: 1,17 kg.

4.36 Una muestra de 1,02 g que contiene carbonato de calcio y carbonato de

magnesio se calienta hasta la descomposición total de los carbonatos en los
óxidos metálicos y dióxido de carbono. El residuo sólido que queda después
de la descomposición pesa 0,536 g.
Calcula:
a) Las masas de carbonato de calcio y carbonato de magnesio que componían
la mezcla original.
b) El volumen de gas, medido a 15 ºC y 750 mm Hg que se produce durante el
proceso.
Sol: a) 0,59 g de carbonato de calcio y 0,43 g de carbonato de magnesio; b)
0,26 L.

11
4.37 Una mezcla de carbonato de sodio y carbonato de potasio, de 1 g de
masa, se trata con un exceso de ácido clorhídrico diluido. La disolución
resultante se lleva a sequedad y el residuo resultante obtenido (mezcla de
cloruros de sodio y potasio) pesa 1,091 g. Determina la composición de la
mezcla original.
Sol: 45,8% de carbonato de sodio.

4.38 Si 1 g de una mezcla de zinc y aluminio se trata con exceso de ácido

clorhídrico, se desprenden 0,04 moles de dihidrógeno gaseoso. Determina la
composición de la mezcla inicial.
Sol: 38% de zinc.

4.39 Una mezcla que contiene igual número de gramos de carbono y azufre
da por combustión una mezcla de dióxido de carbono y dióxido de azufre que
ocupa 67,2 L en condiciones normales. Calcula la masa de la mezcla inicial.
Sol: 52,3 g.

4.40 Se hacen reaccionar 30 mL de etano y etino con 120 mL de oxígeno. Una

vez finalizada la reacción queda un residuo de 81 mL de dióxido de carbono y
oxígeno. Calcula la composición de la mezcla inicial.
Sol: 24 mL de etano y 6 mL de etino.

4.41 Una mezcla de carbonato de calcio y óxido de calcio de 1,25 g se calienta

a temperatura elevada de tal forma que todo el carbonato se descompone en
óxido de calcio y dióxido de carbono. El volumen de dióxido de carbono que
se desprende a 25 ºC y 720 mm Hg es de 0,15L. Determina la composición
porcentual de la mezcla inicial.
Sol: 53,6% de óxido de calcio.

4.42 Para conocer el contenido en carbonato de calcio de una roca calcárea

impura se hacen reaccionar 14 g de la piedra con ácido clorhídrico del 30% en
peso y densidad 1,15 g · cm-3 . Sabemos que las impurezas no reaccionan con
el ácido clorhídrico y que se gastan 25 mL del ácido.
Calcula:
a) El porcentaje de carbonato de calcio en la piedra calcárea.
b) El volumen de dióxido de carbono, medido en condiciones normales, que
se obtiene en la reacción.
Sol: a) 84,4%; b) 2,65 L.

12
4.43 Al tratar 5 g de galena con ácido sulfúrico se obtienen 410 cm3 de
sulfuro de hidrógeno en condiciones normales además de sulfato de plomo
(II).
a) Calcula la riqueza de la galena en sulfuro de plomo (II).
b) Calcula el volumen de ácido sulfúrico 0,5M gastado en esta reacción.
Sol: a) 87,56%; b)37 mL.

4.44 Se mezclan 200 g de una muestra de carbonato de calcio con 10 L de

ácido clorhídrico 0,5 M obteniéndose cloruro de calcio, dióxido de carbono y
agua. El dióxido de carbono producido ocupa un volumen de 18,9 L a una
presión de 800 mm Hg y una temperatura de 30 ºC.
Calcula:
a) La riqueza de la muestra de carbonato de calcio.
b) El peso del ácido clorhídrico puro que no ha reaccionado.
c) El peso de cloruro de calcio obtenido.
Sol: a) 39,94%; b) 124,1 g; c) 88,66 g.

4.45 Calcula el volumen mínimo de oxígeno, en condiciones normales,

necesario para la combustión total de 1 kg de una mezcla compuesta por un
80% de butano y un 20% de propano.
Sol: 2,517 m3 .

4.46 Se mezclan 25 mL de aire, compuesto por oxígeno y nitrógeno, con otros

25 mL de hidrógeno. Se hace saltar la chispa y tras la combustión queda un
residuo de gas nitrógeno y gas hidrógeno sobrante, que ocupa un volumen
de 34,25 mL, medidos en las mismas condiciones anteriores. Calcula la
composición volumétrica del aire.
Sol: 21% de oxígeno y 79% de nitrógeno.

4.47 Se tuestan 5 kg de pirita de un 80% de riqueza. El dióxido de azufre

producido se convierte en ácido sulfúrico y se diluye con agua hasta obtener
una disolución 2,5 N. A continuación se indican los procesos que tienen lugar:
4 FeS2 + 11 O2  2 Fe2O3 + 8 SO2
2 SO2 + O2 + 2 H2O  2 H2SO4

Calcula el volumen de disolución 2,5 N de ácido sulfúrico que se obtiene.

Sol: 53,3 L.

13
4.48 Se desea conocer la pureza de una caliza mineral y para ello se disuelven
0,750 g de la caliza en 50 cm3 de ácido clorhídrico 0,15 M. El exceso de ácido
añadido consume en su valoración 4,85 cm3 de hidróxido de sodio 0,125 M.
¿Cuál es el porcentaje de carbonato de calcio que contiene la muestra?
CaCO3 + 2 HCl  CaCl2 + CO2 + H2O
HCl + NaOH  NaCl + H2O
Sol: 45,96%.

4.49 Una mezcla de 100 cm3 de oxígeno y 50 cm3 de hidrógeno contenida

en un recipiente se hace reaccionar obteniendo agua. Si se mantiene la
temperatura a 100 ºC y la presión a 1 atm, calcula la composición del gas
resultante. Considera que el oxígeno está en exceso.
Sol: 75 cm3 de oxígeno y 50 cm3 de vapor de agua.

4.50 Calcula el oxígeno que necesita un alto horno para obtener 10 toneladas
diarias de lingote de hierro, si se aprovecha el 40% del oxígeno introducido.
El proceso que tiene lugar en el alto horno se resume en:
2 C + O2  2 CO
Fe2O3 + 3 CO  2 Fe + 3 CO2
Sol: 10,75 t.

4.51 Una mezcla de propano y butano de 100 cm3 se quema en presencia de

suficiente cantidad de oxígeno y se obtienen 380 cm3 de dióxido de carbono.
a) Calcula el % en volumen de propano y butano en la mezcla original.
b) Calcula el volumen de oxígeno necesario para efectuar la combustión.
Sol: a) 20% de propano y 80% de butano; b) 620 cm3 .

4.52 Una muestra impura de óxido de hierro (III) sólido reacciona con un
ácido clorhídrico comercial de densidad 1,19 g cm-3 que contiene un 35% de
ácido puro en peso. Sabiendo que se obtiene cloruro de hierro (III) y agua,
calcular:
a) La pureza del óxido de hierro (III) si 5 g de muestra reaccionan con 10 cm3
de ácido.
a) La masa de cloruro de hierro (III) que se obtendrá.
Sol: a) 60,7%; b) 6,17 g.

14
4.53 Una muestra que es una mezcla de bromuro de sodio y bromuro de
potasio que pesa 0,56 g, se trata con una disolución acuosa de nitrato de plata.
De esta manera todo el bromo presente en la muestra precipita en forma de
bromuro de plata, y se obtienen 0,97 g de este compuesto.
a) Calcular la fracción de bromuro de potasio presente en la mezcla original.
b) ¿Cuál es el volumen de disolución 1 M de nitrato de plata que se necesita
para precipitar todo el bromo en la muestra?
Sol: a) 37,3%; b) 5,17 mL.

4.54 Para la obtención de azufre se ha utilizado una roca que contiene un

35% de azufre. Con 40 toneladas de esta muestra se obtuvieron 10,5 toneladas
de azufre con un 7% de impurezas. ¿Cuál es el rendimiento de la operación?
Sol: 69,75%.

4.55 La reacción de combustión del carbono en cantidad controlada de

oxígeno produce monóxido de carbono según:
2 C  + O2    2 CO
La cantidad de este último es menor de la teórica, debido a que también tiene
lugar la reacción:
C  + O2    CO 2
Si a partir de 4,54 g de C se han obtenido 7,39 L de CO a 22 ºC y 764 mm Hg,
¿cuál ha sido el rendimiento?
Sol: 81,1%.

15