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Primera CIENCIAS NATURALES I 130. Una mezcla tiene los componentes V, W, X y R, cuyas caracteristicas se muestran en la tabla. Componente Estado V W X R Sólido líquido líquido líquido 4 Punto de ebullición (ºC) 3 160 65 90 125 pH Mezcla 0 pH Sustancia pH Jugo de limón 2,3 Jugo de naranja 3,5 Enjuague bucal 5,8 Sangre humana 7,4 Refresco 3,0 Agua de mar 8,0 ¿Cuál de las siguientes gráficas muestra los datos que obtuvo el estudiante? A. 8 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Jugo de Enjuague Sangre Refresco naranja bucal humana Agua de mar Jugo de limón Jugo de Enjuague Sangre Refresco naranja bucal humana Agua de mar PRESIÓN (atm) 132. La siguiente gráfica muestra los diferentes estados de una sustancia en determinadas condiciones de presión y temperatura. Jugo de Enjuague Sangre Refresco naranja bucal humana Agua de mar Jugo de limón Jugo de Enjuague Sangre Refresco naranja bucal humana Agua de mar pH 2 20 GAS TEMPERATURA (°C) De acuerdo con la gráfica, el cambio que ocurre en el estado de la sustancia cuando pasa del punto 1 al 2 es de: A. Gas a sólido, porque se disminuye la temperatura manteniendo la presión constante. B. Sólido a gas, porque se aumenta la presión manteniendo la temperatura constante. C. Sólido a gas, porque se aumenta la temperatura manteniendo la presión constante. D. Gas a sólido, porque se aumentan la presión y la temperatura en el sistema. 133. Un alumno fundió dos sustancias puras con la intención de saber cuál de ellas cambia de estado más rápidamente. Metió un trozo de cada sustancia en un recipiente de vidrio, los calentó con un mechero, y midió el tiempo que tardaron en cambiar de estado. Los resultados se muestran a continuación. Tiempo (s) Observación final Pasa de estado sólido a líquido Pasa de estado 2 163 sólido a líquido Las observaciones realizadas por el estudiante se pueden considerar. A. Una conclusión, porque las dos sustancias empiezan a cambiar de estado a los 50 segundos. B. Una evidencia de que las sustancias se funden por efecto de la temperatura. C. Una conclusión, porque los cambios de estado se dan a la misma temperatura. D. Una evidencia de que las sustancias tienen puntos de fusión cercanos. 1 Jugo de limón LÍQUIDO SÓLIDO 1 Sustancia 12 10 8 6 4 2 0 D. Jugo de limón pH Paso 1: Filtración de la mezcla. Se separan los sólidos no solubles del líquido. Paso 2: Destilación a 70ºC. Se separan líquidos solubles entre sí, que difieren en su punto de ebullición inferior a 70ºC. Paso 3: Destilación a 100ºC. Se separan líquidos solubles entre sí, que difieren en su punto de ebullición. Se extraen los líquidos con un punto de ebullición inferior a 100ºC. Según lo anterior, ¿Qué componentes de la mezcla serán obtenidos en cada uno de los pasos? A. En el paso 1 se separa el componente V por filtración; en el paso 2 se separa el componente W por destilación y en el paso 3, por destilación, se separa el componente X del componenete R. B. En el paso 1 se separa el componenete V por filtración; en el paso 2 se separa el componente R por destilación y el paso 3, por destilación se separa el componente W del componente X. C. En el paso 1 se separa el componente R por filtración; en paso 2 se separa el componente X por destilación y en el paso 3, por destilación, se separa el componente V del componente W. D. En el paso 1 se separa el componente R por filtración; en el paso 2 se separa el componente W por destilación y en el paso 3 por destilación, se separa el componente V del componente X. 131. Un estudiante tomó los valores de pH a las sustancias que muestra la siguiente tabla. B. 2 1 Para separar esta mezcla se emplean los siguientes pasos: 7 6 5 4 3 2 1 0 Sesión C. 50 24 CONTINÚE SIGUIENTE PLIEGUE (arriba) Primera Sesión 134. La acidez de un alcohol está relacionada con su estructura. La tabla 1 muestra la estructura de los alcoholes ordenados de mayor a menor acidez. La tabla 2 presenta la estructura de algunos alcoholes. Estructura general Aumenta la acidez Alcohol Primario Segundario Estructura Terciario Nombre 3-hexanol etanol 2-metil-2-propanol 2-propanol De acuerdo con lo anterior, el alcohol que presenta menor acidez es el: A. 3-hexanol. B. Etanol. C. 2-metil-2-propanol. D. 2-propanol. 135. Un grupo de estudiantes quería conocer qué factores afectan la velocidad de reacción entre un ácido y un metal. Hicieron dos experimentos variando únicamente las condiciones especificadas en la tabla. En cada experimento tomaron 3 tubos de ensayo y a cada uno agregaron 1 mL de ácido y 1 g de metal, y registraron el tiempo de reacción. Registro Tubo 1 Tubo 2 Tubo 3 Experimento 1 18°C 45°C 70°C Condición Modificando la temperatura, Reacción completa Reacción completa Reacción completa manteniendo el metal Resultado = 115 segundos = 75 segundos = 40 segundos completo (sin partir). Registro Tubo 1 Tubo 2 Tubo 3 Experimento 2 Condición Metal completo Metal partido a Metal en trozos la mitad pequeños Modificando el tamaño del metal, y empleando una Resultado Reacción completa Reacción completa Reacción completa = 115 segundos = 90 segundos = 50 segundos temperatura de 18°C. De acuerdo con la información anterior, es posible concluir que: A. Siempre que haya un incremento en la temperatura el tiempo de reacción se reducirá entre 40 y 75 segundos. B. La velocidad de reacción tiene una mayor variación cuando se modifica el tamaño del metal que cuando se modifica la temperatura. C. La reacción tiene una duración mínima de 50 segundos, si el metal se fracciona en trozos debido al aumento en la superficie de contacto. D. La velocidad de reacción se modifica al variar la temperatura y el tamaño del metal en el sistema. 136. La electronegatividad, una propiedad periódica de los elementos, es la tendencia de un átomo de atraer hacia su nube electrónica un electrón de otro átomo. La siguiente tabla periódica muestra el comportamiento de la electronegatividad, del radio atómico y da alguna información de dos elementos. Aumenta electronegatividad 1 IA 2 IIA Aumenta radio atómico PERIODOS Aumenta electronegatividad 1 2 3 18 VIIIA Aumenta radio atómico 13 IIIA GRUPOS Li 14 IVA 15 VA 16 VIA 17 VIIA O 3 IIIB 4 IVB 5 VB 6 VIB 7 VIIB 8 VIIIB 9 10 VIIIB VIIIB 4 11 IB 12 IIB 8O Electronegatividad 3,44 Oxigeno 5 6 7 3 Li Electronegatividad 0,98 Litio De acuerdo con la información se puede afirmar que el oxígeno presenta mayor electronegatividad que el litio, porque: 25 CONTÍNUE ABAJO Primera Sesión A. El oxígeno se encuentra en diferente grupo, por lo cual presenta mayor radio atómico que el litio. B. El número atómico del oxígeno es mayor que el del litio, están en el mismo periodo, y por ello es más fácil para el oxígeno atraer electrones de otros átomos. C. El oxígeno al tener mayor número de protones y electrones que el litio, presenta un mayor radio. D. El número atómico y el radio atómico del litio es menor que el del oxígeno, y por ello es más fácil para el litio atraer electrones de otros átomos. 137. Una estudiante quiere clasificar dos sustancias de acuerdo al tipo de mezclas que son. Al buscar encuentra que las mezclas homogéneas son uniformes en todas sus partes pero las mezclas heterogéneas no lo son. La estudiante realiza los procedimientos que se muestran en la tabla con las sustancias 1 y 2. La sustancia 1 es un líquido de una sola fase que al calentarlo hasta evaporar por completo el líquido queda un sólido blanco en el fondo. La sustancia 2 es un líquido que al ser introducido en un recipiente se observa la separación de dos fases. Teniendo en cuenta lo observado al separar las sustancias, ¿Qué tipos de mezclas son las sustancias 1 y 2? A. Ambas sustancias son mezclas homogéneas. B. Ambas sustancias son mezclas heterogéneas. C. La sustancia 1 es una mezcla homogénea y la sustancia 2 es una mezcla heterogénea. D. La sustancia 1 es una mezcla heterogénea y la sustancia 2 es una mezcla homogénea. 138.En el tracto digestivo se llevan a cabo distintos procesos químicos. Reacción Proceso Formación de un moco alcalino (AlOH3) que protege las paredes estomacales. Reacción entre el jugo gástrico (ácido clorhídrico, HCl) y el moco alcalino (AlOH3). (1) 3O2 + 4Al 2Al2O3 (2) Al2O3 + 3H2O 2AlOH3 (3) AlOH3 + 3HCl AlCl3 + 3HOH Las anteriores reacciones pueden clasificarse de acuerdo con el mecanismo de reacción y tipo de productos que resultan de la reacción en: reacciones de síntesis (X + Z XZ), o de doble sustitución (WR + SU WU + SR). Teniendo en cuenta esta información, ¿A qué tipo de reacción corresponden las anteriores reacciones? Teniendo en cuenta lo anterior, ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta respecto a los átomos de litio (Li) y de oxígeno (O)? A. El número atómico del litio (Li) y del oxígeno (O) equivale a su masa atómica dividida entre 2. B. La masa atómica del oxígeno (O) es mayor que la del litio (Li). C. El oxígeno (O) tiene más niveles de i energía que el litio (Li). D. El litio (Li) y el oxígeno (O) tienen la misma cantidad de protones, pero difieren en la cantidad de neutrones. 140.Un estudiante quiere determinar el tiempo que dura una pastilla efervescente en dejar de producir burbujas cuando se introduce en un vaso con agua a diferentes temperaturas. El construye la siguiente tabla de datos. A. La reacción (1) es de síntesis; las reacciones (2) y (3) son de doble sustitución. B. Las reacciones (1) y (3) son de doble sustitución; la reacción (2) es de síntesis. C. La reacción (2) es de doble sustitución; las reacciones (1) y (3) son de síntesis. D. Las reacciones (1) y (2) son de síntesis; la reacción (3) es de doble sustitución. Experimento Cantidad de Numero de Temperatura agua (mL) pastillas (°C) 1 20 1 8 2 20 1 20 3 20 1 37 Tiempo en el que ya no aparecen burbujas (s) ¿Cuál de los siguientes instrumentos necesita el estudiante para medir el tiempo en el que ya no aparecen burbujas? A. Termómetro. B. Balanza. C. Probeta. D. Cronómetro. 139.A continuación se presentan los modelos atómicos del litio (Li) y del oxígeno (O). Esta representación se basa en el modelo atómico de Bohr, en la que cada órbita representa a un nivel de energía. En estos modelos se incorporó que la masa atómica de un elemento es la sumatoria del número de neutrones y de protones, y que el número atómico equivale al número de protones o electrones de un átomo neutro. 26 CONTÍNUE ABAJO Primera Sesión 141. En un laboratorio se tienen dos gases ideales contenidos en dos recipientes, cada gas tiene las propiedades que se muestran en la tabla. Volumen (L) Gas 1 20 Presión (atm) Temperatura (Kelvin) 1 283 1 283 Número de moles de gas (n) Masa del gas (g) 5 4,0 5 28,0 Gas 1 Gas 2 20 Gas 2 nRT Teniendo en cuenta que según la ecuación de los gases ideales, P= V ¿Qué sucede con la presión de los gases 1 y 2, si se aumenta la temperatura de ambos recipientes hasta 298 Kelvin manteniendo las demás condiciones constantes? A. La presión de ambos gases será menor que 1 atm, pero estos tendrán un valor distinto de presión. B. La presión del gas 1 será mayor que 1 atm y la presión del gas 2 será menor que 1 atm. C. La presión del gas 1 será menor que 1 atm y la presión del gas 2 será mayor que 1 atm. D. La presión de ambos gases será mayor que 1 atm, y ambos gases tendrán exactamente la misma presión. 142. El bronce es una aleación metálica de cobre y estaño usada durante décadas en la fabricación de utensilios y armas. Esta aleación contiene entre 3% y 20% de estaño, lo que le brinda propiedades físicas y mecánicas diferentes a las del cobre puro. Respecto al bronce, es válido afirmar que este. A. B. C. D. Es Es Es Es una mezcla, porque tiene dos elementos que no reaccionan entre sí. un elemento, porque al combinar el cobre y el estaño se forma CuSn. una mezcla, porque el cobre y el estaño siempre son sólidos. un elemento, porque el bronce se encuentra en la tabla periódica. 143. La velocidad a la que se genera un producto puede cambiar cuando se cambia la concentración de los reactivos, como se muestra en la siguiente ecuación: Velocidad a la que se = k [reactivo 1] [reactivo 2] genera el producto 1 Donde: k = constante de velocidad; [reactivo 1] = concentración del reactivo 1; [reactivo 2] = concentración del reactivo 2. En un experimento de laboratorio se determinó la siguiente ecuación de velocidad para una reacción especifica: Velocidad a la que se = k [reactivo W] [reactivo R] genera el producto Y Teniendo en cuenta el enunciado, ¿Cuál de las siguientes reacciones químicas corresponde a esta ultima ecuación de velocidad? A. B. C. D. R+R R+Y W+Y W+R Y+W K+W R Y 27 CONTINÚE SIGUIENTE PLIEGUE (arriba) Primera A. B. RESPONDA LAS PREGUNTAS 144 Y 145 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN Una planta de purificación de agua para cultivos de hortalizas va a instalarse en una vereda. La planta funciona de la siguiente forma: ● Un sistema de bombeo transporta el agua desde una quebrada cercana hasta un tanque de recolección, donde se regula su caudal. ● El agua se dirige hacia una torre de aireación donde se oxigena. ● El agua pasa a un depósito coagulante, donde la adición de alumbre permite que los sólidos que llevan el agua se acumulen en grumos y se deganten. ● El agua se pasa a un tanque poco profundo donde la luz solar, particularmente la luz ultravioleta, elimina una parte de las bacterias presentes. Con la implantación de este sistema se espera mejorar la calidad de las hortalizas cultivadas y asi aumentar los ingresos del cultivo C. D. 147. Se tiene una mezcla heterogénea de los compuestos W, Q y P (Ver figura). El estado de cada compuesto puro y su solubilidad en P se muestran en la tabla. W disuelto en P Q Propiedades Compuesto Estado ¿Es soluble en P? W Sólido Si Q Sólido No P Líquido Si Para separar el compuesto Q de la mezcla se propone realizar una filtración con papel de filtro. ¿Es adecuado este método para separar el compuesto Q? A. Si, porque el papel de filtro absorbe el compuesto líquido P y deja pasar los compuestos sólidos a través de los poros. B. No, porque en el papel de filtro quedará retenida una mezcla de los dos compuestos sólidos, W y Q. C. Si, porque el compuesto Q quedará retenido en el filtro y como W se solubiliza en P ambos compuestos pasarán a través de este. D. No, porque con la filtración se separa al compuesto W, pero los compuestos Q y P siguen mezclados. RESPONDA LAS PREGUNTAS 148 A LA 150 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN 144. Los operarios de la planta piensan que no deben adicionar demasiado alumbre al agua, porque despues de cierta cantidad, los residuos sólidos decantados no pueden aumentar, pues ya todos se decantaron sin importar la cantidad de alumbre extra que se adicione. ¿Cuál de las siguientes gráficas muestra lo que piensan los operarios de la planta? A. B. Alumbre adicionado Alumbre adicionado C. D. El metano (CH4) es el segundo contribuyente al calentamiento global, despues del dióxido de carbono (CO2). Sin embargo, una sola molécula de CH4 tiene la capacidad de generar un calentamiento atmosférico 25 veces mayor que la que posee una molécula de CO2. Estos dos gases pueden relacionarce mediante una reacción química de combustión en la cual se puede producir dióxido de carbono (CO2) a partir de metano (CH4): CO2(gaseoso)+2H2O(gaseoso) CH4(gaseoso)+ 2O2(gaseoso) Alumbre adicionado Adicionalmente hay algunas actividades humanas que emiten metano (CH4) y dióxido de carbono (CO2) simultaneamente y otras que emiten uno de los dos. En las siguientes gráficas se resumen las fuentes de emisión de ambos gases y su contrubición porcentual en Estados Unidos. Alumbre adicionado 145. ¿Qué efecto positivo deja para el medio ambiente de los cultivos y sus alrededores el empleo del hongo Thichoderma? A. Permite la activación de agentes fertilizantes. B. Favorece el crecimiento de las plantas. C. Evita la fumigación con químicos contaminantes. D. Ayuda a descontaminar el agua. O se realizaron varios 146. Partiendo de la reacción J + R experimentos en los cuales se hicieron reaccionar 10 ml J con diferentes cantidades de R y se registraron los tiempos de reacción. los resultados se presentan en la siguiente tabla: Experimento 1 2 3 Sesión Se mantiene constante si la cantidad de J no cambia. Disminuye si se incrementa la cantidad producida de R. Debe disminuir cuando aumenta la cantidad de J. Aumenta cuando se incrementa la cantidad de R. Fuente de emisión de metano (CH4) en EEUU entre 1990 y 2012. Minería 10% Otros 18% Ganadería Basureros 25% 18% Fuente de emisión de dióxido de carbono (CO2) en EEUU entre 1990 y 2012. Cantidad de Cantidad de Tiempo de J (ml) R (g) reacción (s) 10 10 10 1 2 4 Indrustria 29% Comercio y residencia 10% 30 22 15 Otros 5% Electricidad 39% Industria 14% Sabiendo que las reacciones con mayor velocidad de reacción son aquellas que se efectúan en un menor tiempo, es posible concluir que en los tres experimentos anteriores la velocidad de reacción Transporte 32% 28 CONTÍNUE ABAJO Primera Sesión 150. Con base en la información anterior, ¿Por qué la ganadería en Estados Unidos puede tener una alta contribución al calentamiento global? A. Porque es la segunda actividad humana que produce la mayor cantidad de CO2 en Estados Unidos, y este gas es el mayor contribuyente al calentamiento global actual. B. Porque esta actividad presenta una mayor emisión de CH4 que la mineria y los basureros juntos. C. Porque es la segunda actividad humana que produce mayor cantidad de CH4 en Estados Unidos, y este gas tiene mayor poder de calentamiento que el CO2. D. Porque esta actividad tien igual contribución de emisiones de CO2 y CH4 en Estados Unidos. 148. Si en Estados Unidos se empleara todo el metano (CH4) producido por mineria y el producido por basureros como combustible, ¿Con cuál de estas dos fuentes de metano se generará la mayor producción de dióxido de carbono (CO2) durante el proceso de conbustión? A. Con el producido por los basureros, porque la cantidad de CO2 que se produce es directamente proporcional a la cantidad de CH4 y la cantidad de CH4 B. que proviene de los basureros es mayor. Con el producido por la minería, porque la relación estequiométrica entre el CH4 y el CO2 es 1:1. C. Con el producido por los basureros, porque la relación estequiométrica entre el CH4 y el CO2 es 1:2. D. Con el producido por la minería, porque la cantidad de CO2 que se produca es inversamente proporcional a la cantidad de CH4, y la cantidad de CH4 que provienen de la minería es menor. 151. Un grupo de estudiantes realizo un experimento en el que se medía la temperatura de cuatro objetos de la misma masa y forma exterior, después de exponerlos durante 4 horas a la luz solar. Un objeto era de madera, otro de cobre, otro de plástico y otro de concreto. Teniendo en cuenta la información anterior, ¿Qué quería investigar este grupo de estudiantes? A. ¿Cómo varía la temperatura de un objeto según el tiempo de exposición a la luz solar? B. ¿A qué temperatura se produce un cambio de estado de los dientes materiales? C. ¿Como depende la adsorción de calor de la forma de los objetos? D. ¿Cuál material tiene mayor capacidad de absorber calor? 149. Con base en el anterior contexto, cuando se dice que “las actividades industriales no son las que más contribuyen a las emisiones de CO2 en Estados Unidos”, ¿Esta afirmación corresponde una conclusión o una evidencia? A. Es una conclusión, porque hay que tener en cuenta todos los demás gases producidos por la industria para llegar a esa afirmación. B. Es una evidencia, porque con los datos de porcentajes de emisión se puede saber la concentración exacta de gases emitida por la industria. C. Es una conclusión, porque con las gráficas y la reacción se puede inferir la cantidad de CO2 que producen las industrias durante la conbustión de CH4. D. Es una evidencia, porque con la información de las graficas se observa que la actividad que produce mayores emiciones de CO2 es la electricidad. 152. El proceso por el cual se obtienen los jabones consiste en la reacción entre un ácido carboxilico (-COOH), conformado por una cadena larga de átomos de carbono, y un hidróxido o base. A partir de esta información, ¿cuál de las siguientes parejas de moléculas puede usarse para la obtención de jabón? O H2 C A. H3C B. H3C C. H2 C H2 C H2 C C C H2 C H2 C H2 C H2 H2 C H2 C H2 C H2 C O C C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H3C C H2 C H2 C H2 C H2 H2 C H2 C H2 C H2 C + HCl NH2 + HCl OH O C O + NaOH CH3 O D. H3C C H2 C H2 C H2 C H2 29 C C H2 + NaOH OH CONTÍNUE ABAJO Primera Sesión 153. La siguiente gráfica muestra la variación de la afinidad electrónica y el carácter oxidante a lo largo de grupos y periodos en la tabla periódica. Metales 1 IA 1 18 VIIIA No Metales Semimetales 2 IIA 13 IIIA Afinidad Electrónica Carácter oxidante 14 IVA 15 VA 16 VIA 17 VIIA 2 GRUPOS 3 IIIB Afinidad Electrónica Carácter oxidante 3 4 IVB 5 VB 6 VIB 7 VIIB 8 VIIIB 9 VIIIB 10 VIIIB 11 IB 12 IIB 4 5 6 7 La afinidad electrónica está relacionada con el carácter oxidante de un elemento a mayor afinidad electrónica mayor será su capacidad oxidante. Se tienen tres elementos J, Z y Q como se muestra en la tabla. J Z Q Oxidante fuerte Afinidad electrónica más alta Oxidante débil Afinidad electrónica más baja Oxidante débil Afinidad electronica intermedia entre J y Z De acuerdo con la información, ¿En qué lugar de la tabla periódica ubicaría los elementos? A. B. C. D. Z y Q en los metales y J en los no metales. Z y J en los metales y Q en los no metales. Q y J en los metales y Z en los no metales. Z, Q y J en los no metales. 30 CONTINÚE SIGUIENTE PLIEGUE (arriba)