Questões de Vestibular Sobre eletroquímica: oxirredução, potenciais padrão de redução, pilha, eletrólise e leis de faraday. em química

Um estudante deseja guardar uma solução aquosa 1 mol/L de CoCl₂ em um recipiente a 25 ºC. Para isso, no laboratório de química há disponível recipientes dos seguintes materiais:
I. Alumínio II. Ferro III. Níquel IV. Cobre V. Prata
Assinale a alternativa que apresenta somente materiais em que a solução pode ser armazenada sem ocorrência de reação com o recipiente:
Dados:
Al³⁺_(aq) + 2e^- → Al_(s)      E°=-1,66 V Fe²⁺_(aq) + 2e^- → Fe_(s)   E°=-0,44 V Ni²⁺_(aq) + 2e^- → Ni_(s)    E°=-0,25 V Co²⁺_(aq) + 2e^- → Co_(s)  E°=-0,28 V Cu²⁺_(aq) + 2e^- → Cu_(s)  E°=+0,34 V Ag⁺_(aq) + 2e^- → Ag(s)    E°=+0,80 V

A diferença de potencial (∆E⁰), em volts, gerada por essa pilha é

A hemoglobina (Hb) é a proteína responsável pelo transporte de oxigênio. Nesse processo, a hemoglobina se transforma em oxi-hemoglobina (Hb(O₂)_n). Nos fetos, há um tipo de hemoglobina diferente da do adulto, chamada de hemoglobina fetal. O transporte de oxigênio pode ser representado pelo seguinte equilíbrio :


em que Hb representa tanto a hemoglobina do adulto quanto a hemoglobina fetal.
A figura mostra a porcentagem de saturação de Hb por O2 em função da pressão parcial de oxigênio no sangue humano, em determinado pH e em determinada temperatura.

A porcentagem de saturação pode ser entendida como :


Com base nessas informações, um estudante fez as seguintes afirmações:

I. Para uma pressão parcial de O₂ de 30 mmHg, a hemoglobina fetal transporta mais oxigênio do que a hemoglobina do adulto.
II. Considerando o equilíbrio de transporte de oxigênio, no caso de um adulto viajar do litoral para um local de grande altitude, a concentração de Hb em seu sangue deverá aumentar, após certo tempo, para que a concentração de Hb(O₂)_n seja mantida.
III. Nos adultos, a concentração de hemoglobina associada a oxigênio é menor no pulmão do que nos tecidos.

É correto apenas o que o estudante afirmou em

Células a combustível são opções viáveis para gerar energia elétrica para motores e outros dispositivos. O esquema representa uma dessas células e as transformações que nela ocorrem.


A corrente elétrica (i), em ampère (coulomb por segundo), gerada por uma célula a combustível que opera por 10 minutos e libera 4,80 kJ de energia durante esse período de tempo , é

Nas mesmas condições de pressão e temperatura, 50 L de gás propano (C₃H₈) e 250 L de ar foram colocados em um reator, ao qual foi fornecida energia apenas suficiente para iniciar a reação de combustão. Após algum tempo, não mais se observou a liberação de calor, o que indicou que a reação havia-se encerrado. Com base nessas observações experimentais, três afirmações foram feitas:

I. Se tivesse ocorrido apenas combustão incompleta, restaria propano no reator. II. Para que todo o propano reagisse, considerando a combustão completa, seriam necessários, no mínimo, 750 L de ar. III. É provável que, nessa combustão, tenha se formado fuligem.

Está correto apenas o que se afirma

Um estudante realizou um experimento para avaliar a reatividade dos metais Pb, Zn e Fe. Para isso, mergulhou, em separado, uma pequena placa de cada um desses metais em cada uma das soluções aquosas dos nitratos de chumbo, de zinco e de ferro. Com suas observações, elaborou a seguinte tabela, em que (sim) significa formação de sólido sobre a placa e (não) significa nenhuma evidência dessa formação:


A seguir, montou três diferentes pilhas galvânicas, conforme esquematizado.

Nessas três montagens, o conteúdo do béquer I era uma solução aquosa de CuSO₄ de mesma concentração, e essa solução era renovada na construção de cada pilha. O eletrodo onde ocorria a redução (ganho de elétrons) era o formado pela placa de cobre mergulhada em CuSO₄ (aq). Em cada uma das três pilhas, o estudante utilizou, no béquer II, uma placa de um dos metais X (Pb, Zn ou Fe), mergulhada na solução aquosa de seu respectivo nitrato.

O estudante mediu a força eletromotriz das pilhas, obtendo os valores: 0,44 V; 0,75 V e 1,07 V. A atribuição correta desses valores de força eletromotriz a cada uma das pilhas, de acordo com a reatividade dos metais testados, deve se

Considere uma pilha de combustível no qual o funcionamento é baseado nas semi-reações abaixo, cada uma delas representada com o respectivo potencial padrão de redução:
2 H₂O + 2 e^- → H₂ + 2 OH^- E° = - 0,828 V ½ O₂ + H₂O + 2 e^- → OH^- E° = + 0,401 V
Levando-se em conta essas informações e as assertivas a seguir,
I. A reação global da pilha de combustível é H₂ + ½ O₂ → H₂O II. O hidrogênio sofre oxidação no processo. III. A diferença de potencial da pilha de combustível, em condição padrão, é igual a 1,229 V. IV. O gás oxigênio (O₂₎ é o agente redutor.
Pode-se afirmar que estão CORRETAS apenas:

A reação que ocorre entre a fosfina e o oxigênio é representada pela equação química
2 PH₃ (g) + 4 O₂ (g) → P₂O₅ (g) + 3 H₂O (g)
As substâncias que atuam como agente oxidante e agente redutor desse processo são, respectivamente,

Para a cromação de um anel de aço, um estudante montou o circuito eletrolítico representado na figura, utilizando uma fonte de corrente contínua.

Durante o funcionamento do circuito, é correto afirmar que ocorre

Um aluno mergulhou uma bobina de cobre (6,00 g) em uma solução de nitrato de prata (2,0 g dissolvidos em solução aquosa para 50 mL de volume total). Ele observou, após a ocorrência da reação, a deposição de um sólido acinzentado sobre a bobina de cobre, e também notou que a solução adquiriu uma coloração azul. A massa do sólido cinza foi de 1,2 g e a massa da bobina 5,50 g. As equações abaixo podem ser utilizadas para descrever a reação que ocorre no experimento:

Cu₂+(aq) + 2e- → Cu(s) Eº = +0,52 V

Ag+ (aq) + e- → Ag(s) Eº = +0,80 V

2Ag⁺ (aq) + Cu(s) → 2Ag(s) + Cu²+(aq)

Analise as proposições em relação às informações e às equações acima.

I. A concentração da solução de nitrato de prata é 0,2 mol/L

II. Essa reação pode ser considerada uma pilha com um ΔEº = 0,28 V.

III. A prata oxida nessa reação.

IV. O sólido que se deposita sobre a bobina de cobre é de prata metálica.

V. O cobre é o agente redutor, sofrendo redução.

VI. A quantidade de prata produzida (sólido cinza) foi de 0,011 mol e a quantidade de cobre consumida 0,0079 mol.

Assinale a alternativa correta

Em 1915, o exército alemão utilizou, pela primeira vez, bombas de gás cloro contra trincheiras francesas e argelinas, causando a morte em mais de 5 mil soldados. O cloro gasoso pode ser utilizado na fabricação de solventes clorados, inseticidas (DDT), purificação de água, produção de compostos inorgânicos como hipoclorito de sódio (NaOCl), cloretos metálicos. Uma forma de produzir cloro gasoso em pequenas quantidades é pela reação entre permanganato de potássio e ácido clorídrico, apresentada a seguir:

KMnO4 (s) + HCl (aq) → KCl (aq) + MnCl2 (aq) + Cl2 (g) + H2O (l)

Sobre essa reação, analise as proposições.

I. Trata-se de uma reação de oxirredução, em que o cloreto sofre oxidação e o manganês sofre redução.

II. A reação está balanceada.

III. A reação não está balanceada, sendo os coeficientes estequiométricos para essa reação 2:16:2:2:5:8.

IV. O estado de oxidação do átomo de manganês passa de 7+ para 2+, nessa reação, tratando-se de uma redução.

V. O cloreto é o agente redutor nesta reação.

Assinale a alternativa correta.

Os motores de combustão são frequentemente responsabilizados por problemas ambientais, como a potencialização do efeito estufa e da chuva ácida, o que tem levado pesquisadores a buscar outras tecnologias. Uma dessas possibilidades são as células de combustíveis de hidrogênio que, além de maior rendimento, não poluem.
Observe o esquema:

Semirreações do processo: • ânodo: H₂ → 2 H⁺ + 2e^– • cátodo: O₂+ 4 H⁺ + 4e^– → 2 H₂O
Sobre a célula de hidrogênio esquematizada, é correto afirmar que

O ácido sulfúrico (H₂SO₄) é um dos produtos químicos de maior importância industrial, sendo utilizado em uma variedade de reações químicas, como as mostradas abaixo. 
A. H₂SO_{4 (aq}) + NaOH _(aq) → NaHSO_{4 (aq)} + H₂O _(l) B. H₂SO_{4 (aq)} + BaCl_{2 (aq)} → BaSO_{4 (s)} + HCl _(aq) C. H₂SO_{4 (aq)} + (NH₄)₂CO_{3 (aq)} → (NH₄)₂SO_{4 (aq)} + H₂O _(l) + CO_{2 (g)}
Sobre essas reações, analise as proposições
I. A reação A é uma reação de neutralização, entre um ácido forte e uma base forte. II. Os coeficientes estequiométricos para a reação B são 1:2:1:2 III. A reação B é uma reação de oxirredução e está balanceada corretamente. IV. A reação C é uma reação de precipitação. V. Os coeficientes estequiométricos para a reação C são 1: 1: 1: 1: 1. VI. A reação A está balanceada e os coeficientes estequiométricos são 1:1:1:1.
Assinale a alternativa correta.

O ferro galvanizado, que é o ferro revestido com uma fina camada de zinco, usa o princípio da eletroquímica para proteger o ferro da corrosão, mesmo depois que o revestimento da superfície é quebrado. Os potenciais-padrão de redução para o ferro e zinco são dados a seguir:
Fe²⁺(aq) + 2e^- ➡ Fe_(s) E°_red = -0,44 V Zn²⁺(aq) + 2e^- ➡ Zn_(s) E°_red = -0,76 V
Analise as proposições sobre o ferro galvanizado, levando em consideração as semirreações acima.
I. Como o valor de E°_red para a redução do Fe²⁺ é maior que aquele para a redução do Zn²⁺ , Fe²⁺ é mais facilmente reduzido que Zn²⁺ . II. O Zn(s) é mais facilmente oxidado que Fe(s). III. Quando o ferro galvanizado é exposto ao oxigênio e à água, o zinco funciona como ânodo e é corroído em vez do ferro. IV. Quando o ferro galvanizado é exposto ao oxigênio e à água, o ferro funciona como cátodo no qual o O₂ é reduzido.
Assinale a alternativa correta.

Devido ao aumento constante dos preços da gasolina, alguns motoristas estão buscando soluções para economizar combustível, uma das opções encontradas hoje no mercado são os "kits de hidrogênio". O kit de hidrogênio funciona basicamente realizando eletrólise da água de um recipiente e gerando hidrogênio às custas da energia da bateria, o hidrogênio é então injetado no motor para aumentar a energia da combustão, economizando a gasolina. Se você converter 4 litros de água em hidrogênio por eletrólise, serão produzidos 420 g de hidrogênio. Se a eletrólise for 100% eficiente, serão usados 16 kWh de energia elétrica para sintetizar todos os 4 litros de água.
Fonte: <https://www.carrodegaragem.com/kit-hidrogenio-veicular-moto-funciona/ >(Adaptado) 
Sabemos que a energia proveniente da combustão do hidrogênio vale 1/30 kWh por grama.
Analisando essas informações, assinale a afirmativa INCORRETA em relação ao kit hidrogênio:  

Analise as afirmativas abaixo sobre o texto indicado acima: I. Na Equação 1, são formados 3 mol de amônia para cada mol de ureia decomposto. II. Na Equação 2, o nitrogênio do NO ganha 2 elétrons e se reduz, formando N₂. III. Na Equação 3, ocorre a oxidação do NO₂ e a redução da amônia, formando N₂ e água. IV. Nas Equações 2 e 3, o N₂ é uma molécula diatômica na qual os átomos de nitrogênio estão hibridizados em sp. Marque a alternativa que apresenta as afirmativas corretas:

A Figura abaixo representa uma pilha formada por uma placa de zinco e outra de cobre, mergulhadas em soluções de seus respectivos sulfatos, conectadas por um fio metálico. Além disso, existe uma membrana porosa que separa os compartimentos das duas meias-células.
(Fonte: Adaptado de Feltre, R. Química. v.2, 6 ed. São Paulo: Moderna, 2004.)

Sabendo que o potencial padrão de redução a 25°C, em relação ao eletrodo padrão de hidrogênio, é de +0,34 V para a semirreação Cu²⁺ (aq) + 2 e^- → Cu(s), e de -0,76 V para a semirreação Zn²+ + 2e^- → Zn (s), assinale a alternativa incorreta.

Para recuperar prata de soluções aquosas contendo íons Ag⁺¹, costuma-se adicionar zinco metálico às soluções, pois a transformação é espontânea. Pode-se concluir então que
2Ag⁺¹ + Zn → 2Ag + Zn⁺²

I. Zn^o (s) ⇋ Zn²⁺(aq) + 2e^– 

II. Cu²⁺(aq) + 2e^– ⇋ Cu^o (s)

As semiequações representam as semirreações químicas que ocorrem na pilha de Daniel, na qual os eletrodos de zinco e de cobre estão mergulhados nas respectivas soluções de seus sais, e separados por uma ponte salina de porcelana porosa, embebida de uma solução de KCl(aq).

Considerando-se a pilha de Daniel referida no texto, é correto afirmar:

Analise as proposições seguintes e assinale a única alternativa correta: