Reacciones redox y electroquímica: ejercicios de selectividad de Química (Andalucía)

4 ejercicios oficiales de Reacciones redox y electroquímica de los exámenes de Química de la PAU de Andalucía, con el enunciado y un simulacro con corrección.

Química 2026 · Ordinaria

Ejercicio 5

2 puntos

Responda a TODOS los apartados planteados. ARSÉNICO O EL LUJO DE BEBER UN VASO DE AGUA POTABLE El arsénico se conoce desde tiempos remotos y ha tenido múltiples usos en diversas áreas, desde la medicina hasta la industria. Se trata de un elemento esencial para la vida y, sin embargo, se da la gran paradoja de que también es muy tóxico. Una exposición continuada a este elemento causa lesiones en la piel, neuropatías y aumenta significativamente el riesgo de padecer cáncer. A esto hay que añadir que es el contaminante natural más abundante de las aguas subterráneas, lo que constituye un motivo de gran preocupación a nivel mundial. Para proteger la salud humana, el nivel máximo permitido de arsénico en agua potable establecido por la Organización Mundial de la Salud (OMS) es de 0,01 mg·L⁻¹ Hasta la fecha, se han desarrollado diversas técnicas para la eliminación de este contaminante del agua potable. Una de las más habituales conlleva la oxidación de

\mathrm{H_{3}AsO_{3}}

(forma predominante en ambientes donde no hay oxígeno) a

\mathrm{H_{3}AsO_{4}}

y posterior precipitación en forma de un compuesto altamente insoluble. Se sabe que con oxígeno la reacción de oxidación ocurre muy lentamente, alcanzando un rendimiento del 57% al cabo de 5 días, lo que obliga a usar otros agentes oxidantes mucho más rápidos, tales como

\mathrm{Cl_{2}}

, **peróxido de hidrógeno**, **

\mathrm{HClO}

** o **permanganato de potasio**. Para eliminar el arsénico del agua y hacerla apta para el consumo humano, es habitual añadir **

\mathrm{FeCl_{3}}

** que genera hidróxido de hierro(III). Este reacciona con el ácido arsénico formando

\mathrm{FeAsO_{4}}

, compuesto muy poco soluble (

K_S = 6{,}3 \cdot 10^{-21}

). [En el PDF, las sustancias que hay que nombrar o formular están en negrita (aquí entre **): peróxido de hidrógeno, HClO, permanganato de potasio y FeCl₃. Junto al texto hay una fotografía de un vaso de agua con un símbolo de peligro (fuente: freepik).]

a) (0,5 puntos) Escriba y ajuste la reacción de oxidación del $\mathrm{H_{3}AsO_{3}}$ a $\mathrm{H_{3}AsO_{4}}$ con $\mathrm{O_{2}}$ en medio ácido empleando el método del ion-electrón. b) (0,5 puntos) Sabiendo que el aire contiene un 21 % en volumen de $\mathrm{O_{2}}$ , ¿qué volumen de aire, medido a 273 K y 1 atm, se debe burbujear por mol de $\mathrm{H_{3}AsO_{3}}$ en un agua natural contaminada? ¿Qué volumen del oxígeno quedaría sin reaccionar al cabo de 5 días? c) (0,5 puntos) Demuestre que, tras precipitar $\mathrm{FeAsO_{4}}$ , el agua tratada cumple las recomendaciones de la OMS. d) (0,5 puntos) Nombre o formule según corresponda las sustancias que aparecen en negrita en el texto. Masa atómica relativa: As = 75. Constantes: R = 0,082 atm·L·mol⁻¹·K⁻¹ = 8,314 J·mol⁻¹·K⁻¹; F = 96500 C·mol⁻¹; $K_w$ (298 K) = $10^{-14}$ .

Ver el examen →

Química 2026 · Extraordinaria

Ejercicio 3 — Opción B

2 puntos

Pregunta 3B (2 puntos: 1 punto cada apartado) En determinadas regiones se añade yoduro de potasio al agua potable con el fin de complementar la dieta de la población. Para cuantificar la concentración de yoduro presente se lleva a cabo una valoración utilizando permanganato de potasio en medio ácido, según la reacción:

\mathrm{KMnO_{4} + KI + H_{2}SO_{4} \to MnSO_{4} + I_{2} + K_{2}SO_{4} + H_{2}O}

a) (1 punto) Ajuste la ecuación molecular por el método del ion-electrón. b) (1 punto) Para proporcionar el medio ácido necesario en la reacción se emplean 10 mL de ácido sulfúrico ( $\mathrm{H_{2}SO_{4}}$ ) comercial con una densidad de 1,84 g·mL⁻¹ y una riqueza del 98 % en masa. Calcule la masa de yodo molecular ( $\mathrm{I_{2}}$ ) que se genera, suponiendo que todo el ácido disponible se consume en la reacción. Datos: masas atómicas relativas: I = 126,9; H = 1; O = 16; S = 32. Constantes: R = 0,082 atm·L·mol⁻¹·K⁻¹ = 8,314 J·mol⁻¹·K⁻¹; F = 96500 C·mol⁻¹; $K_w$ (298 K) = $10^{-14}$ .

Ver el examen →

Química 2025 · Ordinaria

Ejercicio 5

2,5 puntos

Responda TODOS los apartados planteados. PROTECCIÓN CONTRA LA CORROSIÓN El deterioro como consecuencia de la oxidación es un gran problema económico para industrias que utilizan estructuras de hierro o de acero, sobre todo si se encuentran en ambientes húmedos o directamente en contacto con el agua, como plataformas sumergidas en el mar, tuberías subterráneas o cascos de barcos. En estos casos, la oxidación para formar **óxido de hierro(III)** es muy rápida y supondría grandes inversiones económicas tener que sustituir frecuentemente las partes oxidadas. Una solución para evitar la oxidación del hierro y del acero es incorporar a la estructura piezas de otros metales que puedan formar con el hierro una pila galvánica en la que éste sea el cátodo y el otro metal funcione como ánodo. A este método de protección se le llama “protección catódica” y a las piezas metálicas utilizadas para ello se les llama ánodos de sacrificio. Uno de los metales más usados como ánodo de sacrificio es el magnesio, que puede obtenerse a partir del agua del mar, donde se encuentra disuelto en forma de **

\mathrm{MgCl_{2}}

** y de sulfato de magnesio. Una vez separado el

\mathrm{MgCl_{2}}

sólido, se procede a su electrolisis en estado fundido obteniéndose magnesio y cloro gaseoso. En la corteza terrestre también está presente el magnesio en forma de **

\mathrm{MgCO_{3}}

** (

K_S = 3{,}5 \cdot 10^{-8}

), compuesto insoluble al igual que otras especies de este metal como el **fosfato de magnesio** (

K_S = 1{,}04 \cdot 10^{-24}

), el

\mathrm{MgF_{2}}

(

K_S = 5{,}16 \cdot 10^{-11}

) o el

\mathrm{Mg(OH)_{2}}

(

K_S = 5{,}61 \cdot 10^{-12}

). Tabla. Potenciales normales de reducción (

E^\circ

, V):

\mathrm{Ag^+}

/Ag: +0,80;

\mathrm{Cu^{2+}}

/Cu: +0,34;

\mathrm{Fe^{3+}}

/Fe: −0,04;

\mathrm{Zn^{2+}}

/Zn: −0,76;

\mathrm{Al^{3+}}

/Al: −1,67;

\mathrm{Mg^{2+}}

/Mg: −2,38 [En el PDF, los cuatro compuestos que hay que nombrar o formular están en negrita (aquí entre **): óxido de hierro(III), MgCl₂, MgCO₃ y fosfato de magnesio.]

a) (0,5 puntos) Justifique cuáles de los metales de la Tabla pueden utilizarse como ánodo de sacrificio. b) (0,5 puntos) Calcule la intensidad de corriente necesaria para obtener una producción diaria de 10 kg de magnesio metálico por electrólisis de $\mathrm{MgCl_{2}}$ fundido, escribiendo la reacción correspondiente. Datos: $F = 96500$ C·mol⁻¹; masa atómica relativa: Mg = 24,3. c) (1 punto) A partir del equilibrio de solubilidad del $\mathrm{MgCO_{3}}$ , determine la masa de magnesio que hay disuelta en 25 L de disolución saturada de dicha sal. d) (0,5 puntos) Nombre o formule los cuatro compuestos que aparecen en negrita en el texto.

Química 2025 · Extraordinaria

Ejercicio 3 — Opción B

2 puntos

Pregunta 3B (2 puntos) Una forma de obtener

\mathrm{Cl_{2}}

gaseoso en el laboratorio es adicionar ácido clorhídrico sobre dióxido de manganeso sólido, produciéndose la siguiente reacción:

\mathrm{HCl(ac) + MnO_{2}(s) \to Cl_{2}(g) + MnCl_{2}(ac) + H_{2}O(l)}

a) Ajuste la reacción molecular por el método del ion-electrón. b) Si se han obtenido 10,3 L de $\mathrm{Cl_{2}(g)}$ a una temperatura de 22 °C y una presión de 0,99 atm, ¿cuál ha sido el rendimiento de la reacción si se han empleado 47,5 g de $\mathrm{MnO_{2}}$ en exceso de HCl? Datos: $R = 0{,}082$ atm·L·mol⁻¹·K⁻¹; masas atómicas relativas: O = 16; Cl = 35,5; Mn = 55.

Ver el examen →

Reacciones redox y electroquímica: ejercicios de selectividad de Química (Andalucía)

Ejercicios por temas