Chimica - Scuola secondaria di secondo grado Uomo e ambiente Materia ed economia Materiali e inquinamento

9. Energia e reazioni chimiche

20 esercizi

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Chimica

Osserva la figura, che rappresenta una pila Daniell e poi indica l'unica affermazione sbagliata.

A: Mentre nella pila ha luogo la reazione di ossidoriduzione, nella semicella di destra la concentrazione degli ioni Cu²⁺ in soluzione diminuisce.

B: Gli elettroni vanno dall'elettrodo di zinco a quello di rame e sono rilevati come corrente elettrica.

C: Nella semicella di destra avviene la semireazione di riduzione e quindi gli ioni Cu²⁺ si riducono.

D: Mentre nella pila ha luogo la reazione di ossidoriduzione il catodo si assottiglia.

E: Nella semicella di sinistra gli atomi di zinco rilasciano elettroni e passano in soluzione come ioni Zn²⁺.

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Chimica

Considera la pila così schematizzata: (-)Cu / Cu²⁺ // Au³⁺ / Au(+).
Quali tra le seguenti affermazioni sono esatte?

A: La reazione che avviene nella pila è endoenergetica

B: Il ponte salino deve rifornire la semicella di riduzione di ioni positivi.

C: Al catodo si formano atomi di rame che si depositano sulla lamina.

D: La redox completa e bilanciata è: Cu(s) + Au³⁺(aq) → Cu²⁺(aq) + Au(s).

E: La semireazione di ossidazione è Cu(s) → Cu²⁺(aq) + 2 e^-.

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Chimica

Osserva la figura e indica se ciascuna delle frasi seguenti è vera o falsa.

A: Gli ioni SO₄^2- nelle due semicelle derivano dall'attività del ponte salino, che è immerso in entrambe le soluzioni.

B: Al catodo la concentrazione degli ioni Cu²⁺diminuisce, quindi la carica elettrica positiva complessiva in soluzione tende a diminuire.

C: Il ponte salino contiene un acido in soluzione, separato nei suoi ioni.

D: Gli ioni NO₃^- presenti nella semicella dell'anodo sono rilasciati dal ponte salino per contrastare l'eccessiva carica positiva in soluzione, dovuta alla ossidazione dello zinco.

E: Al catodo avviene la riduzione: gli ioni K⁺ rilasciati dal ponte salino acquistano un elettrone e si depositano sulla lamina.

Vero o falso

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Chimica

Indica tra le seguenti affermazioni l'unica sbagliata.

A: Durante la ricarica di una pila, a essa deve essere fornita energia elettrica che si trasforma in energia chimica, immagazzinata dalla pila.

B: Le batterie usate per l'avviamento delle automobili sono ricaricabili.

C: Le batterie sono pile di grandi dimensioni.

D: Le pile e le batterie contengono spesso sostanze tossiche, quindi vanno smaltite in maniera opportuna.

E: Le reazioni di ossidoriduzione che avvengono nelle pile ricaricabili sono reversibili.

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Chimica

La corrosione del ferro avviene quando esso è esposto a ________. Inizialmente, in presenza di acqua il ferro si ossida, liberando ________ e passando in soluzione come ione; gli elettroni si muovono attraverso il metallo, fino a raggiungere una zona di esso a contatto con ________: qui l'ossigeno, in presenza di acqua, acquista elettroni e si riduce producendo ________ in soluzione. Questi ioni reagiscono con gli ioni ferrosi Fe²⁺, formando un composto che poi si trasforma in ________.

Posizionamento

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Chimica

In una elettrolisi si fornisce ________ a un sistema che attraverso una reazione ________ la trasforma in energia chimica. In un processo elettrolitico, quindi, l'energia elettrica ________. Per esempio, la ricarica di una pila esausta è un processo elettrolitico che ricostituisce ________ utilizzati dalla pila in fase di scarica. Oppure, facendo arrivare elettroni al catodo di una cella ________ contenente una soluzione di Na⁺e Cl^-, si provoca ________ di Na⁺ ad atomi di sodio.

Completamento chiuso

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Chimica

In relazione all'energia termica, indica per ogni affermazione se è vera o falsa.

A: L'energia termica di un sistema è correlata all'energia cinetica di tutte le particelle che lo costituiscono

B: Energia termica e calore sono due termini equivalenti per definire una forma dell'energia interna della materia

C: L'energia termica, come tutte le altre forme di energia interna, è una grandezza estensiva

D: Se in un sistema non cambia il numero di particelle, la sua energia termica rimane sempre costante

E: L'energia cinetica delle particelle dipende soltanto dalla velocità con cui queste compiono i moti di traslazione

F: I moti di vibrazione non modificano le distanze tra gli atomi e quindi non contribuiscono a definire l'energia termica

Vero o falso

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Chimica

Quale affermazione relativa all'energia interna di un sistema è sbagliata?

A: L'energia interna di un sistema è una grandezza estensiva

B: Se un sistema è isolato la sua energia interna non può cambiare

C: L'energia chimica di un sistema è una forma di energia interna che cambia soltanto se avviene una reazione chimica

D: L'energia nucleare è una forma di energia interna di un sistema

E: Se si aumenta la temperatura di un sistema chiuso aumenta anche l'energia interna

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Chimica

In relazione agli aspetti energetici delle reazioni chimiche indica tra le frasi che seguono l'unica sbagliata.

A: L'energia chimica di un sistema prima di una reazione è diversa da quella al termine della reazione

B: Una reazione esotermica comporta sempre una diminuzione dell'energia chimica del sistema

C: Una trasformazione esoenergetica porta alla formazione di prodotti che hanno più energia chimica dei reagenti

D: In tutte le reazioni esoenergetiche una parte di energia chimica del sistema si trasforma in altre forme di energia

E: In una reazione endoenergetica l'energia assorbita dal sistema per rompere i legami nelle molecole reagenti è maggiore di quella che si libera per effetto della formazione dei legami nelle molecole dei prodotti

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Chimica

In relazione alle reazioni di combustione individua tra le frasi che seguono l'unica sbagliata.

A: La combustione è una reazione in cui un combustibile reagisce con un comburente, per esempio, l'ossigeno

B: La combustione è una reazione esoenergetica

C: Nelle combustioni una parte di energia chimica viene convertita in energia termica

D: Quando si brucia la legna nel caminetto, il calore liberato nella combustione fa aumentare la temperatura della stanza

E: Il potere calorifico di un combustibile corrisponde al calore molare: infatti la sua unità di misura è kJ/mol

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In relazione al potere calorifico completa le frasi seguenti scegliendo l'espressione corretta nell'elenco sottostante.

Il potere calorifico della legna è circa 16000 ________. Questo significa che, per esempio, dalla combustione di 250 g di legna si ottengono circa ________ kJ di energia termica. Invece, il potere calorifico del metano è 35800 kg/m³: per confrontare questi due valori, espressi in unità di misura diverse, è necessario conoscere ________ di uno dei due materiali. Noto il potere calorifico di un combustibile solido e la quantità di energia termica necessaria per un certo processo, per determinare ________ di combustibile da bruciare si deve dividere la quantità totale di energia termica per il potere calorifico. Se il potere calorifico è espresso in kJ/m³, con questa operazione si ottiene ________ del combustibile da bruciare.

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In relazione agli alimenti e ai loro componenti completa le frasi scegliendo l'espressione corretta tra le alternative proposte.

Il corpo umano ricava l'energia che gli è necessaria mediante reazioni particolari e molto complesse che avvengono nel suo organismo. I reagenti per queste reazioni sono forniti all'organismo tramite l'assunzione di ________, i cui principali costituenti sono proteine, carboidrati e ________. Cibi prevalentemente proteici sono per esempio la carne, il pesce, i legumi e ________; i carboidrati sono forniti specialmente da ________ e frutta fresca; i grassi da olio, frutta secca e ________. La scarsa assunzione di ________ comporta difficoltà per l'organismo a creare le nuove cellule di cui ha bisogno, mentre la carenza di glucidi e ________ impedisce l'apporto dell'energia necessaria per tutti i processi vitali.

Completamento chiuso

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Chimica

Osserva la figura, che riporta la tabella nutrizionale di un certo tipo di barrette alimentari. Poi indica, tra le frasi seguenti, quelle corrette.

A: Una barretta fornisce il 9% della razione giornaliera di ferro raccomandata dalle norme della UE

B: 100 g di prodotto forniscono 42 mg di ferro

C: 100 g di prodotto forniscono all'organismo 0,5 g di grassi insaturi

D: Il valore energetico degli alimenti, come il potere calorifico dei combustibili, si riferisce a un determinata massa dell'alimento

E: Una barretta contiene 0,3 μg di vitamina B1

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Chimica

In relazione alla fotosintesi clorofilliana indica tra le frasi seguenti quelle corrette.

A: Uno dei reagenti della reazione di fotosintesi clorofilliana è l'anidride carbonica; le aree verdi del pianeta hanno quindi anche la funzione di assorbire e trasformare una parte dell'anidride carbonica prodotta dalle attività umane

B: Anche l'organismo umano, sia pure in quantità minore, può realizzare la fotosintesi clorofilliana

C: L'organismo umano è in grado di produrre autonomamente glucosio con una reazione inversa a quella di fotosintesi clorofilliana

D: La fotosintesi clorofilliana è una reazione esotermica perché libera l'energia necessaria al corpo umano per le attività fisiche e mentali

E: La gran parte dell'ossigeno che respiriamo è un prodotto della reazione di fotosintesi clorofilliana

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Chimica

In relazione alle fonti rinnovabili di energia indica tra le seguenti frasi l'unica sbagliata.

A: I combustibili fossili e i minerali di uranio sono fonti energetiche non rinnovabili.

B: Le centrali idroelettriche sfruttano la caduta dell'acqua da bacini sopraelevati rispetto alla centrale; la loro costruzione non crea problemi ambientali perché l'acqua è una fonte rinnovabile e non produce inquinamento.

C: Tramite l'alternatore gli impianti eolici convertono direttamente l'energia cinetica del vento, fonte rinnovabile, in energia elettrica.

D: Le centrali solari utilizzano le radiazioni che provengono dal Sole, fonte rinnovabile di energia, per produrre il vapore necessario per far muovere la turbina.

E: Le centrali geotermiche sfruttano il vapore che fuoriesce spontaneamente dal terreno.

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In relazione al problema dell'inquinamento da combustibili fossili completa le frasi scegliendo l'espressione corretta tra le alternative proposte.

Bruciando ________ si origina, come prodotto della reazione, oltre all'acqua anche ________, responsabile dell'aumento dell'effetto serra. Inoltre, i combustibili contengono generalmente ________ che a seguito della reazione di combustione si trasforma in SO₂ e successivamente in SO₃: questi ossidi acidi combinandosi con ________ danno origine rispettivamente agli acidi solforoso e solforico. Inoltre il calore rilasciato dalla combustione innesca anche la reazione tra l'azoto e l'ossigeno presenti ________, che porta alla formazione di NO e NO₂, i quali a loro volta, combinandosi con l'acqua, originano gli acidi nitroso e nitrico. Da qui nasce il fenomeno ________ i cui effetti sono particolarmente evidenti sui manufatti di ferro e sugli edifici di pietra calcarea. Lo smog fotochimico, un altro fenomeno dannoso per la nostra salute, si genera seguito di reazioni innescate dalla radiazione solare tra gli ossidi di azoto e ________.

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Chimica

In relazione ai prodotti della combustione di materiali fossili indica tra le seguenti frasi l'unica sbagliata.

A: Alla formazione di smog fotochimico contribuiscono i materiali incombusti immessi nell'atmosfera

B: Non sempre tutto il combustibile brucia: nel motore dell'automobile, per esempio, la combustione avviene in maniera esplosiva e quindi non riesce a consumare tutto il combustibile

C: Dalle combustioni incomplete si origina CO, sostanza inodore molto pericolosa perché tossica per l'uomo

D: Le polveri sottili sono tanto più dannose quanto più sono formate da particelle di grandi dimensioni

E: Con la sigla PM10 si indicano le polveri sottili con diametro uguale o inferiore a 10 μm

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In relazione all'effetto serra indica tra le seguenti affermazioni quelle esatte.

A: I cosiddetti gas serra sono quelli le cui molecole assorbono le radiazioni infrarosse riemesse dalla Terra, per esempio CO₂, CH₄ e H₂O

B: L'effetto serra non è un fenomeno naturale ed è iniziato con gli effetti della Rivoluzione industriale

C: L'aumento dell'effetto serra è legato all'aumento, in tempi brevi, della concentrazione di anidride carbonica nell'atmosfera

D: La maggior parte degli scienziati concordano nel ritenere che l'effetto serra non sembra comunque il principale responsabile dei cambiamenti climatici in atto

E: Per ridurre le emissioni di anidride carbonica nell'atmosfera, l'Unione Europea ha deciso che dal 2020 tutte le automobili debbano emettere al massimo 95 g di CO₂ per kilometro percorso

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In relazione alle fonti rinnovabili di energia indica per ciascuna delle seguenti frasi se è vera o falsa.

A: Si chiamano fonti rinnovabili quelle che si rigenerano in tempi brevi e non sono esauribili, quindi saranno disponibili anche per le generazioni future

B: La ricerca nel campo delle fonti rinnovabili si è sviluppata anche per motivi politici, in relazione al fatto che molti Stati vogliono rendersi liberi dai combustibili fossili

C: La ricerca nel settore delle energie alternative in Italia non è ancora avviata; per esempio, manca una legge che individui quali sono attualmente le fonti rinnovabili

D: L'unico aspetto negativo nell'uso delle fonti rinnovabili è la produzione di scorie inquinanti difficilmente smaltibili

E: Il petrolio è una fonte non rinnovabile, infatti una volta esaurito si riformerà in tempi non paragonabili con quelli "umani"

Vero o falso

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Chimica

Quale tra le seguenti caratteristiche non può essere attribuita ai biocombustibili?

A: Sottraggono vaste aree destinate a coltivazioni per uso alimentare

B: Con la loro combustione si liberano ossidi di zolfo

C: Non contribuiscono all'effetto serra

D: Bruciandoli si immettono nell'aria polveri sottili

E: Sono combustibili rinnovabili in tempi rapidi

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