Progetto Lauree Scientifiche
Progetto Lauree Scientifiche – Area Chimica
Borse di studio per l’Anno Accademico 2006 - 07
Soluzioni del test del 21.09.2006
(in rosso le risposte corrette)
QUESITI DI CULTURA SCIENTIFICA
1) "Nelle prime fasi della ricerca scientifica, l'impegno principale risiede nel descrivere i fenomeni osservati
e nel classificarli a seconda delle loro caratteristiche. Successivamente le misure (quantificazioni)
sostituiscono le descrizioni qualitative. In una fase ancora successiva, i dati quantitativi possono essere
descritti da alcune concise affermazioni (o equazioni matematiche) chiamate leggi. È possibile, talvolta,
costruire una teoria che spiega più leggi tra loro differenti mediante pochi principi generali. Esempi di teorie
o principi generali unificanti sono, in biologia, la teoria dell'evoluzione, ed in chimica la teoria atomica e
molecolare della materia. Teorie e leggi sono spesso soggette a modifiche più o meno rilevanti man mano
che vengono eseguiti nuovi esperimenti e fatte nuove osservazioni. Ad esempio, la teoria della gravitazione
di Newton fu modificata dalle teorie di Einstein che, a loro volta, possono essere oggetto di perfezionamenti
e modifiche. "
Quale delle seguenti affermazioni può essere dedotta dalla lettura del brano di cui sopra:
A) una legge consiste in uno o più principi generali unificanti
B) è possibile enunciare una legge mediante un'equazione matematica
C) l'insieme di più leggi costituisce sempre una teoria
D) solo a seguito delle osservazioni di Einstein è stato possibile formulare la teoria atomica e molecolare
della materia
E) le teorie costituiscono acquisizioni scientifiche definitive
La risposta corretta è B), unica affermazione direttamente deducibile dal bramo
2) Le meteoriti sono corpi solidi provenienti dallo spazio caduti sulla superficie terrestre. La loro origine è
legata a comete o a piccoli pianeti (asteroidi) la cui orbita si localizza tra Giove e Marte. Con il nome di
meteora gli scienziati indicano la scia luminosa prodotta dal passaggio di porzioni di materiale meteoritico
nelle parti superiori dell'atmosfera. Generalmente queste masse si consumano prima di arrivare sulla terra e
sono chiamate popolarmente "stelle cadenti". Alcune meteore particolarmente luminose vengono chiamate
"bolidi" e talora precipitano sul nostro pianeta dando origine ai cosiddetti crateri di impatto. Le meteoriti non
sono altro che frammenti di bolidi dispersi sulla superficie terrestre in seguito a queste collisioni.
Delle seguenti affermazioni una sola è FALSA. Quale?
A) I crateri di impatto sono determinati dai bolidi
B) I bolidi sono delle meteoriti
C) L' origine delle meteoriti è legata agli asteroidi
D) Il materiale meteoritico produce una scia luminosa
E) Le stelle cadenti hanno origine dalla caduta di materiale meteoritico
Dal brano si deduce che le meteore più luminose vengono chiamate bolidi e quindi i bolidi non sono
meteoriti.
3) “La pianta può essere considerata come una macchina alimentata ad energia solare. ...... fornisce energia
per la fotosintesi, il processo mediante il quale l'anidride carbonica e l'acqua vengono trasformati in zuccheri,
amido ed ossigeno. È un errore, tuttavia, credere che per la pianta ...... non rappresenti altro che un
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combustibile: ...... influisce sull'altezza, sul numero di foglie che possono germogliare, sul momento esatto
della fioritura e della fruttificazione. Più che costituire una semplice fonte di energia. ...... controlla la forma
della pianta stessa attraverso il processo della morfogenesi.”
Dal testo è stata cancellata quattro volte la stessa parola. Quale delle seguenti risulta la più pertinente?
A) l'acqua
B) l'aria
C) la luce
D) il calore
E) l'ossigeno
Solo la luce è responsabile di tutti i fenomeni descritti.
4) Un corpo ha una massa di 30 g e un volume di 50 cm3. Indicare cosa succede quando lo si pone in
acqua.
A) Galleggia sulla superficie
B) Affonda, ma non è possibile prevedere a quale profondità
C) Resta sospeso in prossimità della superficie
D) Resta sospeso in un punto intermedio tra superficie e fondo
E) Va ad adagiarsi sul fondo
Il corpo ha una densità di 30g/50cm3 = 0,6 g /cm3 che è minore di quella dell’acqua (1 g/cm3) e quindi, in
acqua, il corpo galleggia.
5) Indicare in quale dei seguenti casi si può dire che non c’è alcuna forza in azione
A)
B)
C)
D)
E)
Una sfera ferma appoggiata su un tavolo orizzontale
Un motore che accelera alla partenza di una gara
Un’astronave che procede a velocità costante nello spazio vuoto e lontanissima da qualunque pianeta
Un uomo muscoloso che piega una sbarra di ferro
Un aereo che viaggia a velocità costante
In tutti gli altri casi citati, infatti, deve esserci almeno una forza in gioco. Un astronave che viaggia nello
spazio lontano da qualsiasi pianeta, non è soggetta alla forza di gravità e quindi mantiene il suo stato di
moto uniforme.
6) Un oggetto stazionario all’ultimo piano di un grattacielo possiede energia?
A)
B)
C)
D)
E)
Sì, in tutti i casi
Sì, ma soltanto se i piani sono più di 10
Sì, ma solo se è fatto di una sostanza infiammabile
No, in nessun caso
No finché è stazionario
Il corpo possiede energia potenziale poiché si trova nel campo gravitazionale.
7) Per effetto della dilatazione termica di un corpo si ha la variazione:
A) della densità e della massa del corpo
B) della densità e del volume del corpo
C) del volume e della massa del corpo
D) del prodotto tra densità e volume del corpo
E) del solo volume del corpo, mentre massa e densità non variano
La dilatazione termica provoca un aumento del volume del corpo ma nessuna variazione nella sua massa.
Poiché la densità è il rapporto fra massa e volume, per effetto della dilatazione termica variano sia la
densità sia il volume.
8) Sia indicata con M la massa, con L la lunghezza e con T il tempo. Quali sono le dimensioni della
forza?
A) [M L T]
B) [M L2 T]
C) [M L T-2]
D) [M L T2]
E) [M L2 T-2]
La forza è uguale al prodotto fra massa e accelerazione. L’accelerazione, a sua volta, è uguale al rapporto
fra lo spazio ed il quadrato del tempo.
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9) Tra due morsetti A e B di un circuito elettrico sono collegate IN PARALLELO tre resistenze: due
da 200 ohm e una da 100 ohm. La resistenza equivalente tra A e B è:
A) uguale alla media delle resistenze
B) uguale alla resistenza più piccola
C) minore di ciascuna delle resistenze
D) uguale alle resistenze più numerose
E) uguale alla somma delle resistenze.
La resistenza equivalente di un certo numero di resistenze collegate in parallelo è data da 1/Req = 1/R1 +
1/R2 + …. ed è quindi sempre minore di ciascuna delle resistenze.
10) Ai capi di una resistenza di 50 ohm si applica una differenza di potenziale di 100 V; l'intensità della
corrente prodotta è:
A) 500 A
B) 2 A
C) 0,5 A
D) 150 A
E) 50 A
I = V/R = 100 V / 50ohm = 2A
11) Detta k una costante, l'affermazione "x e y sono inversamente proporzionali" equivale a:
A) x = ky
B) y = kx
C) xy = k
D) x – y = k
E) x + y = k.
La relazione di proporzionalità inversa si esprime come x = k/y e quindi xy = k
12) Se per ipotesi si ha 0 < x < y < 1 allora:
x2 > x
x2 > y
y1/2 < x
xy > x
xy < x
A)
B)
C)
D)
E)
x e y sono entrambe <1 e y > x. Quindi, nessuna delle affermazioni, tranne la E), può essere vera.
13) Indicare qual è il valore di x sulla base della proporzione 3 : x = x : 27.
9
3
27
81
1
A)
B)
C)
D)
E)
In una proporzione, il prodotto dei medi è uguale al prodotto degli estremi. Quindi : x2 = 81 e x = 9.
14) L’equazione ax + 3y = 0 con a numero reale:
A) Rappresenta una retta parallela all’asse delle y se a ≠ 0
B) Rappresenta una retta passante per l’origine solo se a ≠ 0
C) Rappresenta una retta passante per l’origine per ogni valore di a
D) Rappresenta una retta che ha come coefficiente angolare a
E) Rappresenta una retta che forma con l’asse delle ascisse un angolo ottuso per ogni valore di a
L’equazione y = - ax/3, con a numero reale, è l’equazione di una retta passante per l’origine degli assi per
qualsiasi valore di a.
15) Data la sequenza di numeri 1, 2, 5, 4, 9, 6, 13 .... qual è il successivo termine?
A) 8
B) 11
C) 10
D) 7
E) Non può essere predetto perchè la sequenza è puramente casuale
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La sequenza suggerisce che i numeri in ordine dispari (il primo, il terzo, il quinto…) differiscono di 4,
mentre quelli in ordine pari (il secondo, il quarto, il sesto…) differiscono di 2. Il prossimo numero nella
sequenza è l’ottavo e deve quindi differire di 2 dal sesto.
16) Una scatola contiene 60 biglietti numerati da 1 a 60. Estraendo un biglietto a caso, qual è la
probabilità che il numero risulti maggiore di 57 oppure minore di 4?
A) 9/3600
B) 9/60
C) 1/10
D) 5/60
E) 50/(60 .59)
La probabilità è definita come il rapporto fra il numero di casi favorevoli e quello di casi possibili. La
probabilità che venga estratto un numero maggiore di 57 è 3/60 = 1/20. Lo stesso può dirsi per la
probabilità che il numero risulti minore di 4. La probabilità che si verifichi uno dei due casi è la somma
delle due probabilità 2 x (1/20) = 1/10.
17) Quale tra i seguenti modi di scrivere l'area di un rettangolo di base 12,37 cm e altezza 41,18 cm è
una corretta approssimazione al decimo?
A) 500 cm2
B) 510 cm2
C) 509,3 cm2
D) 509,4 cm2
E) 509 cm2
Il risultato numerico della moltiplicazione 12,37 x 41,18 = 509,3966; per le cifre significative presenti
nelle misure, l'area risulta essere 509,40 cm2, misura che approssimata al decimo è 509,4cm2
QUESITI DI CHIMICA
18) “L’ossigeno molecolare (O2) e l’idrogeno molecolare (H2) reagiscono per formare acqua (H2O); nelle
condizioni in cui si fa avvenire la reazione (alta temperatura), tutte e tre le sostanze si trovano allo stato
gassoso; dal punto di vista stechiometrico, la reazione si svolge fra una mole di O2 e due moli di H2, e si
formano due moli di H2O. Se la reazione non decorre a completezza, si raggiunge una situazione di
equilibrio dinamico. caratterizzata dall’uguaglianza delle velocità della reazione diretta (sintesi dell’acqua) e
di quella inversa (scissione dell’acqua in ossigeno ed idrogeno); le condizioni dell’equilibrio dipendono
essenzialmente dalla temperatura e dalla pressione; se si lavora a temperatura costante, l’equilibrio è tanto
più favorevole alla sintesi dell’acqua quanto più alta è la pressione a cui si opera, in quanto, in conformità del
principio dell’equilibrio mobile di Le Chatelier-Brown, nella sintesi si passa da tre a due moli di gas che
esercitano una pressione minore rispetto a tre moli.”
Quale delle seguenti affermazioni NON può essere dedotta dalla lettura del brano precedente?
A) A temperatura costante, la trasformazione dell’idrogeno e dell’ossigeno in acqua produce una
diminuzione della pressione.
B) Nella reazione di scissione dell’acqua si passa da due a tre moli.
C) Nelle condizioni di equilibrio dinamico la reazione continua a svolgersi in entrambi i sensi.
D) Quanto più alta è la temperatura, tanto più l’equilibrio è favorevole alla sintesi di acqua.
E) A temperatura costante, la scissione dell’acqua in ossigeno e idrogeno produce un aumento della
pressione.
Nel brano non c’è alcun riferimento al possibile effetto di un aumento di temperatura sulla posizione
dell’equilibrio. Si afferma, semplicemente, che le condizioni dell’equilibrio dipendono da temperatura e
pressione.
19) “La concentrazione di una soluzione può essere espressa in vari modi; la concentrazione molare, cioè la
quantità chimica di soluto n (in mol) per volume (in L) di soluzione, è ovviamente indipendente dal peso
molecolare del solvente; le frazioni molari del solvente e del soluto (cioè i rapporti tra la quantità chimica
rispettivamente di solvente e soluto e la quantità chimica di solvente più soluto) dipendono invece dal valore
del peso molecolare del solvente, oltre che, ovviamente, dal valore del peso molecolare del soluto”.
Quale delle seguenti affermazioni NON può essere dedotta dalla lettura del brano precedente?
A) La concentrazione molare di una soluzione può essere calcolata dividendo la quantità chimica di soluto
(in mol) per il volume (in L) di soluzione in cui essa è contenuta
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B) La frazione molare del solvente si calcola dividendo la quantità chimica di solvente per la quantità
chimica totale dei componenti la soluzione
C) La frazione molare del soluto si calcola dividendo la quantità chimica di soluto per la quantità
chimica totale dei componenti la soluzione
D) Per calcolare la concentrazione molare non è necessario conoscere il peso molecolare del solvente
E) Per calcolare le frazioni molari è superfluo conoscere il peso molecolare del soluto
Il brano suggerisce che, per il calcolo delle frazioni molari di soluto e solvente, è necessario conoscere
i rispettivi pesi molecolari.
20) Indicare la quantità chimica di acqua presente in 0,25 L di acqua.
13,89 mol
250,0 mol
18,00 mol
250,00 g
100,0 mol
A)
B)
C)
D)
E)
0,25 L di acqua (densità = 1kg/L) hanno una massa di 0,25 kg. La quantità chimica può essere ottenuta
dividendo la massa per il peso molecolare e quindi 0,25 kg/ 0,018 kg/mol = 13,89 mol
21) Indicare quale di questi composti sciolti in acqua non conduce la corrente
cloruro di sodio
glucosio
acido cloridrico
solfato di sodio
ipoclorito di sodio
A)
B)
C)
D)
E)
Tutte le sostanze citate, tranne il glucosio, sono elettroliti che in soluzione acquosa generano ioni e quindi
permettono il passaggio della corrente.
22) Indicare quale delle seguenti sostanze non è un elemento:
A) Rame
B) Idrogeno
C) Ferro
D) Acqua
E) Ossigeno
L’acqua è un composto. Tutte le altre sostanze sono elementi.
23) Nell'equazione di ossido riduzione: 4Fe3+ + N2H4 → 4Fe2+ + N2 + 4H+
A) l'azoto precipita
B) via via che la reazione procede l'ambiente diventa alcalino
C) il ferro diventa nero
D) l'azoto si ossida
E) il ferro si ossida
Nella reazione, il ferro diminuisce il proprio numero di ossidazione da +3 a +2 e quindi si riduce. Allo
stesso tempo, l’azoto aumenta il proprio numero di ossidazione da – 2 a 0 e quindi si ossida.
24) Una soluzione acquosa che contiene 8 g di cloruro di sodio per 100 mL di soluzione è concentrata
fino a ridurre il volume a metà di quello originario. Indicare la massa di cloruro di sodio presente in
un volume di 25 mL della nuova soluzione.
A) 8 g
B) 4 g
C) 2 g
D) 1 g
E) non si può rispondere
Quando si concentra la soluzione, evapora solo il solvente mentre la massa di sale disciolto rimane
invariata. Avremo quindi 8 g di cloruro di sodio in 50 ml di soluzione. Di conseguenza 25 ml di questa
soluzione conterranno 4g di cloruro di sodio.
25) Un elettrolita debole:
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A) non si dissocia mai completamente in soluzione acquosa ma la dissociazione aumenta se si concentra la
soluzione
B) può dissociarsi completamente se la soluzione acquosa è molto concentrata
C) può dissociarsi completamente se la soluzione acquosa è molto diluita
D) non si dissocia mai completamente in soluzione acquosa ma la dissociazione aumenta se si diluisce la
soluzione
E) è sempre indissociato in soluzione acquosa
Un elettrolita debole si definisse così come descritto dalla risposta corretta.
26) Indica l’unica equazione che presenta un errore.
A) N2 + 3H2 → 2NH3
B) O2 + 2CO → 2CO2
C) 2C2H2 + 5O2 → 4 CO2 + 2H2O
D) C6H12O6 → 3C2H5OH + CO2
E) C2 H4 + HBr → C2 H5Br
L’equazione D) non è bilanciata. Il numero di atomi di un certo elemento che compaiono fra i reagenti
non corrisponde al numero di atomi dello stesso elemento che compaiono fra i prodotti.
27) Calcolare la concentrazione molare della soluzione ottenuta diluendo con acqua (25,0 mL) una
soluzione di acido cloridrico (15,0 mL; 6,00 M). Si ritengano i volumi additivi.
A) 3,80 M
B) 0,240 M
C) 0,150 M
D) 2,25 M
E) 0,375 M
La soluzione originale contiene 6,00 mol/L x 0,015 L = 0,09 mol di HCl. Il volume finale, dopo la
diluizione, sarà 0,015 + 0,025 = 0,040 L. La nuova concentrazione sarà 0,09 mol/0,040 L = 2,25 M.
28) Indicare la massa di carbonato di litio che si ottiene facendo reagire idrossido di litio (3,80 kg) con
un eccesso di anidride carbonica. Si immagini la reazione (da bilanciare) quantitativa.
LiOH(s) + CO2(g) → Li2CO3(s) + H2O (l)
A)
B)
C)
D)
E)
11,7 kg
5,86 kg
280 kg
3,80 g
1,46 g
Nel processo descritto, due moli di idrossido di litio producono una mole di carbonato di litio. Il numero di
moli corrispondenti a 3,80 kg di idrossido di litio può essere ottenuto dividendo la massa per il peso
molecolare. nLiOH = mLiOH/ PMLiOH = 3800 g/ 23,95 g/mol = 158,66 mol. La massa di carbonato di litio che
si ottiene è mLi2CO3 = (n Li2CO3 x PM Li2CO3)/2 = (158,66 mol x 73,89 g/mol)/2 = 5,86 kg.
29) Un recipiente contenente acqua e ghiaccio viene scaldato. Durante questo processo, finché sono
presenti sia l’acqua che il ghiaccio:
A) non avviene alcun cambiamento di stato
B) la temperatura dell’acqua si abbassa
C) una parte di ghiaccio è convertita in acqua
D) sia la temperatura del ghiaccio che quella dell’acqua salgono
E) una parte di acqua è convertita in ghiaccio
Durante il processo descritto, finché sono presenti entrambe le fasi, la temperatura non varia ed il calore
fornito provoca la fusione del ghiaccio.
30) Indicare la base coniugata di HSO4–
A) HSO3–
B) OH–
C) H2SO4
D) SO42–
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E) H3O+
Quando l’acido HSO4– cede un protone, si ottiene la sua base coniugata SO42–.
31) Se ad una soluzione acquosa satura di AgCl (1 L), in equilibrio con AgCl come corpo di fondo a
25°C, si aggiunge NaCl (10 g),
A) la molarità di Ag+ diminuisce e quella di Cl– aumenta
B) la molarità di Ag+ aumenta e quella di Cl- diminuisce
C) le molarità di Ag+ e di Cl- diminuiscono
D) le molarità di Ag+ e di Cl- aumentano
E) la soluzione si acidifica
Poiché la soluzione di AgCl è satura e in equilibrio con AgCl come corpo di fondo, il prodotto fra le
–
concentrazioni molari [Ag+][ Cl ], noto compre prodotto di solubilità Kps, deve mantenersi costante. Di
–
conseguenza, l’aggiunta alla soluzioni di ioni Cl , provenienti dalla dissociazione di NaCl, provoca un
–
aumento della molarità di Cl ed una conseguente diminuzione della molarità di Ag+.
32) La densità di un liquido è 1,41 g/mL. Ciò significa che:
A) 20 mL pesano 28,2 g
B) 1 mL pesa 1,41 Kg
C) 1 L pesa 1,4 g
D) 10 mL pesano 141 mg
E) 1 L pesa 1410 mg
Il valore della densità indica che 1 ml pesa 1,41 g. Di conseguenza 20 ml pesano 20 ml x 1,41 g/ml = 28,2g
33) Quando si scioglie in acqua il composto NaOH, il pH della soluzione ottenuta è sempre:
A) = 7
B) > 7
C) > 6 e < 8
D) < 7
E) > 7 per soluzioni concentrate, < 7 per soluzioni diluite
In soluzione acquosa, NaOH produce ioni OH- e, di conseguenza, la soluzione è alcalina.
34) Qual è il pH di una soluzione acquosa di KCl 0,5 molare?
A) 5
B) 7,5
C) 7,0
D) 2
E) 8
+
–
KCl è un sale che, in acqua, si dissocia in K e Cl ,un acido e una base più deboli dell’acqua.
35) Una sola delle seguenti affermazioni a proposito del legame covalente NON è corretta:
A) Può essere semplice, doppio e triplo
B) Può essere polarizzato o non polarizzato
C) Non è direzionale
D) Si instaura anche fra elementi con piccole differenze di elettronegatività
E) È presente nelle molecole degli alcani
Il legame covalente si instaura lungo l’asse di legame fra due atomi e non in altre direzioni.