Enem: lista de exercícios sobre eletrólise

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1. Questão 1

   (Enem 2017 — adaptada) A eletrólise é um processo não espontâneo de grande importância para a indústria química. Uma de suas aplicações é a obtenção do gás cloro e do hidróxido de sódio, a partir de uma solução aquosa de cloreto de sódio. Nesse procedimento, utiliza-se uma célula eletroquímica, como ilustrado.

   

   No processo eletrolítico ilustrado, tem-se a seguinte reação global:

   

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2. Questão 2

   (Enem 2017) A eletrólise é um processo não espontâneo de grande importância para a indústria química. Uma de suas aplicações é a obtenção do gás cloro e do hidróxido de sódio, a partir de uma solução aquosa de cloreto de sódio. Nesse procedimento, utiliza-se uma célula eletroquímica, como ilustrado.

   

   No processo eletrolítico ilustrado, o produto secundário obtido é o

   a) vapor de água.   

   b) oxigênio molecular.    

   c) hipoclorito de sódio.    

   d) hidrogênio molecular.    

   e) cloreto de hidrogênio.    

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3. Questão 3

   (Enem 2013) Eu também podia decompor a água, se fosse salgada ou acidulada, usando a pilha de Daniell como fonte de força. Lembro o prazer extraordinário que sentia ao decompor um pouco de água em uma taça para ovos quentes, vendo-a separar-se em seus elementos, o oxigênio em um eletrodo, o hidrogênio no outro. A eletricidade de uma pilha de 1 volt parecia tão fraca, e, no entanto podia ser suficiente para desfazer um composto químico, a água…

   SACKS, O. Tio Tungstênio: memórias de uma infância química. São Paulo: Cia. das Letras, 2002.

   O fragmento do romance de Oliver Sacks relata a separação dos elementos que compõem a água. O princípio do método apresentado é utilizado industrialmente na

   a) obtenção de ouro a partir de pepitas.   

   b) obtenção de calcário a partir de rochas.   

   c) obtenção de alumínio a partir da bauxita.   

   d) obtenção de ferro a partir de seus óxidos.   

   e) obtenção de amônia a partir de hidrogênio e nitrogênio.   

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4. Questão 4

   (Enem 2010) A eletrólise é muito empregada na indústria com o objetivo de reaproveitar parte dos metais sucateados. O cobre, por exemplo, é um dos metais com maior rendimento no processo de eletrólise, com uma recuperação de aproximadamente 99,9%. Por ser um metal de alto valor comercial e de múltiplas aplicações, sua recuperação torna-se viável economicamente.

   Suponha que, em um processo de recuperação de cobre puro, tenha-se eletrolisado uma solução de sulfato de cobre (II) (CuSO₄) durante 3 h, empregando-se uma corrente elétrica de intensidade igual a 10A. A massa de cobre puro recuperada é de aproximadamente

   Dados: Constante de Faraday F = 96 500 C/mol; Massa molar em g/mol: Cu = 63,5.

   a) 0,02g.   

   b) 0,04g.   

   c) 2,40g.   

   d) 35,5g.   

   e) 71,0g.   

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5. Questão 5

   (Enem Digital 2020) As pilhas recarregáveis, bastante utilizadas atualmente, são formadas por sistemas que atuam como uma célula galvânica, enquanto estão sendo descarregadas, e como célula eletrolítica, quando estão sendo recarregadas.

   Uma pilha é formada pelos elementos níquel e cádmio e seu carregador deve fornecer uma diferença de potencial mínima para promover a recarga. Quanto maior a diferença de potencial gerada pelo carregador, maior será o seu custo. Considere os valores de potencial padrão de redução dessas espécies:

   Ni²⁺ (aq) + 2 e⁻ ⇌ (s)            E° = −0,230 V

   Cd²⁺ (aq) + 2 e⁻ ⇌ Cd (s)      E° = −0,402 V

   Teoricamente, para que um carregador seja ao mesmo tempo eficiente e tenha o menor preço, a diferença de potencial mínima, em volt, que ele deve superar é de

   a) 0,086.

   b) 0,172.

   c) 0,316.

   d) 0,632.

   e) 1,264.

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6. Questão 6

   (Enem PPL 2015) O alumínio é um metal bastante versátil, pois, a partir dele, podem-se confeccionar materiais amplamente utilizados pela sociedade. A obtenção do alumínio ocorre a partir da bauxita, que é purificada e dissolvida em criolita fundida (Na₃AℓF₆) e eletrolisada a cerca de 1.000 ºC. Há liberação do gás dióxido de carbono (CO₂), formado a partir da reação de um dos produtos da eletrólise com o material presente nos eletrodos. O ânodo é formado por barras de grafita submergidas na mistura fundida. O cátodo é uma caixa de ferro coberta de grafita. A reação global do processo é:

   

   Na etapa de obtenção do alumínio líquido, as reações que ocorrem no cátodo e ânodo são:

   

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7. Questão 7

   (Enem PPL 2011) A matéria-prima básica para a fabricação de calçados plásticos é a resina de PVC. A seguir é apresentado o fluxograma de fabricação do PVC e sua fórmula química.

   Siglas: PVC — policloreto de vinila; EDC — dicloro etano; MVC — monocloreto de vinila

   

   Para a produção do PVC, a obtenção do cloro é proveniente do processo de

   a) destilação.   

   b) eletrólise.   

   c) fusão ígnea.   

   d) filtração a vácuo.   

   e) precipitação fracionada.   

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8. Questão 8

   (EsPCEx 2021) Nestes últimos anos, os alunos da EsPCEx têm realizado uma prática no laboratório de química envolvendo eletrólise com eletrodos inertes de grafite. Eles seguem um procedimento experimental conforme a descrição: - Num béquer de capacidade 100 mL (cuba eletrolítica) coloque cerca de 50 ml de solução aquosa de sulfato de zinco (ZnSO₄₎ de concentração 1 mol·L^-1. Tome como eletrodos duas barras finas de grafite. Ligue-as com auxílio de fios a uma fonte externa de eletricidade (bateria) com corrente de 2 Ampères. Essa fonte tem capacidade para efetuar perfeitamente esse processo de eletrólise. Uma das barras deve ser ligada ao polo negativo da fonte e a outra barra, ao polo positivo da fonte. Mergulhe os eletrodos na solução durante 32 minutos e 10 segundos e observe.

   Considere o arranjo eletrolítico (a  e  conforme visto na figura a seguir:

   

   Dados: 1 Faraday (F) = 96500 Coubomb (C)/mol de elétrons; Zn = 65,4.

   Acerca do experimento e os conceitos químicos envolvidos, são feitas as seguintes afirmativas:

   I. Na superfície da barra de grafite ligada como cátodo da eletrólise ocorre a eletrodeposição do zinco metálico.

   II. A semirreação de oxidação que ocorre no ânodo da eletrólise é Zn_(s) → Zn²⁺_(aq) + 2 e^-.

   III. Durante o processo a barra de grafite ligada ao polo positivo da bateria se oxida.

   IV. No ânodo da eletrólise ocorre uma reação de oxidação da hidroxila com formação do gás oxigênio e água.

   V. A massa de zinco metálico obtida no processo de eletrólise será de

   Das afirmativas feitas, estão corretas apenas

   a) I e IV.   

   b) I, III e IV.   

   c) I e V.   

   d) II e III.   

   e) III, IV e V.   

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9. Questão 9

   (FMP 2020) A galvanostegia é um processo químico que consiste na aplicação, mediante deposição eletrolítica, de revestimentos metálicos aderentes, para modificar as propriedades ou as dimensões da superfície de um metal. Ela pode melhorar o aspecto, a dureza ou a resistência à corrosão e à formação de manchas superficiais.

   Nos processos de galvanostegia, o objeto a ser tratado é imerso em uma solução que contenha o metal a ser depositado, sob a forma de íons, sejam simples ou complexos.

   Disponívelem:<https://editorarealize.com.br/revistas/conapesc/trabalhos/TRABALHO_EV058_MD1_SA86_ID1941_17052016200759.pdf>. Acesso em: 22 jul. 2019. Adaptado.

   Sabe-se que o objeto a ser niquelado é ligado eletricamente ao polo negativo de um gerador com corrente contínua.

   Sendo assim, admite-se que a reação que ocorre no cátodo seja representada por

   a) Ni⁺² → Ni⁰ +2 e^-

   b) Ni⁰ → Ni⁺³ + 3 e^-  

   c) Ni⁰ + 2 e^- → Ni⁺² 

   d) Ni⁰ → Ni⁺² +2 e^- 

   e) Ni⁺² +2 e^- → Ni⁰

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10. Questão 10

    (EsPCEx 2020) Neste ano de 2019, foi realizada pelos alunos da EsPCEx uma prática no laboratório de química envolvendo eletrólise com eletrodos ativos conforme a descrição experimental:

    - Num béquer de capacidade 100 ml (cuba eletrolítica) coloque cerca de 50 ml de solução aquosa de sulfato de cobre II de concentração 1 mol·L^-1 Tome como eletrodos uma barra fina de cobre e um prego de ferro. Ligue-os com auxílio de fios a uma fonte externa de eletricidade com uma corrente contínua de intensidade de 3 Ampères. Essa fonte tem capacidade para efetuar perfeitamente esse processo de eletrólise. O prego deve ser ligado ao polo negativo da fonte e a barra de cobre, ao polo positivo da fonte. Mergulhe os eletrodos na solução durante 16 minutos e 5 segundos e observe.

    Considere o arranjo eletrolítico (a 25 °C e 1 atm) e o sal completamente dissociado, conforme visto na figura a seguir:

    Dados: 1 Faraday (F) = 96.500 Coulomb (C) /mol de elétrons; Cu = 63,5.

    

    Na discussão apresentada nos relatórios dos diversos grupos de alunos, surgiram as seguintes afirmativas:

    I. Na superfície do prego ocorreu a deposição de cobre metálico.

    II. Durante o processo a barra de cobre se oxida.

    III. A massa de cobre metálico que se depositou na superfície do prego foi de 2,45 g.

    IV. A semirreação de redução que ocorre no cátodo é Cu²⁺ + 2 e⁻ Cu°.

    V. A reação global é Fe²⁺ + Cu° Fe° + Cu²⁺.

    Assinale a alternativa que apresenta todas as afirmativas corretas dentre as listadas acima.

    a) I, II e IV.    

    b) II, III e V.    

    c) I, IV e V.    

    d) I, II, III e IV.    

    e) I, II e V.   

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