QCM : oxydoréduction, solubilité, constante d'acicité, conductivité, chimie organique : concours kiné EFOM 2012

Aurélie 12/04/12

QCM : oxydoréduction, solubilité, constante d'acicité, conductivité, chimie organique : concours kiné EFOM 2012.

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Oxydoréduction.
Le cuivre métallique est attaqué s'il est plongé dans une solution d'ion Fe³⁺. L'analyse chimique en cours de réaction met en évidence l'apparition d'ion ferreux Fe²⁺ et cuivrique Cu²⁺.
A) L'équation chimique de la réaction s'écrit : Cu(s) + 2 Fe³⁺aq--> Cu²⁺aq +2 Fe²⁺aq. Vrai.
B) L'oxydant est Cu(s). Faux.
Cu(s) est le réducteur qui s'oxyde.
C) Le réducteur est Fe³⁺aq. Faux.
Fe³⁺aq est l'oxydant qui se réduit.
D) La constante d'équilibre associée à l'équation de la réaction s'écrit :
K = [Fe²⁺aq]_éq[Cu²⁺aq]_éq / [Fe³⁺aq]_éq. Faux
K = [Fe²⁺aq]²_éq[Cu²⁺aq]_éq / [Fe³⁺aq]²_éq.
D) Aucune de ces affirmations n'est vraie.

On connaît la valeur de la constante d'équilibre précédente à la température ambiante K = 4,0 10¹⁴. On connaît :
[Fe²⁺aq]_éq = [Cu²⁺aq]_éq= 0,010 mol/L.
La concentration [Fe³⁺aq]_éq vaut :
5,0 10^-11 mol/L ; 50 10^-11 mol/L ; 5,0 10^-10 mol/L ; 50 pmol/L ; 5,0 10^-3 nmol/L.
[Fe³⁺aq]_éq = ([Fe²⁺aq]²_éq[Cu²⁺aq]_éq / K )^½ =(10^-6/ (4 10¹⁴ ))^½ =5,0 10^-11 mol/L = 50 pmol/L.

Quelle(s) est (sont) le(s) affirmation(s) exacte(s) ?
A) Une électrolyse transforme de l'énergie chimique en énergie électrique. Faux.
Une électrolyse convertit de l'énergie électrique en énergie chimique.
B) Dans une pile électrochimique en fonctionnement, la réaction chimique qui se produit est spontanée. Vrai.
C) La tension à vide aux bornes d'une pile est sa fem E. Vrai.
D) Lorsqu'une pile débite, une réduction a lieu à l'électrode négative. Faux.
Red --->Ox + n e^-; un réducteur s'oxyde et libère des électrons.
E) Lors d'une életrolyse, la masse de la cathode diminue. Faux.
Un métal se dépose à la cathode.

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Spectrophotométrie.
On veut suivre l'évolution temporelle d'une transformation chimique lente, en solution S, par spectrophotométrie.
A) Pour cela, il faut une solution S initialement transparente. Faux.
L'un des produit ou l'un des réactifs doit être coloré.
B) Il s'agit de mesurer l'absorbance de la solution S en fonction de la longueur d'onde. Faux.
Pour une longueur d'onde où l'espèce colorée présente un maximum d'absorption, on mesure l'absorbance pour diverses concentrations.
C) Il s'agit de mesurer l'absorbance de la solution en fonction de la concentration de l'espèce colorée à une longueur d'onde l fixée et avec une épaisseur L de solution S donnée. Vrai.
D) La loi de Beer-Lambert stipule su'il y a une relation entre l'absorbance A de la solution S et la concentration C de l'espèce colorée : A = e(l) L C. Vrai.
E) Les affirmations précédentes sont fausses. La spectrophotométrie est une méthode physique visant à étudier les spectres des atomes. Faux.

Solubilité du sulfate de baryum.
L'équation chimique de dissolution du sulfate de baryum solide s'écrit : BaSO₄(s) = Ba²⁺aq + SO₄^2-aq.
La constante d'équilibre associée à cette réaction est K = 1,00 10^-10 à 25°C. On définit la solubilité du sulfate de baryum comme étant la masse maximum de sulfate de baryum qu'il est possible de dissoudre dans 1 L d'eau à 25°C. M(Ba) = 137,3 g/mol ; M(S) = 32,1 g/mol ; M(O) = 16,0 g/mol.
La solubilité du sulfate de baryum est :( en mg/L) :137,3 ; 2,33 ; 14,2 ; 6,50 ; autre valeur.
K = [Ba²⁺aq][SO₄^2-aq] ; la solution est électriquement neutre : [Ba²⁺aq]=[SO₄^2-aq]= s ;
K = s² ; s = 1,00 10^-5 mol/L ; M(BaSO₄) =137,3 +32,1+64 =233,4 g/mol.
s = 233,4*1,00 10^-5=2,33 10^-3 g/L =2,33 mg/L.

Polyaddition.
Une polyaddition est possible si un monomère possède :
A) Aucune liaison double. Faux.
B) Une liaison double carbone carbone. Vrai.
C) Une liaison double carbone oxygène. Vrai.
Monomère possédant une insaturation.
D) Un cycle aromatique analogue à celui du benzène. Faux.
E) Aucune de ces affirmations.

Constante d'acidité.
Le vinaigre est une solution d'acide éthanoïque. On appelle S_c un vinaigre blanc du commerce. On prépare une solution diluée appelée S_d en prélevant avec une pipette jaugée, 10,0 mL de S_c que l'on verse dans une fiole jaugée de 100 mL. On complète jusqu'au trait de jauge avec de l'eau distillée, on bouche et on agite pour homogénéiser. On titre 10,0 mL de cette solution diluée par une solution d'hydroxyde de sodium ( soude ) de concentration en soluté apporté c_B = 0,100 mol/L.
A) La concentration c_d s'écrit c_d = c₀/100 avec c₀ la concentration en acide apporté de Sc. Faux.
On effectue une dilution au dixième : c_d = c₀/10.
B) L'équation chimique modélisant la réaction de l'eau avec l'acide éthanoïque s'écrit :
CH₃COOH aq + H₂O = CH₃COO^- aq + H₃O⁺aq. Vrai.
C) La constante d'acidité du couple acide éthanoïque/ ion éthanoate s'écrit : K_a = [CH₃COOH aq]_éq / ([CH₃COO^- aq]_éq[H₃O⁺aq]_éq). Faux.
K_a = [CH₃COO^- aq]_éq[H₃O⁺aq]_éq/ [CH₃COOH aq]_éq .
D) L'équation chimique de la réaction support du titrage s'écrit : CH₃COOH aq + HO^-aq = CH₃COO^- aq + H₂O. Vrai.
E) On donne K_a = 10^-4,8. On peut dire que la transformation précédente est totale. Vrai.
K = [CH₃COO^- aq ] / ([CH₃COOH aq][HO^-aq]) =K_a / ([H₃O⁺aq][HO^-aq ] =K_a / K_e = 10^-4,8 / 10^-14 = 10^9,2.
K est grand, la transformation est totale.

Conductivité.
En matière de conductivité, on peut affirmer que :
A) La résistivité est l'opposée de la conductivité. Vrai.
B) La conductivité s'exprime par s = GL/S avec G conductance, S surface des électrodes et L distance des électrodes. Vrai.
R = rL/S ; G = 1/R = s S/L ; s =GL/S.
C) La conductivité molaire ionique s'exprime en S mol^-1. Faux.
S m²mol^-1.
D) Deux solutions aqueuses d'hydroxyde de sodium et de chlorure de sodium de même concentration en soluté apporté ont la même conductivité. Faux.
La conductivité molaie ionique de l'ion chlorure est très différente de celle de l'ion hydroxyde.
E) Dans l'expression s = S l_i [X_i], [X_i] s'exprime en mol/L. Faux. ( mol m^-3).

Amines saturée.
La formule brute d'une amine saturée est : C_nH_2n+3N ( Vrai ) ; C_nH_3nN ; C_nH_2nO ; C_nH_2n+2O ; C_nH_2n+1N.

Energie de liaison d'une molécule diatomique.
A) C'est l'énergie à fournir, à une température donnée, pour dissocier une mole de molécules AB à l'état solide en une mole d'atomes de A à l'état solide et une mole d'atomes de B à l'état solide. Faux.
" ... à l'état gazeux".
B) C'est l'énergie à fournir, à une température donnée, pour dissocier une mole de molécules AB à l'état solide en une mole d'atomes de A à l'état solide et une mole d'atomes de B à l'état solide. Elle s'exprime en kJ g^-1. Faux.
"kJ mol^-1".
C) C'est l'énergie à fournir, à une température donnée, pour former une mole de molécules AB à l'état solide à partir d'une mole d'atomes de A à l'état solide et d'une mole d'atomes de B à l'état solide. Faux.
D) C'est l'énergie à fournir, à une température donnée, pour former une mole de molécules AB à l'état gazeux en une mole d'atomes de A à l'état gazeux et une mole d'atomes de B à l'état gazeux. Faux.
E) C'est l'énergie à fournir, à une température donnée, pour dissocier une mole de molécules AB à l'état gazeux en une mole d'atomes de A à l'état g et une mole d'atomes de B à l'état gazeux. Vrai.

On peut obtenir du soufre colloïdal solide S(s) en solution aqueuse à partir d'un mélange de solutions de thiosulfate de sodium et d'acide chlorhydrique : S₂O₃^2-aq + 2H⁺aq ---> SO₂(g) + S(s) +H₂O.
A) Il s'agit d'une réaction acido-basique. Faux.
Dismutation de S₂O₃^2-aq, oxydoréduction.
B) Il s'agit d'une réaction d'oxydoréduction. Vrai.
C) Il s'agit d'une dismutation des ions thiosulfate. Vrai.
D) Une précipitation est une réaction totale. Faux.
E) Une précipitation est une réaction rapide. Faux.

azeux

Les anhydride d'acides :
A) Sont des espèces dépourvue d'eau comme l'exemple suivant :. Faux.
CH₃-CH₂-CH₂-CO-O CO-CH₃.
B) Sont obtenus par hydrolyse basique d'un ester. Faux.
Elimination d'une molécule d'eau entre deux molécules d'acide carboxyliques.
C) Permettent la formation d'un ester plus rapidement qu'avec un acide carboxylique. Vrai.
D) Sont des diacides. Faux.
E) Interviennent comme réactifs dans la synthèse de l'aspirine. Vrai.

Soit l'oxydation en milieu acide du peroxyde d'hydrogène par les ions iodures en excès :
H₂O₂aq +2I^-aq +2H⁺aq ---> 2H₂O+I₂aq.
On note x l'avancement de cette réaction. On peut exprimer la vitesse volumique de réaction v :
A) Comme la dérivée temporelle de l'avancement x. Faux.
v = 1/V dx/dt avec V : volume de la solution.
B) Comme la dérivée volumique de l'avancement x. Vrai.
C) En divisant la pente de la tangente à l'origine de la courbe x(t) à l'instant initial par le volume de la solution. Faux.
On calcule ainsi la vitesse initiale.
D) La variation temporelle de l'absorbance du milieu réactionnel A₅₅₀ étudiée à 550 nm, est de la forme : Faux.
L'absorbance est due à l'un de produits, le diiode. L'absorbance croît et tend vers une limite finie.
E) La variation temporelle de [I^-aq] est de la forme : .Vrai.
Les ions iodures, l'un des réactifs, sont en excès.

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