QCM chimie : concours technicien police scientifique 2003

Aurélie 26/09/12

QCM chimie : concours technicien police scientifique 2003.

.

Quel volume d'acide sulfurique à 96 % en masse faut-il pour préparer 1 L de solution à une concentration C = 0,2 mol/L ? d( H₂SO₄, 96 %) = 1,84. 11,1 mL ; 5,5 ml ; 22 mL ; 10,6 mL.
Masse d'acide pur : m =1,84*0,96 =1,766 kg = 1766 g ; n = m / M =1766 / 98 =18 mol / L
Facteur de dilution : F=18 / 0,2 = 90. Volume à prélever : 1 /90 =0,0111 L = 11,1 mL.

Dans 100 mL d'une solution d'acidemonochloro&cétique de concentration c = 0,2 mol/L, on introduit sans variation de volume 5 10^-3 mol d'ammoniac. On obtient une solution S. Quel est la valeur du pH de la solution obtenue ? 7 ; 7,4 ; 9,2 ; 2,4 ; 2,9. pK_a(CH₂Cl-COOH / CH₂Cl-COO^-) =2,9 ; pK_a(NH₄⁺/NH₃)=9,2.
n(acide) = 100*0,2 = 20 mmol ; n(NH₃) = 5 mmol.
Vu la différence des pK_a la réaction suivante est totale. CH₂Cl-COOH +NH₃ -->CH₂Cl-COO^- + NH₄⁺.
Il se forme 5 mmol d'ion CH₂Cl-COO^- et il reste 15 mmol de CH₂Cl-COOH. Le couple CH₂Cl-COOH / CH₂Cl-COO^- fixe le pH.
pH = pK_a(CH₂Cl-COOH / CH₂Cl-COO^-)+ log([CH₂Cl-COOH] /[CH₂Cl-COO^-]) =2,9 + log (5/15) =2,4.

Les affirmations suivantes sont énoncées :
1) La saponification est lente mais totale. entre le site électrophile de l'ion hydroxyde et le site nucléophile de l'ester. Vrai.
2) La saponification résulte de l'interaction entre le site électrophile de l'ion hydroxyde et le site nucléophile de l'ester. (faux)....entre le site nucléophile de l'ion hydroxyde et le site électrophile de l'ester.
3) un milieu acide est défavorable à l'action d'un savon.Vrai. L'ion carboxylate responsable de l'action d'un savon est piégé sous forme d'acide carboxylique.
4) Un savon peut agir dans l'eau de mer. Un savon est peu efficasse dans l'eau très salée.
1 et 4 sont vraies. 1, 3 et 4 sont vraies. 2 et 4 sont fausses. 1 et 3 sont vraies.

A) Un catalyseur peut agir sur toutes les réactions. faux.
B) Lors d'une catalyse homogène, le mécanisme de la réaction catalysée est différent de la réaction non catalysée.Vrai.
C) Lors d'une catalyse homogène des espèces sont formées et figurent donc dans le bilan de la réaction. ( faux) le catalyseur est régénéré dans la dernière étape et n'apparaît donc pas dans le bilan.

On prépare 100 mL d'une solution S de potasse en dissolvant 2,8 g d'hydroxyde de potassium dans l'eau pure. A cette solution on ajoute 25 mL d'acide méthanoïque à la concentration de 1,0 mol/L. Le pK_a de l'acide méthanoïque est pK_a1=3,8. On done M(K) = 39,1 g/mol et pK_a2(H₂O / HO^-) = 14.
A) La concentration de la solution S est 0,050 mol/L. ( faux).
n(KOH) = m / M = 2,8 /(39,1+16+1) ~0,050 mol ; C = 0,050 / 0,100 = 0,50 mol/L.
B) La constante de la réaction est K = 3,8 (faux). HCOOH + HO^- = HCOO^-+H₂O ;
K = [HCOO^-] / ([HCOOH][HO^-])=[HCOO^-][H₃O⁺] / ([HCOOH][HO^-][H₃O⁺])
K= K_a1 / K_e =10^-3,8 / 10^-14 =1,6 10¹⁰.
C) l'équation bilan de la réaction qui se produit est : HCOOH + HO^- = HCOO^-+H₂O. (Vrai).
D) On obtient une solution tampon si on ajoute 25 mL de solution d'acide méthanoïque à 1,0 mol/L à la solution S. (faux). n(KOH) = 50 mmol ; n(acide) =25 mmol.
Il se forme 25 mmol d'ion méthanoate et il reste 25 mmol d'acide méthanoïque. Le couple HCOOH/HCOO^- fixe le pH : pH = pK_a+ log ([HCOO^-]/[HCOOH]) = pK_a .

Le chlorure d'hydrogène est un : gaz, liquide, solide.

En catalyse hétérogène on a :
A) Plusieurs réactifs avec plusieurs catalyseurs. (faux).
B) Des réactifs et des catalyseurs avec des phases différentes. (Vrai).
C) Plusieurs réactifs avec un catalyseur. (Vrai).

Lors d'une extraction liquide-liquide chloroforme-eau.
A) la phase oranique est au dessus ( faux). La phase la plus dense ( le chloroforme) occupe la partie inférieure.
B) La phase organique est en dessous. (Vrai).
C) Les deux phases sont miscibles. ( faux).

.

D'après la méthode VSEPR le carbone fonctionnel de la diméthylformamide est dans une configuration :
A) Plan triangulaire (Vrai) ; B) tétraèdrique (faux) ; C) Pyramidale à base triangulaire (faux).

On donne les potentiels d'oxydo-réduction des couples : E°(Cu²⁺/Cu⁺) = 0,15 V ; E°(Cu⁺/Cu) = 0,52 V ; E°(Cu²⁺/Cu) = 0,34 V.
A) En présence du métal, l'ion cuivre (II) Cu²⁺est plus oxydant que l'ion cuivreux Cu⁺ (faux).
E°(Cu⁺/Cu) > E°(Cu²⁺/Cu) : Cu⁺ est un oxydant plus fort que Cu²⁺.
B) L'ion cuivreux ne peut exister en solution car il conduit à la formation d'ion cuivriques et à un dépôt de cuivre métallique. (Vrai)
C) La dilution de la solution d'ion Cu⁺ précédente rend la solution moins oxydante. (Vrai)
E = E°(Cu⁺/Cu) +0,06 log [Cu⁺]. Si [Cu⁺] diminue par dilution, E décroît.

En présence d'ion cuivrique, le zinc s'oxyde en ion Zn²⁺ selon la réaction : Cu²⁺ + Zn --> Zn²⁺ +Cu.
En présence d'ion Ag⁺, il s'oxyde en ion Zn²⁺ selon la réaction : 2Ag⁺ + Zn --> Zn²⁺ +2 Ag.
En présence d'ion Ag⁺, le cuivre s'oxyde en ion Cu²⁺ s'oxyde suivant la réaction : 2Ag⁺ + Cu --> Cu²⁺ +2Ag.
On constate par ailleurs qu'une lame de zinc plongée dans une solution de sulfate de fer (II) se recouvre de fer, alors que le cuivre et l'argent sont sans réaction sur les ions ferreux
A) Le zinc est moins réducteur que le cuivre et le fer (faux).
B) Le pouvoir réducteur augmente dans le sens Ag< Cu < Zn. (Vrai).
C) Le pouvoir réducteur du fer est intermédiaire entre ceux du cuivre et du zinc. (Vrai).
D) En présence d'ion cuivrique, le fer se recouvre d'une couche de cuivre. (Vrai).

deux métaux M₁et M₂ sont caractérisés en présence de leurs ions respectifs M₁ⁿ¹⁺ et M₂ⁿ²⁺ par les potentiels d'oxydo-réduction E₁ et E₂ tels que E₁ > E₂.On réalise une pile dont chaque compartiment est constitué d'une électrode du métal plongeant dans une solution de ses ions.
A) le pôle négatif de la pile est l'électrode du métal M₁. ( faux ). ( E₁ > E₂, M₂ est le métal le plus réducteur, il s'oxyde et cède des électrons : il constitue la borne négative de la pile).
B) La force électromotrice de la pile est DE =E₁-E₂ . (Vrai).
C) M₂ est plus réducteur que M₁. (Vrai).
D) On observe aux deux électrodes les réactions suivantes :
M₁--> M₁ⁿ¹⁺ + n₁e^- ; M₂ +n₂e^---> M₂ⁿ²⁺ . (faux).
M₂ s'oxyde : M₂ --> M₂ⁿ²⁺+n₂e^- ; M₁ⁿ¹⁺ se réduit : M₁ⁿ¹⁺ + n₁e^- =M₁.

A) Lors du dosage d'un acide faible par une base forte, le pH à la demi-équivalence est égal au pK_a de l'acide. (Vrai).
B) La force d'un acide est d'autant plus petite que la constante d'acidité K_a du couple acide / base est plus faible. (Vrai). ( il faudrait préciser " à concentration égale").
C) L'ammoniac est une base forte. (faux).
D) L'ammoniac réagit totalement avec l'eau. ( faux).

La constante de réaction K entre l'acide A₁ d'un couple de constante d'acidité K_a1 et la base B₂ d'un couple d'acicité K_a2 < K_a1 est :
A) Supérieure à 1. (Vrai). A₁ est l'acide le plus fort ( K_a1 >K_a2 ); B₂ est la base la plus forte.
B) Inférieure à 1 (faux).
C) La réaction entre A₁ et B₁ est peu avancée vers la droite. ( faux).
D) La réaction entre A₁ et B₁ est très avancée vers la droite. ( faux). Il existe un équilibre entre l'acide A₁ et sa base conjuguée B₁ de constante K_a1.

A) La molécule de propène présente un stéréoisomère de configuration ( faux). Pas d'isomérie Z E.
B) La molécule de propène ne présente pas d'isomère de constitution (faux) . Le cyclpropane et le propène sont isomères de constitution.
C) Un isomère de configuration possède une infinité de stéréoisomères de conformation. (Vrai). Plusieurs conformations sont possibles par rotation autour d'une liaison simple C-C.
D) On peut isoler des isomères de configuration. (Vrai).

Pour synthétiser l'ester de formule C₂H₅-COO-C₂H₅ on peut utiliser :
A) le chlorure d'éthanoyle et le propan-1-ol (faux).
B) Le chlorure d'éthanoyle et le propan-2-ol (faux).
C) Le chlorure de propanoyle et l'éthanol. (Vrai).
D) le chlorure d'éthanoyle et l'éthanol (faux).

Les corps gras sont des esters dérivés :
du glycol ( faux) ; du glycérol (Vrai) ; de l'acide nitrique (faux) ; d'acides carboxyliques. (Vrai).

Soit l'acide propanoïque [ composé (a) ].
A) Il répond à la formule C₃H₇-COOH ( faux). C₂H₅-COOH.
B) L'action du pentachlorure de phosphore ( PCl₅) conduit à un composé B qui est le chlorure d'acéthyle. ( faux). Chlorure de propanoyle.
C) Traité par l'ammoniac, le composé B conduit au propanamide CH₃-CH₂-CO-NH₂ et cette réaction est totale. (Vrai).

On veut préparer industriellement le chlorure de vinyle :
A) Le chlorure de vinyle est obtenu directement par chloration de l'éthylène. (faux).
B) Le chlorure de vinyle a pour formule CH₂=CHCl. (Vrai).
C) Les équations chimiques conduisant à l'obtention du chlorure de vinyle sont. (Vrai).
CH₂=CH₂ + Cl₂ --> CH₂Cl-CH₂Cl.
CH₂Cl-CH₂Cl --> CH₂=CHCl +HCl.

Le titrage indirect d'une espèce titrable consiste à :
A) Mettre en présence le réactif titrant et l'espèce à analyser. (faux).
B) Mesurer le volume de réactif titrant mis à réagir avec l'espèce à analyser. (faux).
C) Titrer l'exès de réactif titrant n'ayant pas réagi avec l'excès de l'espèce titrable ( faux).
D) Titrer l'excès d'une espèce titrable ayant réagi stoechiométriquement avec l'espèce à analyser par un réactif titrant. ( Vrai ).

A) La molécule CO₂ est triangulaire ( faux). Linéaire.
B) La molécule HCN est linéaire. ( Vrai ).
C) L'ion ClO₄^- est tétraèdrique. ( Vrai ).
D) L'ion H₃O⁺ est tétraèdrique. ( faux ). Pyramide à base triangulaire.

On dispose d'une solution A de NaOH de pH = 12. Quel volume d'eau pure faut-il ajouter à 50 ml de A pour obtenir une solution B de pH = 10,7 ? 100 mL ; 950 mL ; 250 mL.
[HO^-]_A =0,010 mol/L ; [HO^-]_B =10^-14 / 10^-10,7 = 5,0 10^-4 mol/L ; facteur de dilution F = 0,010 / 5,0 10^-4 ~20.
Volume final = 20 fois le volume initial = 20*50 = 1000 mL ; il faut ajouter 950 mL d'eau.

Le carbone fonctionnel d'un acide carboxylique est un site: A) électrophile ; nucléophile ( faux).

On considère la réaction lente suivante : H₂O₂ --> H₂O + ½O₂.
A une date t₀ on mesure la vitesse d'apparition de O₂ : V_O2(t₀) = 1,5 10^-4 mol L^-1 s^-1. La vitesse de disparition de H₂O₂ est : -1,5 10^-4 ; -3 10^-4 ; 3 10⁴.
Une vitesse de réaction est positive.

Dans la classification périodique :
A) H, Na, Rb font partie des alcalins ( faux). H n'en fait pas partie.
B) Rn, Xe, Ne sont des gaz nobles.( Vrai ).
C) La représentation des halogènes est :
D) Les alcalino-terreux se situent dans la 4^èmecolonne. (faux). Seconde colonne.

Considérons la réaction H₂O₂ + 2I^- +2H⁺ --> 2H₂O + I₂.
Les vitesses de disparition de l'eau oxygénée et des ions iodures sont liées par : V(H₂O₂) = V(I^-) (faux) ; V(H₂O₂) = 2V(I^-) (faux) ; 2V(H₂O₂) = V(I^-) ( Vrai ) ; V(H₂O₂) = 1/V(I^-) (faux).

Le pôle négatif d'une pile :
A) Correspond à l'anode de ce générateur. ( Vrai ). A l'anode on observe une oxydation qui libère des électrons.
B) Correspond au couple redox de plus haut potentiel (faux). Le réducteur le plus fort s'oxyde, le couple red/Ox correspondant a le potentiel le plus faible.
C) Est où a lieu l'oxydation du réducteur de son fonctionnement. ( Vrai ).
D) à combustible est du côté du combustible. ( Vrai ). Le combustible H₂ s'oxyde.

On exprime la concentration de l'eau oxygénée en "volumes". Pour la désinfection des plaies, on utilise l'eau oxygénée à 10 volumes. Cela veut dire :
A) Qu'il y a 10 volumes d'eau oxygénée pour 90 volumes d'eau pure. (faux).
B) Qu'il y a 90 volumes d'eauoxygénée pour 10 volumes d'eau pure.
C) Qu'un litre d'eau oxygénée libère par décomposition totale 10 L de dioxygène mesuré à 0°C sous 1 bar. ( Vrai )
D) Qu'un litre d'eau oxygénée libère par décomposition totale 10 L de dihydrogène mesuré à 0°C sous 1 bar. (faux).

On peut utiliser sans danger comme gaz propulseur d'un exctincteur : de l'azote ( Vrai ) ; de l'oxygène ( faux) ; de l'hydrogène ( faux) ; du butane (faux).

A) Les deux énantiomères d'une molécule chirale ont des propriétés chimiques toujours identiques. ( Vrai ). Seules les propriétés optiques diffèrent.
B) le butan-1-ol et le butan-2-ol sont des isomères de chaînes. (faux). La chaîne est identique, les positions du groupe hydroxy OH sont différentes.
C) Le 1-phénylpropène (Z) et le 1-phénylpropène (E) sont des diastéréoisomères. ( Vrai ).
D) Un atome de carbone asymétrique est tétraédrique. ( Vrai ).

Un cultivateur prévoit de cultiver des pommes de terre dans un champ de 3 ha avec un rendement de 4 kg / m². Le prélevement en élément azote effectué par cette culture est de 170 kg/ha. L'engrais qu'il prévoit d'utiliser est noté 33-10-15. Quelle est la masse d'engrais qu'il doit apporter à son champ, s'il néglige toutes les autres causes de diminution ou d'aumentation de la teneur en azote de son champ ?
5100 kg ; 1545 kg ; 3400 kg ; 765 kg.
Masse d'azote prélevée : 170*3 = 510 kg. Puis 510 / 0,33 = 1545 kg.

Selon la théorie de Brönsted un acide est une espèce chimique :
A) Susceptible de capter un ion hydroxyde. (faux).
B) Susceptible de céder un ion hydroxyde. ( faux).
C) Susceptible de capter un proton. ( faux).
D) Susceptible de céder un proton. ( Vrai ).

Sachant que l'univers est composé de 10⁷⁸ atomes qui sont pour 90 % de l'hydrogène, sachant que la terre a un noyau de 6400 km de rayon et une densité de 5,52, on peut en déduire : ( on donne m_H = 1,6710^-24 g).
A) La terre pèse 6 10²¹ tonnes. ( Vrai ).
Volume de la terre 4/3 p R³ = 4/3*3,14*(6,4 10⁶)³ =1,1 10²¹ m³. masse volumique de la terre : 5,52 10³ kg m^-3 ; masse = 1,1 10²¹ *5,52 10³ =6 10²⁴ kg.
B) La terre pèse 6 10²⁴ tonnes. (faux).
C) Le volume de la terre est 1,1 10¹² km³. ( Vrai ).
D) La masse de l'univers est environ 12 10⁴⁵ tonnes. ( faux).
10⁷⁸ *0,90 *1,67 10^-24 =1,5 10⁵⁴ g = 1,5 10⁵¹ kg = 1,5 10⁴⁸ tonnes. A cela il faut ajouter la masse des 10% des autre atomes.

menu