QCM acide base : concours blanc kiné d'après P Chantant

Chaque question possède une ou plusieurs propositions exactes. A- L'ion hydrogénosulfite HSO3- (aq) est une espèce chimique ampholyte. Vrai. H2SO3 /HSO3- (aq) : HSO3- (aq) joue le rôle de base. HSO3- (aq) / SO32- : HSO3- (aq) joue le rôle d'acide. Un ampholyte ( ou amphotère) est une espèce pouvant se comporter à la fois comme un acide et une base. B- En solution aqueuse, le chlorure d'hydrogène est un acide fort plus fort que l'acide nitrique. Faux. L'acide le plus fort existant dans l'eau est H3O+. Tout acide plus fort réagit avec H2O pour former H3O+. On dit " il y a nivellement de l'acidité par le solvant, l'eau". C- L'ion H+ est un acide. Faux.  L'ion H+ hydraté est un acide. H+ est un proton. Lors d'une réaction acide base, il y a transfert d'un proton H+ de la forme acide d'un couple acide / base à la forme base de l'autre couple. D- L'acide aminoéthanoïque H2N- CH2-COOH est l'acide conjugué de l'ion +H3N- CH2-COOH. Faux. +H3N- CH2-COOH / H2N- CH2-COOH ; H2N- CH2-COOH joue le rôle de base. Dans une fiole jaugée de 100 mL, on mélange 20 mL d'acide chlorhydrique 0,01 mol.L-1 , 50 mL de potasse concentration 0,004 mol.L-1 puis on complète avec de l'eau distillée . A- Le pH théorique du mélange final à l'équilibre vaut 7 à 25°C. Vrai. avancement (mmol) H3O+ + HO- = 2H2O initial 0 20*0,01 =0,20 50*0,004 =0,2 solvant en large excès en cours x 0,2-x 0,2-x fin ( réaction totale) xmax 0,2-xmax 0,2-xmax 0,2-xmax = 0 ; xmax =0,2 mmol. Les réactifs se trouvent en proportions stoechiométriques. la solution finale est une solution de chlorure de potassium, milieu neutre de pH=7. B- Dans le mélange [Cl-]eq = [K+]eq = 2 mmol/L. Vrai. Les ions chlorure et potassium sont spectateurs : n(Cl-) = n(K+) = 0,2 mmol dans 0,1 L. [Cl-]q = [K+] =0,2/0,1 = 2 mmol/L. C- Dans le mélange final à l'équilibre il n'y a plus d'ions hydronium et d'ions hydroxydes. Faux. A pH=7 il y a autant d'ion oxonium ( hydronium ) que d'ion hydroxyde. D- Lors du mélange la seule réaction est l'autoprotolyse. Faux. couples acide / base mis en présence : H3O+ /H2O et H2O / HO-. La réaction prépondérante est : HO- + H3O+ = 2 H2O. On dissout 0,1 mol d'ammoniac NH3 gazeux dans de l'eau pure, de façon à obtenir 200 mL de solution. A- Le pH-mètre mesure la conductance de la solution. Faux. Le conductimètre mesure la conductance ou la conductivité de la solution. Le pH-mètre mesure le pH de la solution. B- Le pH mesuré étant égal à 11,4, l'avancement final est xf = 8 10-13 mol. Faux. avancement (mmol) NH3 + H2O = HO- +NH4+. initial 0 0,1 solvant en large excès 0 0 en cours x 0,1-x x x fin ( réaction limitée) xfin 0,1-xfin xfin xfin [HO-] = 10pH-14 =1011,4-14 =10-2,6 = 2,5 10-3 mol/L. Volume de la solution V = 0,2 L ; [HO-] =xfin / V soit xfin = [HO-] V = 2,5 10-3 *0,2 =5,0 10-4 mol. C- Lors de la réaction entre l'ammoniac gazeux NH3 et l'eau, l'eau est l'acide. Vrai. Couple acide /base : NH4+/ NH3 et H2O /HO- NH3 + H2O =NH4+ +HO-. D- La réaction de l'ammoniac sur l'eau est : NH3 (g)+ H2O =NH4+ +HO-.Vrai.   On dispose de nitrate de fer III solide. On veut préparer 250 mL d'une solution aqueuse de nitrate de fer III telle que la concentration des ions nitrate soit égale à 0,6 mol/L. Le sulfate de fer est totalement soluble. La masse de nitrate de fer III à dissoudre est égale à : A : 36,3 g B : 108,9 g C : 12,1 g D : 48,4 g Masse molaire en g/mol : Fe = 56 N = 14 O = 16. Dissolution du solide : Fe(NO3)3(s) = Fe3+(aq) + 3NO3-(aq). (1) n(NO3-) = 0,6*0,25 =0,15 mol. D'après les nombres stoechiométriques de (1) : n(Fe(NO3)3(s) ) = 0,15/3 = 0,05 mol. Masse molaire Fe(NO3)3 : M= 56+3(14+3*16) = 242 g/mol. m = n M = 0,05*242 = 12,1 g. Le phénol C6H5OH est un acide dont la solution aqueuse appelée eau phéniquée, possède des propriétés antiseptiques. Sa solubilité dans l'eau est de 9,4 g.L-1. Le pH d'une solution saturée de phénol est égal à 5,0. A- La concentration molaire en soluté apporté d'une solution saturée de phénol est égale à 0,10 mol.L-1. Vrai. Masse molaire du phénol : M= 6*12+6+16 = 94 g/mol. 9,4 / 94 = 0,10 mol/L. B- La forme basique du couple dont le phénol est la forme acide s'écrit C6H5O - . Vrai. C6H5OH = C6H5O - +H+. C- Le taux d'avancement de la réaction du phénol dans l'eau est supérieur à 10 %. Faux. Pour un litre de solution : xfin = 10-pH = 10-5 mol ; xmax = 0,1 mol taux d'avancement final : xfin / xmax =10-5 /0,1 = 10-4. D- La réaction entre le phénol et l'eau est totale. Faux. Le taux d'avancement final est très inférieur à 1 : la réaction est très limitée. On prépare une solution aqueuse d'acide carboxylique HA en dissolvant 1,80 g de cet acide pur dans de l'eau distillée. Le volume de solution obtenue est de 3 litres, et la concentration molaire apportée est de 1,00.10-2 mol.L-1. Le pH de cette solution est de 3,4. A- En solution aqueuse, cet acide est totalement dissocié en ions. Faux. Dans l'hypothèse d'une réaction totale de AH avec l'eau : pH=-log c = -log 0,01 = 2. La valeur mesurée est bien supérieure à 2 : l'hypothèse d'une réaction totale est donc fausse. B- La masse molaire de l'acide est égale à 60 g.mol-1. Vrai. 0,6 g dissout dans 1 L ; c= 0,01 mol/L ; M =m/c = 0,6/0,01 = 60 g/mol. C- L'acide éthanoïque et HA ont même masse molaire. Vrai. acide éthanoïque CH3-COOH : M= 2*12+4+2*16 = 60 g/mol. D- La valeur de la constante d'acidité est d'environ 10-4,8. Vrai. pH ~½(pKa - log c) ; pKa = 2pH + log c = 2*3,4 + log 0,01 = 4,8. Lors d'un dosage acido-basique, on obtient la courbe ci-dessous : Parmi les propositions suivantes, lesquelles sont exactes ? A- Il s'agit du dosage d'une base par un acide. Faux. Le pH est croissant : avant l'équivalence l'acide est en excès. L'acide ( solution à titrer) est dans le becher dans lequel plonge la sonde du pH-mètre ; la base ( solution titrante) est dans la burette. Donc dosage d'un acide par une base. B- La solution d'acide est à la concentration 3,2.10-2 mol.L-1. Faux. Le pH à l'équivalence est égal à 7 : dosage acide fort base forte. Un acide fort est entièrement ionisé en solution : pHinitial = - log c = 1,8 ( lecture graphe) c = 10-1,8 =1,6 10-2 mol/L. C- Il s'agit du dosage d'un acide fort par une base forte. Vrai. D- Quelles que soient les concentrations initiales de l'acide et de la base utilisés compris entre 0,01 mol/L et 1.10-5 mol/L , le pH à l'équivalence vaut toujours 7. Vrai. Les ions spectateurs ne possèdent aucune propriété acido-basique. le point équivalent est un invariant d'un dosage acide fort, base forte. À 37°C, le produit ionique de l'eau est Ke = 2,5 .10-14. A 25°C, pKe = 14. A- La valeur du produit ionique de l'eau augmente avec la température. Vrai. B- À 37°C, la salive de pH= 6,8 est neutre. Vrai. [H3O+] [HO-] =2,5 10-14; solution électriquement neutre [H3O+]= [HO-] [H3O+]= (2,5 10-14)½ = 1,6 10-7 ; le pH d'un milieu neutre, à 37°C vaut -log 1,6 10-7 =6,8. C- Dans une solution aqueuse d'hydroxyde de potassium telle que [HO- ] =2,5 10-3 mol/L , la concentration en ions oxonium à 37°C est égale à 1,0.10-11 mol/L. Vrai. [H3O+] [HO-] =2,5 10-14 ; [H3O+]= 2,5 10-14 / 2,5 10-3 =1,0 10-11 mol/L. D- En milieu aqueux, la réaction 2H2O(l) = HO-(aq)+ H3O+(aq) n'a lieu que dans l'eau pure de pH égal à 7. Faux. Autoprotolyse de l'eau : cette réaction a lieu dans toute solution aqueuse. On dispose d'une solution d'acide chlorhydrique commerciale . Sur l'étiquette on lit :"densité = 1,19 ; pourcentage massique en chlorure d'hydrogène 36% ; masse molaire HCl : 36,5 g/mol. Quel volume ( en mL) de la solution commerciale doit-on prélever pour préparer 3 L de solution d'acide chlorhydrique à 0,02 mol/L. A : 5,1 ; B : 26 ; C : 65 ; D : 85 ; Masse de 1 L de solution : 1,19 kg = 1190 g ; masse d'acide pur : 1190*0,36 =428,4 g quantité de matière d'acide dans un litre ( concentration) : 428,4/36,5 =11,7 mol/L Facteur de dilution F = 11,7 / 0,02 = 587. Volume de solution mère à prélever pour obtenir 1 L de solution fille à 0,02 mol/L : 1000 / 587 =1,7 mL soit 1,7*3 =5,1 mL pour obtenir 3 L de solution diluée à 0,02 mol/L. On donne les conductivités ioniques molaires ( S.m2.mol-1 ) à 25 °C : lNa+ = 5. 10-3 ; lCl- = 7,6 10-3 ; lHO- = 19,8 .10-3 ; lH3O+ = 34,9 .10-3. La conductivité d'un mélange de 2 litres de soude 10-4 mol /L et de 10 mL d'acide chlorhydrique 0,02 mol.L-1 vaut environ : A- la conductivité d'une solution aqueuse de chlorure de sodium de concentration voisine de 10-3 mol/L . Faux. avancement (mol) H3O+ + HO- = 2H2O initial 0 2 10-4 0,01*0,02 = 2 10-4 solvant en large excès en cours x 2 10-4 -x 2 10-4 -x fin ( réaction totale) xmax 2 10-4 -xmax 2 10-4 -xmax Les réactifs sont en proportions stoechiométriques : la solution finale est une solution de chlorure de sodium telle que : n(Na+) = n(Cl-) = 2 10-4 mol dans 2,01 L ; [Na+] =[Cl-]=2 10-4 /2,01 ~ 10-4 mol/L. B- 1,26 mS. m-1 . Vrai. [Na+] =[Cl-] =10-4 mol/L = 0,1 mol m-3. Conductivité de la solution : s = lNa+[Na+] +lCl-[Cl-] = (5 +7,6)10-3*0,1 = 1,26 10-3 S m-1 = 1,26 mS m-1. C- 0,126 mS.cm-1 . Faux. 1,26 mS m-1= 1,26 /100 mS cm-1 = 1,26 10-2 mS cm-1. D- 12,6.10-3 mS.m-1. Faux.

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