QCM chimie concours paramédicaux ( Kiné Poitiers, concours blanc)

Une lame d'argent plongée dans une solution aqueuse de nitrate d'or III se recouvre d'un dépôt d'or alors que rien ne se passe lorsqu'on la plonge dans une solution de nitrate de cuivre II. On peut donc dire : Analyse : Une lame d'argent plongée dans une solution aqueuse de nitrate d'or III se recouvre d'un dépôt d'or : Couples oxydant / réducteur : Au3+(aq) /Au(s) ; Ag+(aq) / Ag(s). Les ions Au3+(aq) se réduisent en Au(s) : Au3+(aq) + 3e- = Au(s). Au3+(aq) est un oxydant plus fort que Ag+(aq) et Ag(s) est un réducteur plus fort que Au(s) Rien ne se passe lorsqu'on la plonge( lame d'argent) dans une solution de nitrate de cuivre II. Couples oxydant / réducteur : Cu2+(aq) /Cu(s) ; Ag+(aq) / Ag(s). Les ions Cu2+ (aq) ne se réduisent pas en Cu(s) : Cu2+ (aq) est un oxydant plus faible que Ag+(aq). -A : L'argent est plus réducteur que l'or. Vrai. -B : L'ion or est l'oxydant le plus fort des 3 cations étudiés. Vrai. -C : Le cuivre est le métal le plus réducteur des 3 métaux étudiés. Vrai. -D : Une lame d'or plongée dans une solution de nitrate de cuivre se recouvre de cuivre. Faux. Au(s) est un réducteur plus faible que Cu(s) ; Cu2+(aq) est un oxydant plus faible que Au3+(aq) : rien ne se passe. -E : L'ion argent est un oxydant Vrai. C'est l'oxydant du couple Ag+(aq) / Ag(s) : l'oxydant Ag+(aq) peut gagner un électron et se réduire en Ag(s). On introduit dans de l'eau de la triméthylamine (ou N,N-diméthylméthanamine) de formule (CH3)3N et de l'acide éthanoïque. CH3COOH / CH3-COO- : pKa1 = 4,7 ; ion triméthylammonium / (CH3)3N : pKa2 = 9,9 ; - A : La formule de l'ion triméthylammonium acide conjugué de la triméthylamine est (CH3)3NH+.Vrai. (CH3)3NH+ = (CH3)3N + H+. - B : Les domaines de prédominance de la triméthylamine et de l'acide éthanoïque sont disjoints. Vrai. - C : La réaction entre la triméthylamine et l'acide éthanoïque est une réaction quasi totale. Vrai. La constante K étant grande, la réaction est quasi totale. - D : La constante de la réaction entre la triméthylamine et l'acide éthanoïque vaut 10 5,2. Vrai.   - A : L'acide aminoéthanoïque est l'acide conjugué de l'ion +H3N- CH2-COOH. Faux. acide aminoéthanoïque, base du couple : +H3N- CH2-COOH / H2N- CH2-COOH. acide aminoéthanoïque, acide du couple : H2N- CH2-COOH / H2N- CH2-COO-. - B : Lors de la réaction H- + H2O = H2 + HO-, l'ion hydrure de formule H-, est le réducteur. Vrai. couple oxydant / réducteur : H2 / H-: H- = ½H2 + e- couple oxydant / réducteur : H2O /H2 : H2O + e- = ½H2 + HO- - C : L'ion hydrure est une base ; son acide conjugué est le dihydrogène H2. Vrai. Une base est susceptible de gagner un proton : H-+ H+ = H2 - D : L'ion oxyde est une base. Vrai. couple acide /base HO- / O2- : O2- + H+ = HO-. Stabilité de l'eau de dichlore Données : L'oxydant du couple (O2 / H2O) est moins fort que l'oxydant du couple(Cl2 / Cl-) Enoncé : Soit une solution aqueuse de dichlore contenant initialement 0,1 mol.L-1 de dichlore. L'oxydant le plus fort est Cl2 ; le réducteur le plus fort est l'eau : Cl2+ H2O = ½O2 + 2Cl- +2H+. Le dichlore peut également se dismuter : Cl2+ H2O = Cl- + ClO- +2H+. - A : On peut affirmer que le dichlore oxyde l'eau lentement. Vrai. - B : La réaction entre l'eau et le dichlore est une réaction naturelle. Vrai. - C : Au bout d'un temps très long, le pH de la solution augmente. Faux. Il se forme ses ions H+ ; la solution devient plus acide ; le pH diminue. - D : La masse de dichlore dissoute par litre diminue au cours du temps. Vrai. Le dichlore est un ractif : la quantité de matière de ce dernier diminue avec le temps. 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. avancement (mol) H3O+ +HO- = 2H2O initial 0 0,02*0,01 = 2 10-4 0,05*4 10-3 =2 10-4 solvant en large excès en cours x 2 10-4-x 2 10-4-x fin xmax = 2 10-4 2 10-4-xmax =0 2 10-4-xmax =0 - A : Le pH théorique du mélange final à l'équilibre vaut 7 à 25°C. Vrai. Mélange acide fort et base forte en proportions stoechiométriques. - B : Dans le mélange [Cl-] = [K+] = 2 mmol.L-1. Vrai. [Cl-] = [K+] = 2 10-4/0,1 = 2 10-3mol/L = 2 mmol/L - C : Dans le mélange final à l'équilibre il n'y a plus d'ions hydronium et d'ions hydroxydes. Faux. à pH=7, à 25°C : [H3O+]=[HO-] 10-7 mol/L. - D : Lors du mélange la seule réaction est l'autoprotolyse. Faux. Il y a autoprotolyse et une réaction acide base H3O+ +HO- =2H2O Les ions K+ et Cl- ne sont ni des acides ni des bases. Données : 2Fe 3+ + Fe = 3 Fe 2+. (1) Enoncé: Dans 20 mL d'une solution de sulfate de fer III, on ajoute de la poudre de fer en excès. On agite puis on filtre. Au filtrat on ajoute 1,0 cm3 d'acide sulfurique concentré. Après refroidissement on dose la solution obtenue par une solution de permanganate de potassium à 0,024 mol.L-1. Il faut ajouter 20,5 mL pour obtenir une coloration rose persistante. Que vaut la concentration en ion Fer III dans la solution initiale? A: 0,123 mol.L-1 B: 2,46.10-2 mol.L-1 C: 0,615 mol.L-1 D: 8,20.10-2 mol.L-1. MnO4- + 8 H+ + 5e- = Mn2+ + 4H2O 5Fe2+ + 5 e- = 5Fe3+. MnO4- + 8 H+ + 5Fe2+ = Mn2+ + 4H2O + 5Fe3+. Quantité de matière à l'équivalence : n(Fe2+) = 5 n(MnO4- ) = 5 * 0,024*20,5 10-3 = 2,46 10-3 mol. D'après les nombres stoechiométriques de (1) : n(Fe3+) = 2/3 n(Fe 2+) = 2/3 *2,46 10-3 =1,64 10-3 mol dans 20 mL [Fe3+]initial = 1,64 /20 =8,2 10-2 mol/L.   Les graphiques ci-dessous représentent les dosages de 10 mL de 3 solutions acides A1H , A2H et A3H par une solution de soude de concentration 0,1 mol.L-1.   Concentration des acides : [A3H] = 0,1*9/10 =0,09 mol/L ; [A1H] = 0,1*10/10 =0,1 mol/L ; [A2H] = 0,1*8/10 =0,08 mol/L. Les concentrations étant proches, l'acide le plus fort possèdera le plus petit pKa. D'après l'allure du début des courbes : A3H est un acide fort (pKa = 0), A1H et A2H sont des acides faibles. Les pKa sont obtenus sur le graphe à la demi-équivalence soit pKa(A1H) ~ 5 ; pKa(A2H) ~ 7. - A : A1H est plus faible que A3H. Vrai. - B : A1H est un acide faible. Vrai. - C : La concentration de A2H vaut 0,08 mol.L-1. Vrai. - D : A2H est moins fort que A1H car la concentration de A2H est plus faible que celle de A1H. Faux. Les concentrations étant proches, l'acide le plus fort A1H possèdera le plus petit pKa. On réalise les demi- piles Zn2+ / Zn et Cu2+ / Cu. Chaque demi- pile contient 100 mL de solution de concentration 0,1 mol/L. Le zinc et le cuivre des électrodes sont en excès. On considère la réaction Zn2+ + Cu (s )= Zn (s) + Cu2+ dont la constante d'équilibre est K= 2 10-37. - A : A l'extérieur de la pile les électrons circulent de l'anode vers la cathode. Vrai. Le zinc, plus réducteur que le cuivre, s'oxyde et libère des électrons Zn(s) = Zn2+ +2e-. Le zinc constitue l'anode négative : à l'extérieur, les électrons circulent de l'anode en zinc, négative, vers la cathode en cuivre. - B : Le système évolue dans le sens de la formation de Zn (s). Faux. - C : Le zinc constitue la borne négative de la pile. Vrai. - D : La valeur initiale du quotient de réaction vaut 1. Vrai. réaction de fonctionnement de la pile : Zn (s) + Cu2+ = Zn2+ + Cu (s ). Qr i = [Zn2+ ]i / [Cu2+ ]i =0,1/0,1 = 1. 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 pH-mètre mesure le pH ; le conductimètre mesure la conductance. - B : Le pH mesuré est égal à 11,4. L'avancement final est xf = 8 10-13 mol. Faux. avancement (mol) NH3(aq) + H2O(l) = NH4+ (aq) + HO-(aq) initial 0 0,1 solvant en large excès 0 0 en cours x 0,1-x x x fin xfin = 2 10-4 0,1-xfin xfin xfin [HO-(aq)] = 10-14 / [H3O+(aq)] = 10-14 / 10-11,4 =2,51 10-3 mol/L [HO-(aq)] =xfin /V = xfin/0,2 : xfin=2,51 10-3 *0,2 =5,0 10-4 mol. - C : L'ammoniac NH3 est un acide. Faux. C'est la base du couple acide / base NH4+ (aq)/ NH3(aq) - D : La réaction de l'ammoniac sur l'eau est : NH3(g) + H2O = NH4+ + HO-. Faux. il vaudrait mieux écrire : NH3(aq) + H2O(l) = NH4+ (aq) + HO-(aq). Le rouge de méthyle est un indicateur coloré dont le pKa est 5,2. Sa teinte est rouge en milieu très acide et jaune en milieu basique. On a représenté ci-dessous la formule topologique d'une des espèces présentes dans une solution de cet indicateur coloré. - A : La molécule représentée donne un couleur rouge à la solution. Faux. En milieu très acide un proton se fixe sur l'azote : - B : En milieu neutre, l'indicateur coloré teinte la solution en jaune à 25°C. Vrai. La teinte est rouge à pH inférieur à pKa-1 (soit 4,2). La teinte est jaune à pH suprieur è pKa+1 (soit 6,2) - C : Lorsque l'indicateur est dans un milieu dont le pH est 7,2, la proportion de l'espèce acide est d'environ 1%. Vrai. pH = pKa + log ([A-] /[AH]) ; log ([A-] /[AH]) = 7,2-5,2 = 2 ; [A-] /[AH] = 100. - D : Le rouge de méthyle possède une fonction acide carboxylique. Vrai. groupe -COOH.

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