QCM oxydo-réduction, pile, électrolyse ( Kiné EFOM 2009)

On dispose d'un mélange constitué de n_A = 0,1 mol de propan-1-ol ( noté A) 
et n_B = 0,2 mol de propan-2-ol (noté B).
On procède à l'oxydation ménagée , en milieu acide, de ce mélange par une solution aqueuse de dichromate de potassium en excès ( couple Cr₂O₇^2-/Cr³⁺).
La concentration molaire de la solution de dichromate de potassium est 0,1 mol/L. 
Déterminer le volume minimal de solution de dichromate de potassium qu'il faut utiliser pour l'oxydation ménagée du mélange des deux alcools A et B

A	B	C	D	E	F
660 mL	1330 mL	330 mL	500 mL	750 mL	autre

pile zinc argent.
Une pile formée des couples Ag⁺ / Ag et Zn²⁺/Zn débite dans un circuit.
Ag : 110 g/mol ; Zn : 65 g/mol ; 1 F = 10⁵ C
Déterminer l'intensité du courant sachant que la variation de masse de l'électrode d'argent est 1,10 g en 20 heures.

A	B	C	D	E	F
9,5 mA	25,5 mA	13,9 mA	36,5 mA	52,5 mA	autre

Déterminer la variation de mase de la lame de zinc pendant la même durée.

A	B	C	D	E	F
-325 mg	129 mg	-129 mg	-226 mg	-525 mg	autre

oxydation de l'éthanol.  
L'éthanol peut être oxydé en acide éthanoïque CH₃-COOH par une solution de dichromate de potassium K₂Cr₂O₇ acidifiée.
M(éthanol) = 46 g/mol ; m(K₂Cr₂O₇) = 294 g/mol.
Déterminer la masse de dichromate de potassium nécessaire pour oxyder 9,2 g d'éthanol ?

A	B	C	D	E	F
48,6 g	39,2 g	55,8 g	64,6 g	72,0 g	autre

sel de Mohr et ion permanganate
On appelle sel de Mohr un corps cristallisé possédant la composition FeSO₄, (NH₄)₂SO₄, 6H₂O.
Masse molaire M = 392 g/mol.
Il fournit lors d'une dissolution l'ion Fe²⁺.
On dissout 0,784 g de sel de Mohr dans 100 mL d'eau.
Couples redox Fe³⁺/Fe²⁺ ; MnO₄^- / Mn²⁺.
Déterminer la concentration molaire (mol/L)en ion fer (II) de la solution.

A	B	C	D	E	F
3 10-3	0,02	3,5 10-2	4,5 10-3	0,10	autre

Déterminer le volume de cette solution à ajouter pour que tous les ions Fe²⁺ soient oxydés en Fe³⁺.

A	B	C	D	E	F
20 mL	105 mL	1,5 10-2 L	8,5 10-3 L	0,04 L	autre

zingage électrolytique.
Le zingage consiste à recouvrir une pièce d'acier de zinc : on la plonge dans une solution aqueuse de sulfate de zinc ( Zn²⁺ aq + SO₄^-aq) et on fait circuler un courant entre cette pièce et une électode de graphite.
On veut recouvrir une pièce de surface S = 1,00 m² d'une épaisseur e = 0,100 mm de zinc.
M(zinc) = 65 g/mol ; masse volumique du zinc r(Zn) =6,5 g cm^-3 ; 1F = 10⁵ C.
Calculer la quantité d'électricité ( C) .

A	B	C	D	E	F
1,5 105	2,0 106	1,1 105	1,5 106	3,3 105	autres

Lors de l'électrolyse de 200 mL d'une solution aqueuse d'acide sulfurique un courant d'intensité I = 1,0 A traverse l'électrolyseur pendant 10 min. 
De l'oxygène se dégage à l'anode et de l'hydrogène àla cathode. V_m = 25 L/mol.


Quelle(s) est (sont) la (les) proposition(s) exacte(s) ?A- les équations des réactions se produisant respectivement à l'anode et à la cathode sont :
B- le volume de dioxygène produit est 75 cm³.
C- le volume de dihydrogène produit est 75 cm³.


correction fixe
chimix

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acide base, conductimétrie, oxydoréduction, chimie organique : EFOM 2010

QCM VRAI/FAUX

Pile.
On étudie la pile formée par les couples Zn²⁺/Zn et Cu²⁺/Cu.
A- Il s'agit de la pile de de Volta.
B-  Il s'agit de la pile Danielle.
C- Il y a oxydation au pole positif.
D- On note conventionnellement cette pile :  Zn²⁺aq |Zn(s) || Cu²⁺aq| Cu(s).
E- Le symbole || indique la séparation entre les demi-piles qui est une condition nécessaire à la naissance du courant. 

pKa et force d'un acide.
A- Un acide faible est d'autant plus fort que le pKa du couple auquel il appartient est élevé.
B-  Plus le pKa d'un couple acide / base est petit, plus l'acide du couple est dissocié dans l'eau, à concentration apportée égale.
C- Plus un acide faible est dilué, plus il a tendance à être fort.
D- La dilution n'a aucune influence sur la dissociation d'un acide AH dans l'eau.
E- Lorqu'un acide est faible dans l'eau, sa base conjuguée est forte dans l'eau.  


Conductivité.
On connaît les conductivités molaires dans les conditions standards de différentes solutions :
 L_NaCl = 126 10^-4 S m² mol^-1 ; L_HCl = 425 10^-4 S m² mol^-1 ; L_H2SO4 = 860 10^-4 S m² mol^-1 ;
A- la conductivité de la solution d'acide sulfurique est bien plus grande que les autres valeurs car c'est un diacide.
B-  Pour les conductivités molaires ioniques, on a la relation : l_{H+ aq} < l_{Na+ aq} . 
C- L_Na2SO4 = 687 10^-4 S m² mol^-1.
D- L_Na2SO4 = 262 10^-4 S m² mol^-1.
E- La conductivité molaire standard L_Na2SO4 ne vaut aucune des valeurs précédentes

Oxydation ménagée  par l'ion permanganate de monoalcools.
A- Tous les alcools sont oxydés.
B- Les alcools tertaires sont oxydés en acide carboxylique.
C- Les alcools primaires s'oxydent tous en aldehydes.
D- Les alcools secondaires s'oxydent en cétone.
E- Toutes les réponses précédentes sont fausses. 

titrage acide base (soude).
Une prise d'essai de volume V₀ d'une solution d'un monoacide fort AH de concentration en acide apportée c₀ est titrée par une solution de soude de concentration c₁.
On exprime le volume de soude versé par la valeur V et on pose x= V / V_E où V_E est le volume de soude versé à l'équivalence.
A- On peut définir l'équivalence du titrage par x =c₁V/ ( V₀c₀)=1 .
B- La concentration en A^- initialement présente vaut : [A^-aq]_i =V₀c₀/ V.
C- Avant l'équivalence, la concentration en ions oxonium restants est : [H₃O⁺aq] =V₀c₀(1-x)/ (V+V₀) .
D- Le meilleur indicateur coloré pour ce titrage est la phénolphtaléine.
E- A l'équivalence du titrage  [H₃O⁺aq]_équi = 1,0 10^-6 mol/L.


Solubilité du chlorure de plomb PbCl₂.
La solubilité du chlorure de plomb est  s = 5,00 mol/L à 25°C. La constante d'équilibre K associée à la réaction de solubilisation du chlorure de plomb vaut :

1,00 105 ;
125 ;
500 ;
20,0 ;
Est-il possible de diminuer  les concentrations des espèces en solution saturée en modifiant la température de la solution. 




Acide acétique.
On prépare une solution S d'acide acétique de conductivité s = 0,020 S m^-1
et de concentration en soluté apportée c₁ = 2,0 10^-2 mol/L.
l_H3O+ = 35 10^-3 S m² mol^-1 ;  
l_CH3-COO- = 5,0 10^-3 S m² mol^-1 ;
 A- Cette réaction est limitée et [CH₃COO^-]_éq = 0,50 mol m^-3.  
B-  Cette réaction est limitée et [CH₃COO^-]_éq = 500 mol dm^-3.
C- la constante d'équilibre associée à la réaction de l'acide acétique sur l'eau vaut K = 12,5.
D- la constante d'équilibre associée à la réaction de l'acide acétique sur l'eau vaut K =12,5 10^-6.
E- La conductivité de la solution S dépend fortement de sa température.

 Les corps gras.

A- Ils répondent à la formule générale suivante, où R, R', R" désignent des chaînes carbonées. 

B- sont des triesters.
C- sont des produits de la saponification.
D- sont des triglycérides.
E- ont la propriété d'être des acides. 


Evolution spontanée d'une réaction chimique.
Soit une réaction de quotient de réaction Q_r et de constante d'équilibre K.
A- l'équation chimique s'écrit obligatoirement avec un signe = 
B- le système chimique n'évolue pas si Q_r < K. 
évolution dans le sens direct.
C- le système chimique  évolue dans le sens direct de l'écriture de la réaction si Q_r < K. 
évolution dans le sens indirect.
D- le système chimique peut évoluer vers l'équilibre et la réaction chimique être athermique.
E- le système chimique ne peut évoluer que dans le sens d'une réaction exothermique.


Titrage acide base.
L'équation chimique support du titrage par la soude d'une solution d'un acide AH se dissociant totalement dans l'eau est :
A- AH aq + HO^-aq = A^-aq + H₂O(l).
B-  H₃O⁺aq + HO^-aq =2H₂O(l).  
C- AH aq + B^-aq = A^-aq + BH(aq).
D- Un titrage équivaut-il à un dosage?
F- Un titrage est-il une technique de dosage?

Soit la réaction : 2H₂O(l) =H₃O⁺aq + HO^-aq :
A- elle n'a lieu que dans l'eau pure.
B-  elle correspond à la dismutation de l'eau.  
C- elle prouve que l'eau est de la famille des ampholytes.
D- elle permet de calculer le pH de neutralité de l'eau pure en fonction de la température.
F- toutes ces affirmations sont fausses.

A- un alcool tertiaire se caractérise avec le bleu de bromothymol.  
B-  le 2,3-diméthylbutanal a pour formule C₆H₁₂O. 
C- le 2-méthylpropanal et la butanone sont isomères.
D- la 2,4-DNPH réagit avec une cétone.
F- un alcool primaire et un alcool tertiaire peuvent être isomères.

L'ion benzoate est une base faible.
C₆H₅COO^- aq + H₂O(l) = C₆H₅COOH aq + HO^-aq.
A-La constante d'équilibre s'écrit : K =[C₆H₅COOH aq]_éq [HO^-aq]_éq / [C₆H₅COO^- aq]_éq .
B-  le quotient de réaction associé à la réaction précédente est nul à l'équilibre.  
C- K augmente.
D- on déplace l'équilibre dans le sens indirect.
F-On modifie la température : K reste inchangé.


correction chimix 

correction fixe 

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Pile argent aluminium ( Kiné Berck 2009)

Dans les deux solutions préparées la dissolution des solides est totale.
Solution 1 notée S₁ :
On prépare une solution de nitrate d'argent en dissolvant 10,2 g de nitrate d'argent solide AgNO₃ dans de l'eau distillée afin d'obtenir 500 mL de solution.
Solution 2 notée S₂ :
On prépare une solution de sulfate d'aluminium en dissolvant 10,4 g de solide Al₂(SO₄)₃, 18 H₂O dans de l'eau distillée pour obtenir 250 mL de solution.
Ag : 108; N : 14 ; O : 16 ; Al : 27 ; S : 32 ; H : 1 g/mol.
Réalisation de la pile :
On verse V₁ = 100 mL de solution S₁ dans le becher n°1 et on y plonge un fil d'argent.
On verse V₂ = 100 mL de solution S₂ dans le becher n°2 et on y plonge un fil d'aluminium.
Les deux demi-piles sont reliées par un pont salin contenant une solution saturée de nitrate d'ammonium.
Le circuit électrique extérieur est composé d'un ampèremètre, d'un conducteur ohmique de résistance R.
La pile fonctionne pendant une durée Dt et l'intensité constante du courant délivré est I = -22,1 mA


Au bout de la durée Dt on prélève V= 20,0 mL de la solution S₁. 
On remplit une burette graduée de chlorure de sodium de concentration apportée c'=1,00 10^-1 mol/L. La réaction du dosage est : Ag⁺aq + Cl^-aq = AgCl(s).
On plonge la sonde du conductimètre dans l'erlenmeyer. 
On verse la solution de chlorure de sodium, millilitre par millilitre et on mesure la conductivité s de la solution après chaque ajout.
Par détermination graphique on trouve qu'il faut verser V_éq =14,1 mL de solution de chlorure de sodium pour obtenir l'équivalence.
Données : 1F = 9,65 10⁴ C

 

Questions : 

Calculer la concentration effective initiale ( mol/L) des ions argent dans la solution S₁.

Calculer la concentration effective initiale ( mol/L) des ions aluminium dans la solution S₂.

Déterminer la durée Dt ( en min) de fonctionnement de la pile.  

Calculer la variation de masse Dm ( en mg) de l'électrode d'argent au bout de la durée Dt

Calculer la concentration effective finale ( mol/L) des ions aluminium dans la solution S₂.

correction chimix
correction fixe

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