Quantité de matière, QCM chimie : concours technicien chimiste Avignon 2011

Aurélie 27/12/11

Quantité de matière, QCM chimie : concours technicien chimiste Avignon 2011.

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Parmi les deux échantillons suivants, quel est celui qui contient le plus grand nombre d'atomes :
m(Ag) = 107,9 g/mol ; M(Ne) = 20,2 g/mol) ; N_A = 6,02 10²³ mol^-1.
m =1 g d'argent contient : m/M(Ag) N_A =1 / 107,9 * 6,02 10²³= 5,6 10²¹ atomes.
m =1 g de néon contient : m/M(Ne) N_A =1 / 20,2 * 6,02 10²³= 3,0 10²² atomes.
Parmi les deux échantillons suivants, quel est celui qui contient la plus grande masse de chlore :
10 g de Cl₂ contient 10 g d'élément chlore.
10,1 g de NaCl contient : m(Cl) *10,1 / M(NaCl) =35,5 *10,1 / 58,5 =6,1 g de chlore.
0,1 mole de Cl₂ contient 0,1 M(Cl₂) =0,1 *71 = 7,1 gde chlore.
Une mole d'un composé contient 6,02 10²³ atomes d'hydrogène, 35,5 g de chlore et 64,0 g d'oxygène.
Quelle est sa formule ?
HClO₂ ; HClO ; HClO₃ ; H(ClO)₂ ; HClO₄.
6,02 10²³ atomes d'hydrogène : 1 mole d'élément hydrogène ;
35,5 g de chlore : 35,5 / M(Cl) = 1 mole d'élément chlore ;
64,0 g d'oxygène : 64 / M(O) = 64 / 16 = 4 moles d'élément oxygène.
Quelle quantité de matière, exprimée en moles, représentent les échantillons suivants :
11,2 g de fer : 11,2 / m(fe) = 11,2 / 56 = 0,2 mol.
1,6 10^-3 g de soufre : 1,6 10^-3 / M(S) =1,6 10^-3 /32 =5 10^-5 mol.
10 g de sucre C₁₂H₂₂O₁₁ : 10 / M(sucre) = 10 / (12*12+22+16*11) =10/342=2,9 10^-2 mol.
1,5 10² kg de chaux ( CaO) : 1,5 10⁵ /M(CaO) = 1,5 10⁵ /(40+16) =2,7 10³ mol.
0,02 L de CCl₄ ( r =1,595 g/mL) : v =20 mL ; m = r V = 1,595 *20=31,9 g
m/M(CCl₄) =31,9 /(12+4*35,5) =0,21 mol.

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Indiquez le nombre de protons, neutrons et électrons pour chaque nucléide.
⁴⁵₂₁Sc : 21 protons ; 21 électrons et 45-21 = 24 neutrons.
⁹⁹₄₃Tc : 43 protons ; 43 électrons et 99-43 = 56 neutrons.
⁵⁶₂₆Fe : 26 protons ; 26 électrons et 56-26 = 30 neutrons.
³⁵₁₇Cl : 17 protons ; 17 électrons et 35-17 = 18 neutrons.
²⁴₁₂Mg²⁺ : 12 protons ; 12-2 = 10 électrons et 24-12= 12 neutrons.
Dans les questions qui suivent, plusieurs réponses vous sont proposées, noter les lettres correspondant à la ou les réponses correctes :
Un atome :
A - est un édifice électriquement neutre. Vrai.
B - contient autant de nucléons que d'électrons. ( de protons positifs que d'électrons négatifs )
C - a un rayon de l'ordre de 1 angström ( 10^-10 m ).Vrai.
D - est constitué de protons et de neutrons. ( et d'électrons négatifs )

La classification périodique :
A - est un tableau à 18 colonnes.Vrai.
B - classe les éléments par numéro atomique croissant. Vrai.
C - classe les éléments par masse atomique croissante.
D - regroupe dans une même colonne les éléments dont les atomes ont le même nombre d'électrons.( même nombre d'électrons externes )

L'électronégativité :
A - est très élevée pour un atome d'oxygène. Vrai.
B - traduit l'affinité d'un atome envers les électrons. Vrai.
C - est maximale pour l'élément fluor. Vrai.
D - permet de prévoir le caractère polaire de l'eau.

Le quotient de réaction d'un système chimique :
A - possède toujours la même valeur.
B - est d'autant plus élevé que les réactifs solvatés sont plus présents. (les concentrations des réactifs apparaissent au dénominateur )
C - est d'autant plus élevé que le solvant est plus présent.
D - est d'autant plus élevé que les produits solvatés sont plus présents. Vrai. (les concentrations des produits apparaissent au numérateur ).

La constante de réaction associée à un équilibre chimique :
A - dépend de la température du système.Vrai.
B - dépend des quantités initiales de réactifs et de produits.
C - est la valeur du quotient de réaction à l'état final. Vrai.
D - toutes les réponses précédentes sont justes.

A l'équivalence d'un dosage, espèces titrante et titrée :
A - ont été introduites en quantités égales. ( en proportions stoechiométriques )
B - sont absentes du milieu réactionnel. Vrai.
C - ont été introduites dans les proportions stoechiométriques. Vrai.
D - échangent les rôles de réactif limitant et réactif en excès. Vrai.
La vitesse volumique d'une réaction chimique s'exprime en :
A - m.s^-1.
B - mol.s^-1.
C - mol.L^-1.s^-1. Vrai.
D - L.mol^-1.s^-1.
Le temps de demi-réaction :
A - est la durée au bout de laquelle l'avancement est la moitié de sa valeur à l'équilibre. Vrai.
B - est la durée au bout de laquelle l'avancement est la moitié de sa valeur maximale.
C - est la durée au bout de laquelle on a consommé la moitié du réactif limitant. Vrai.
D - est indépendante de la température à laquelle on réalise la réaction.
Un catalyseur :
A - est une espèce chimiquement inerte.
B - sert à ralentir une réaction chimique qui s'emballe.
C - est consommé puis partiellement régénéré au cours de la réaction.
D - toutes les réponses précédentes sont fausses. Vrai.

On réalise la combustion complète d'une masse m = 10,0 g d'un composé organique A constitué des éléments carbone, oxygène et hydrogène.
On récupère, suite à cette combustion, une masse m₁ = 6,0 g de vapeur d'eau et une masse m₂ = 14,4 g de dioxyde de carbone.
Sachant que la masse molaire de ce composé organique est M = 180,0 g.mol^-1, déterminer sa composition massique puis sa formule brute.
C_xH_yO_z avex x, y et z entiers.
Masse d'élément hydrogène dans A : m₁ M(H₂)/ M(H₂O) = 6,0 *2/ 18 =0,667 g soit 0,667/10 *100 = 6,67 % d'élément hydrogène.
Masse d'élément carbone dans A : m₂ M(C)/ M(CO₂) = 14,4 *12/ 44 =3,927 g soit 3,927 /10 *100 = 39,3 % d'élément carbone.
100-39,3-6,67 = 54 % d'élément oxygène.
12 x / 39,3 = M / 100 = 1,8 ; x = 1,8*39,3 / 12 ~6.
y/6,67 = 1,8 ; y = 1,8 *6,67 ~12 ; 16z /54 =1,8 ; z = 1,8*54/16 ~ 6 d'où C₆H₁₂O₆.

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