QCM : chimie. Concours kin� Ceerrf 2015

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1. Deux atomes dont les noyaux sont 126C et 14ZX ont les m�me propri�t�s chimiques.
Parmi les affirmations suivantes, combien sont fausses ? 2.
- Les deux atomes se trouvent dans la m�me p�riode du tableau p�riodique. Vrai.
Ce sont deux isotopes Z = 6 et X est le carbone.
- Les deux atomes se trouvent dans la m�me colonne du tableau p�riodique. Vrai.
- Z est inf�rieur � 6. Faux.
- Z = 6. Vrai.
- Z est sup�rieur � 6. Faux.

2. Une solution aqueuse incolore S0 d'acide m�thano�que pr�sente un pH de 3. Une solution S1 est obtenue en diluant 10 fois la solution S0 avec de l'eau. On donne pKa ( acide m�thano�que / ion m�thanoate ) =3,7.
- L'acide m�thano�que a pour formule brute C2H4O2. Faux.
HCOOH.
- La concentration en ion HO- dans la solution S0 est nulle. Faux.
[HO-] = 10-14 / 10-pH = 10-11 mol/L.
- Le pH de la solution S1 est sup�rieur � 3. 
Vrai.
- Le pKa du couple acide m�thano�que / ion m�thanoate est inf�rieur � 3,7 dans la solution S1, car la dilution favorise la dissociation de l'acide. Faux.
Le pKa ne d�pend que de la temp�rature.

- Aucune des affirmations pr�c�dentes n'est correcte. Faux.

3. On plonge dans 100 mL d'une solution contenant des ions Fe3+ � une concentration c =2,0 10-2 mol/L, un morceau de cuivre m�tallique de masse m =6,35 10-2 g. Une analyse chimique apr�s r�action, suppos�e totale, met en �vidence la pr�sence d'ions ferreux Fe2+ et d'ion cuivre (II) Cu2+ dans la solution. M(Cu) =63,5 g/mol.
- L'�quation chimique de la r�action s'�crit : Cu2+aq +2Fe2+aq ---> Cu(s) +2Fe3+aq. Faux.
Cu(s) +2Fe3+aq --->Cu2+aq +2Fe2+aq.
- Au cours de la r�action, l'oxydant est l'ion
Cu2+aq et le r�ducteur est l'ion Fe2+aq. Faux.
Fe3+aq est l'oxydant et Cu(s) est le r�ducteur.
- La solution finale est une solution tampon. Faux.
- L'avancement maximal est xmax = 2,0 10-3 mol. Faux.

Avancement (mol) Cu(s) +2Fe3+aq --->Cu2+aq +2Fe2+aq
initial 0 6,35 10-2 / 63,5
=1,0 10-3
2 10-2 *0,1
= 2,0 10-3
0 0
final xmax 1,0 10-3-xmax 2,0 10-3 -2xmax xmax 2xmax
Si Cu(s) est en d�faut : 1,0 10-3-xmax=0 ; xmax= 1,0 10-3 mol.
Si
Fe3+aq est en d�faut : 2,0 10-3 -2xmax=0 ; xmax= 1,0 10-3 mol ( � retenir ).
- Tout le cuivre a �t� consomm�. Vrai.
- Aucune des affirmations pr�c�dentes n'est correcte.

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4. Le spectre infrarouge d'un compos� organique A, de formule brute C3H7NO est donn� ci-dessous :

Le compos� A poss�de des liaisons Ct�t-H ( l'atome de carbone est t�tragonal), C=O et N-H.
En infrarouge, la liaison N-H donne une bande pour N-H et deux bandes pour NH2.
Le compos� A est un amide.
- Il existe cinq isom�res d'amide de formule C3H7NO. Faux.

- Le N,N-dim�thylm�thanamide ne peut pas avoir le spectre propos�. Vrai.
Le spectre pr�sente deux bandes vers 3300 cm-1, liaisons NH2.
- La bande vers 1650 cm-1 correspond � celle d'une c�tone. Faux.
C=O du groupe amide..
- La bande � 3200 cm-1 et � 3400 cm-1 correspond � la liaison O-H li�. Faux.
Liaisons NH2.
- A est le N-m�thyl�thanamide.. Faux.
- Aucune proposition ne convient. Faux.
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5. Le nombre de mol�cules parmi celles propos�es ci-dessous  :
m�thanal
, �thanol, �th�ne, acide �thano�que, �thanal,
pouvant exister sous diff�rentes conformations est de :
1 ; 2 ; 3 ; 4 ; 5 ; autres.
M�thanal H2C= O, �th�ne H2C=CH2 :  une seule conformation possible, pas de rotation possible autour de la liaison double.
Ethanol CH3-CH2OH,  acide �thano�que CH3-COOH, �thanal CH3-CHO : plusieurs conformations par rotation autour de la liaison simple C-C.

6. On introduit une masse m = 62,4 mg de sulfate d'argent dans un volume V = 100 mL d'eau distill�e. On suppose le volume constant lors de la dissolution du solut� et la dissolution est totale. On introduit une masse m' =1,27 g de cuivre en poudre dans la solution pr�c�dente. On constate que la solution passe de l'incolore au bleu.
Couples redox : Cu2+/Cu ; Ag+ / Ag. M(Cu) =63,5 g/mol ; M(Ag) =108 g/mol ; M(Ag2SO4) =312 g/mol.
A la fin de la r�action ( suppos�e totale ), la concentration en ions responsables de la couleur de la solution finale est ( en mol/L) :
1,0 10-4 ; 2,0 10-4 ; 4,0 10-4 ; 1,0 10-3 ; 4,0 10-3 ; aucune valeur correcte.


avancement (mol) 2Ag+aq + Cu(s) =2Ag(s) +Cu2+aq
Initial 0 2*0,0624 / 312
= 4,0 10-4.
1,27 /63,5
=2,0 10-2
0 0
Finale x 4,0 10-4 -2x 2,0 10-2 -x x x
Si Cu(s) est en d�faut : 2,0 10-2 -x =0 ; x =2,0 10-2 mol.
Si Ag+aq est en d�faut : 4,0 10-4 -2x = 0 ; x = 2,0 10-4 mol ( on retient cette valeur ).
n(Cu2+aq) finale = 2,0 10-4 mol dans 0,100 L ; [Cu2+aq]finale=2,0 10-4 /0,10 = 2,0 10-3 mol / L.



7. Il existe un ensemble de x esters non cycliques, de masse molaire M = 102 g/L, ne poss�dant aucune liaison multiple carbone- carbone et qui sont tous isom�res de constitution les uns des autres.
x a pour valeur : 3, 4, 6, 7, 9, aucune valeur correcte.
CnH2nO2. M = 12n +2n +32 = 102 soit n = 5 ; C5H10O2.

8. On dose par titrage pH-m�trique une solution SA d'acide �thano�que par une solution SB de soude de concentration CB. pKa ( acide �thano�que / ion �thanoate) = 4,8.
- La courbe obtenue pr�sente deux points d'inflexion car on dose un acide fort par une base faible. Faux.
La courbe obtenue pr�sente deux points d'inflexion car on dose un acide faible par une base forte.
- On peut ajouter de l'eau distill�e au cours du dosage, cela ne modifie pas son r�sultat. Vrai.
L'eau distill�e n'apporte pas d'ion oxonium ni d'ion hydroxyde.
- A la demi-�quivalence du dosage on aura pH = 2,4. Faux.
A la demi-�quivalence pH = pKa=4,8.
- A la fin du dosage le pH du m�lange obtenu aura pour expression pH = - log CB. Faux.
- A la fin du dosage le pH du m�lange obtenu aura pour expression pH = pKe+ log CB. Faux.
- Aucune des informations pr�c�dentes n'est correcte.

9. A propos de l'acide 2-aminobutano�que.
- Ce compos� poss�de une groupe carboxylique et un groupe amine. Faux.
H3C-CH2-CH NH2-COOH. groupe carboxyle.
 Ce compos� comme tous les acides a-amin�s appartient � un couple de deux �nantiom�res. Faux.
La glycine H2N-CH2-COOH ne poss�de pas de carbone asym�trique.
- Le spectre RMN de ce compos� pr�sente un quintuplet. Vrai.
- Le spectre RMN de ce compos� pr�sente 5 signaux de multiplicit� toutes diff�rentes. Vrai.
- Aucune des informations pr�c�dentes n'est correcte.

10. On consid�re un m�lange � volume �gaux d'acide nitrique et d'acide chlorhydrique ( les deux solutions ayant initialement la m�me concentration  c ). Le pH du m�lange est �gal � 2,0.
Pour d�terminer la concentration en ion chlorure du m�lange, on fait r�agir un volume V1 = 20,0 mL de ce m�lange en ajoutant progressivement une solution de nitrate d'argent de concentration c2 = 2,0 10-2 mol/L, en pr�sence d'un indicateur de fin de r�action permettant de d�celer l'�quivalence. Il faut verser un volume V2 de nitrate d'argent pour obtenir l'�quivalence.
- c = 1,0 10-2 mol/L. Vrai.
On m�lange V mL d'acide nitrique de concentration molaire c et V mL d'acide chlorhydrique de concentration molaire c ; quantit� de mati�re d'ion oxonium dans le m�lange 2 VC ; volume du m�lange 2V ;
 [H3O+aq] = 2VC / (2V) = c ; pH = log c = 2 ; c = 1,0 10-2 mol/L.
- c = 2,0 10-2 mol/L. Faux.
- Le nitrate d'argent r�agit avec les ions chlorure venant de l'acide nitrique. Faux.
Les ions chlorure proviennent de l'acide chlorhydrique.
- V2 = 10 mL. Faux.
A l'�quivalence V1 c/2 = V2c2 ; V2 =0,5*20,0 *1,0 10-2 / (2,0 10-2) =5 mL.
- Le dosage r�alis� ne sera pas qualifi� de dosage par titrage car il utilise un indicateur color� pour rep�rer l'�quivalence. Faux.




  

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