QCM : acide, alcool, compos�s organiques, dissolution, pile. Concours kin� St Michel 2015

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1. Solutions acides et pH. ( 1 pt).
On consid�re les trois solutions suivantes, de m�me volume V = 20,0 mL,� 25�C.
La solution 1 est une solution d'acide chlorhydrique de pH1 = 3,0.
La solution 2 est une solution d'acide sulfurique de concentration c2 =0,5 10-2 mol/L.
La solution 3 est une solution d'hydroxyde de sodium de concentration c3 =0,5 10-2 mol/L.
- Pour la solution 2, pH2 = 2,3. Faux.
L'acide sulfurique est un diacide fort ; pH2 = -log (2c2)=-log 10-2 = 2.
- L'ajout de 20 mL d'eau � la solution 1, conduit � une augmentation de pH de 0,3 unit�. Vrai.
pH'1 = -log (�c1) =log 2 -log c1 =0,3 +pH1.
 - Le pH de la solution 3 est gal � 11,7. Vrai.
pH3 = 14 + log c3 = 14 + log(0,5 10-2)=11,7.
 - La solution 3 provient d'une solution obtenue par dissolution d'une mase m = 1,0 g de soude dans 500 mL d'eau. Faux.
n = m / M(NaOH) = 1,0 / 40 = 0,025 mol ; c = n /V = 0,025 / 0,50 =0,050 mol / L.

2. Alcools. (0,5 pt)
On consid�re les mol�cules organiques suivantes :
1. 2-m�thylbutan-2-ol ; 2. 2,2-dim�thylpropan-1-ol ;
- La mol�cule 1 est un alcool secondaire. Faux.
Alcool tertiaire.
 - La mol�cule 2 est plus soluble dans l'eau que la mol�cule 3. Vrai.
La mol�cule 3 poss�de une plus grande cha�ne carbon�e hydrophobe. La solubilit� est d'autant plus grande que la cha�ne carbon�e est plus courte et qu'il y a des ramifications.
 - La coh�sion des alcools � l'�tat liquide est essentiellement due � l'existence de liaisons hydrog�ne. Vrai.
- Le classement des temp�ratures d'�bullition des alcools ci-dessus est 2 < 1 < 3 < 4. Faux.
La temp�rature d'�bullition cro�t avec le nombre de carbone et � nombre de carbone �gal, diminue si la cha�ne est ramifi�e. 1 < 3 < 2 < 4.

3. Compos�s organiques. 0,5 pt.

- Ces trois mol�cules comportent un groupe carboxyle. Faux.
L'acide kojique ne comporte pas de groupe -COOH.
- Une seule de ces mol�cules est chirale. Vrai. ( le baclof�ne)
- Une de ces mol�cule pr�sente l'isom�rie Z / E. Vrai. ( l'acide mal��que )
- La r�action entre l'acide mal��que et l'acide kojique peut conduire � la formation d'un ester. Vrai.
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4. Nomenclature. (0,5 pt)
- Le m�thanoate de propyle et le propanoate de m�thyle sont des isom�res. Vrai.
H-COO-CH2-CH2-CH3 et CH3-CH2-COO-CH3.
- L'acide 2-amino-3-hydroxypropano�que a pour formule brute C3H7NO3. Vrai.
HOCH2-CH NH2-COOH.
- . Cette mol�cule porte le nom de (Z)-1,1-dichloro�th�ne. Faux.
1,1-dibromo�th�ne.
- Cette mol�cule porte le nom de 1,3-dim�thylbutylamine. Faux.
2-amino-4-m�thylpentane.

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5. RMN et IR. 0,5 pt
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- La spectroscopie IR permet de distinguer les mol�cules 1 et 2. Faux.
- La spectroscopie IR permet de distinguer les mol�cules 2 et 3. Vrai.
- Le spectre RMN de la mol�cule 2 comprend 2 singulets int�grant le m�me nombre de protons. Vrai.
- Les spectres RMN des mol�cules 1 et 3 pr�sentent un singulet, un triplet et un quadruplet et sont donc identiques. Faux.

6. Dissolution (1 pt).
Le sel de Mohr est un solide de formule FeSO4, (NH4)2SO4, 6H2O. On dissout du sel de Mohr dans 500 mL d'eau afin d'obtenir une solution dont la concentration en sel de Mohr est c = 2,0 10-2 mol/L. M( se de Mohr) 391,8 g/mol.
Les ions fer r�agissent avec les ions hydroxyde pour former un pr�cipit� d'hydroxyde de fer.
- Le sel de Mohr est su solide mol�culaire neutre. Faux.
C'est un solide ionique.
- Pour pr�parer cette solution, il faut peser une masse m = 3,9 g de sel de Mohr.  Vrai.
n = c V = 0,020 *0,50 =0,010 mol ; m = nM = 0,010 *391,8 = 3,9 g.
- Le pr�cipit� d'hydroxyde de fer obtenu par ajout de quelques gouttes d'hydroxyde de sodium � un pr�levement de la solution a pour formule Fe(OH)2 (s). Vrai.
- Dans la solution, la relation entre les concentrations molaires des ions NH4+ et SO42- v�rifient [SO42-]=[NH4+]=�c. Faux.
[SO42-] = 2 c ; [NH4+] = 2c .

7. Pile. 0,5 pt.
Une pile est form�e � partir des couples Cu2+/Cu et Al3+/Al. les m�taux sont en exc�s.les solutions contenant les ions cuivre (II) et aluminium(III) ont la m�me concentration. Le pont salin est constitu� d'une solution satur�e de nitrate de potassium. Le courant circule de l'�lectrode de cuivre vers l'aluminium � l'ext�rieur du circuit.
- A la borne n�gative : Al(s) ---> Al3+aq + 3e-. Vrai.
- Le pont salin ferme le circuit �lectrique et assure le passage des �lectrons. Faux.
Les �lectrons se d�placent dans les m�taux, pas dans les �lectrolytes.
- La cathode est constitu�e par le cuivre. Vrai.
- L'�quation de fonctionnement de la pile est 3Cu(s) + 2Al3+aq ---> 3 Cu2+aq + 2Al(s). Faux.
3 Cu2+aq + 2Al(s)--->3Cu(s) + 2Al3+aq.

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