L'eau oxygénée est une solution aqueuse de peroxyde d'hydrogène H₂O₂ qui se décompose lentement à la température ordinaire suivant la réaction :

2H₂O₂ = 2 H₂O (l) + O₂ (g)

Soient deux béchers A et B contenant chacun 30 mL d'eau oxygénée. Aucun dégagement gazeux n'est apparent. On ajoute dans le becher A, 1 mL d'une slution de couleur rouille de chlorure de fer III, de concentration 0,2 mol/, et dans le becher B, 5 mL de la même solution. On observe un changement de teinte, les solutions deviennent vertes durant le dégagement gazeux puis la couleur rouille réapparaît quand le dégagement gazeux cesse.

Quelles sont les affirmations exactes ?

1. Les ions Fe³⁺(aq) ne participent pas à la réaction de décomposition de l'eau oxygénée. Faux, ces ions jouent le rôle de catalyseur.
2. Les ions Fe³⁺(aq) participent à la réaction de décomposition de l'eau oxygénée mais sont régénérés à la fin de celle-ci. Vrai
3. L'ion Fe³⁺(aq) n'est pas un catalyseur. Faux,
4. La décomposition de l'eau oxygénée est une dismutation. Vrai
   H₂O₂ + 2H⁺+2e^-= 2 H₂O réduction ; H₂O₂ = O₂(g) + 2H⁺+2e^- oxydation
5. La vitesse de la réaction augmente avec la concentration des ions Fe³⁺(aq). Vrai

On considère la réaction acido-basique d'un acide partiellement dissocié AH dans l'eau dont l'équation est : AH(aq) + H₂O = A^-(aq) + H₃O⁺(aq)

On note C_a la concentration de soluté AH, x l'avancement de la réaction, V le volume réactionnel constant, y l'avancement volumique de la réaction défini par :

y= x/V, Q_r le quotient de la réaction.

Quelles sont les affirmations exactes ?

1. Q_r= [AH] / ([A^-][H₃O⁺] ) Faux.
2. Q_r= [A^-][H₃O⁺] / [AH] Vrai.
3. Q_r= [AH] [H₃O⁺] / [A^-] Faux.
4. Q_r= y²/(C_a-y) Vrai.
5. Q_r= x²/(C_a-x) Faux. Q_r= (x/V)²/(C_a-x/V)

On effectue le craquage de l'octane ( hydrocarbure à 4 atomes de carbone ) en présence de silicates d'aluminium, à 500 °C, sous une pression de 5 10⁵ Pa. On obtient un mélange de deux hydrocarbures appelés A et B. Une solution de permanganate de potassium en milieu basique devient verte en présence de B et reste violette en présence de A. Afin de déterminer la structure de B on fait agir sur lui une solution aqueuse de dibrome. Une masse de 5,6 g de B suffit pour décolorer une solution aqueuse contenant 16 g de dibrome. Le composé B ne possède pas d'isomre Z, E.

H: 1 ; C : 12 ; Br : 80 g/mol.

Quelles sont les affirmations exactes ?
B est un alcène de formule C_nH_2n ; C_nH_2n + Br₂ = C_nH_2nBr₂

n( Br₂) = 16/160 = 0,1 mol ; n(B) = 5,6 /M = 0,1 soit M= 56 g/mol et n = 4 d'où C₄H₈ est B.

1. A est le propane Faux A est un alcane à 4 atomes de carbone
2. A est le but-2-ène Faux
3. A est le butane Vrai
4. B est le propène Faux
5. B est le but-1-ène Vrai.

On réalise une solution A en mélangeant 50 mL d'une solution de chlorure de sodium de concentration 2 10^-3 mol/L avec 50 mL d'une solution d'hydroxyde de sodium de concentration 1 10^-3 mol/L. l_(HO-) = 200 10^-4 Sm² mol^-1 ; l_(Na+) = 50 10^-4 Sm² mol^-1 ; l_(Cl-) = 76 10^-4 Sm² mol^-1 . Quelle est la conductivité de la solution A en S m^-1 ? (1,5 10^-4 ; 1,5 10^-2 ; 2,5 10^-2 ; 0,25 ; 1,5)

Dans la solution A : [HO^-] = 0,5 10^-3 mol/L = 0,5 mol m^-3 ; [Cl^-] = 1 10^-3 mol/L=1 mol m^-3 ; [Na⁺] = 1,5 10^-3 mol/L = 1,5 mol m^-3

s = l_(HO-) [HO^-] + l_(Na+)[Na⁺] + l_(Cl-) [Cl^-] = (200*0,5 + 50*1,5 + 76*1)10^-4 = 2,5 10^-2 S m^-1.

Dans un bécher contenant une solution verte de manganate de potassium, on introduit goutte à goutte une solution d'acide sulfurique jusqu'à l'obtention d'une couleur rose de la solution du bécher. (ion manganate MnO₄^2-)

Couples redox : MnO₄^2-/ Mn²⁺ et MnO₄^- /MnO₄^2-

Quelles sont les affirmations exactes ?

1. L'équation de réduction est : MnO₄^2- + 8H⁺ + e^- = Mn²⁺ + 4H₂O Faux. MnO₄^2- + 8H⁺ + 4 e^- = Mn²⁺ + 4H₂O
2. Au cours de la réaction l'ion manganate gagne des électrons. Vrai.
3. Au cours de la réaction l'ion manganate perd des électrons. Faux.
4. L'ion manganate est un ampholyte. Faux. ampholyte est réservé aux couples acide base
5. La couleur rose est due aux ions Mn²⁺.Vrai.

On réalise une solution A en mélangeant les solutions aqueuses suivantes :
- 40 mL de chlorure de sodium ( Na⁺ ; Cl^-) à 0,04 mol/L.
- 20 mL d'hydroxyde de potassium ( K⁺ ; HO^-) à 0,025 mol/L.

- 10 mL d'hydroxyde de sodium ( Na⁺ ; HO^-) à 0,03 mol/L.

- 10 mL d'acide sulfurique ( 2H₃O⁺ ; SO₄^2-) à 0,02 mol/L.

- 20 mL d'acide chlorhydrique ( H₃O⁺ ; Cl^-) à 0,015 mol/L.

Quel est le pH de la solution A ? (4 ; 6 ; 7 ; 11 ; 13)

volume de la solution A : 100 mL ;

Quantité de matière initiale : n(H₃O⁺) = 0,015*20 + 2*0,02*10= 0,7 mmol ; n(HO^-)=10*0,03 + 20*0,025=0,8 mmol

après réaction H₃O⁺+HO^-= 2H₂O : HO^- est en excès de 0,1 mmol soit [HO^-]=0,1/100 = 10^-3 mol/L ; [H₃O⁺]=10^-14/10^-3 =10^-11 mol/L ; pH=11.

Chaque compartiment contient un volume V= 100 mL de solution de concentration C= 1,0 10^-2 mol/L. Chaque électrode a une masse voisine de 6,0 g.

Zn : 65,4 ; Cu : 63,5 g/mol

Quelles sont les affirmations exactes ?

1. Il se produit une oxydation à l'électrode de zinc. Vrai Zn=Zn²⁺(aq)+2e^-.
2. L'électrode de zinc s'appelle la cathode Faux anode = oxydation
3. La solution d'ions Cu²⁺ est l'espèce limitante.Vrai Cu²⁺ +2e^- = Cu ; Cu²⁺ + Zn = Zn²⁺+ Cu
   n(Cu²⁺ )=VC= 10^-3 mol ; n(Zn)= 6/65,4 voisin de 0,1 mol
4. Une pile peut fonctionner grâce à un transfert de protons. Faux transfert d'électrons
5. Une pile est usée si le quotient de réaction est égal à la constante d'équilibre de la réaction se produisant dans la pile et si le réactif limitant a totalement disparu. Faux Une pile est usée si le quotient de réaction est égal à la constante d'équilibre de la réaction se produisant dans la pile. Le réactif limitant a presque entierement disparu.

On fait réagir v₁=10 mL de solution de permanganate de potassium de concentration c₁=0,20 mol/L avec v₂= 10 mL d'une solution d'acide oxalique de concentration c₂ =0,50 mol/L. A l'instant t=0, la solution est violette.

Quelles sont les affirmations exactes ?

1. L'ion MnO₄^- est en excès dans la solution initiale. Faux n(MnO₄^- ) _i = v₁c₁ = 10*0,2 = 2 mmol ; n(H₂C₂O₄ ) _i = v₂c₂ = 10*0,5 = 5 mmol ; d'après les coefficients de l'équation, les proportions sont stoechiométriques.
2. On observe au bout d'un certain temps la décoloration de la solution initiale. Vrai.
3. La température est un facteur cinétique de la réaction.Vrai.
4. La vitesse initiale de la réaction est nulle. Vrai. L'ion Mn²⁺ sert de catalyseur ( autocatalyse) et au début la quantité de catalyseur est nulle.
5. Le temps de demi-réaction est la moitié de la durée nécessaire pour que la réaction soit terminée. Faux à t½, l'avancement est égal à la moitié de l'avancement final.

La spectrophotométrie est une méthode physique permettant de suivre l'évolution d'une réaction chimique au cours du temps, à condition que l'une des espèces soit colorée.

Quelles sont les affirmations exactes ?

1. Les longueurs d'ondes des radiations visibles par l'oeil humain sont comprises entre 400 nm et 800 nm. Vrai.
2. Pour une longueur d'onde donnée, l'absorbance A d'une solution colorée est proportionnelle à sa concentration c.Vrai aux faibles concentrations.
3. La couleur d'une substance colorée est celle de la couleur qu'elle absorbe. Faux La couleur d'une substance colorée est la couleur complémentaire de la couleur qu'elle absorbe.
4. L'absorbance A s'exprime en mol L^-1 cm^-1.Faux L'absorbance est sans unité.
5. Le spectre d'absorption d'une espèce colorée est la courbe A=f(c) où c est la concentration de l'espèce colorée. Faux Le spectre d'absorption d'une espèce colorée est la courbe A=f(l) où l est la longueur d'onde de la lumière.

Quelles sont les affirmations exactes ?

1. Cet ester est obtenu par action de l'acide éthanoïque sur le butan-1-ol. Faux action de l'acide éthanoïque sur le 3-méthyl butan-1-ol.
2. L'alcool dont dérive cet ester est un alcool secondaire. Faux primaire
3. La réaction de formation de l'ester est lente. Vrai.
4. La réaction d'estérification est totale. Faux limitée par l'hydrolyse de l'ester.
5. On peut augmenter le taux d'avancement fnal de la réaction si on utilise un excès d'acide éthanoïque par rapport à l'alcool. Vrai.