QCM acide base : concours blanc kiné d'après P Chantant

Chaque question possède une ou plusieurs propositions exactes. A- L'ion hydrogénosulfite HSO3- (aq) est une espèce chimique ampholyte. Vrai. H2SO3 /HSO3- (aq) : HSO3- (aq) joue le rôle de base. HSO3- (aq) / SO32- : HSO3- (aq) joue le rôle d'acide. Un ampholyte ( ou amphotère) est une espèce pouvant se comporter à la fois comme un acide et une base. B- En solution aqueuse, le chlorure d'hydrogène est un acide fort plus fort que l'acide nitrique. Faux. L'acide le plus fort existant dans l'eau est H3O+. Tout acide plus fort réagit avec H2O pour former H3O+. On dit " il y a nivellement de l'acidité par le solvant, l'eau". C- L'ion H+ est un acide. Faux.  L'ion H+ hydraté est un acide. H+ est un proton. Lors d'une réaction acide base, il y a transfert d'un proton H+ de la forme acide d'un couple acide / base à la forme base de l'autre couple. D- L'acide aminoéthanoïque H2N- CH2-COOH est l'acide conjugué de l'ion +H3N- CH2-COOH. Faux. +H3N- CH2-COOH / H2N- CH2-COOH ; H2N- CH2-COOH joue le rôle de base. Dans une fiole jaugée de 100 mL, on mélange 20 mL d'acide chlorhydrique 0,01 mol.L-1 , 50 mL de potasse concentration 0,004 mol.L-1 puis on complète avec de l'eau distillée . A- Le pH théorique du mélange final à l'équilibre vaut 7 à 25°C. Vrai. avancement (mmol) H3O+ + HO- = 2H2O initial 0 20*0,01 =0,20 50*0,004 =0,2 solvant en large excès en cours x 0,2-x 0,2-x fin ( réaction totale) xmax 0,2-xmax 0,2-xmax 0,2-xmax = 0 ; xmax =0,2 mmol. Les réactifs se trouvent en proportions stoechiométriques. la solution finale est une solution de chlorure de potassium, milieu neutre de pH=7. B- Dans le mélange [Cl-]eq = [K+]eq = 2 mmol/L. Vrai. Les ions chlorure et potassium sont spectateurs : n(Cl-) = n(K+) = 0,2 mmol dans 0,1 L. [Cl-]q = [K+] =0,2/0,1 = 2 mmol/L. C- Dans le mélange final à l'équilibre il n'y a plus d'ions hydronium et d'ions hydroxydes. Faux. A pH=7 il y a autant d'ion oxonium ( hydronium ) que d'ion hydroxyde. D- Lors du mélange la seule réaction est l'autoprotolyse. Faux. couples acide / base mis en présence : H3O+ /H2O et H2O / HO-. La réaction prépondérante est : HO- + H3O+ = 2 H2O. On dissout 0,1 mol d'ammoniac NH3 gazeux dans de l'eau pure, de façon à obtenir 200 mL de solution. A- Le pH-mètre mesure la conductance de la solution. Faux. Le conductimètre mesure la conductance ou la conductivité de la solution. Le pH-mètre mesure le pH de la solution. B- Le pH mesuré étant égal à 11,4, l'avancement final est xf = 8 10-13 mol. Faux. avancement (mmol) NH3 + H2O = HO- +NH4+. initial 0 0,1 solvant en large excès 0 0 en cours x 0,1-x x x fin ( réaction limitée) xfin 0,1-xfin xfin xfin [HO-] = 10pH-14 =1011,4-14 =10-2,6 = 2,5 10-3 mol/L. Volume de la solution V = 0,2 L ; [HO-] =xfin / V soit xfin = [HO-] V = 2,5 10-3 *0,2 =5,0 10-4 mol. C- Lors de la réaction entre l'ammoniac gazeux NH3 et l'eau, l'eau est l'acide. Vrai. Couple acide /base : NH4+/ NH3 et H2O /HO- NH3 + H2O =NH4+ +HO-. D- La réaction de l'ammoniac sur l'eau est : NH3 (g)+ H2O =NH4+ +HO-.Vrai.     Web www.chimix.com On dispose de nitrate de fer III solide. On veut préparer 250 mL d'une solution aqueuse de nitrate de fer III telle que la concentration des ions nitrate soit égale à 0,6 mol/L. Le sulfate de fer est totalement soluble. La masse de nitrate de fer III à dissoudre est égale à : A : 36,3 g B : 108,9 g C : 12,1 g D : 48,4 g Masse molaire en g/mol : Fe = 56 N = 14 O = 16. Dissolution du solide : Fe(NO3)3(s) = Fe3+(aq) + 3NO3-(aq). (1) n(NO3-) = 0,6*0,25 =0,15 mol. D'après les nombres stoechiométriques de (1) : n(Fe(NO3)3(s) ) = 0,15/3 = 0,05 mol. Masse molaire Fe(NO3)3 : M= 56+3(14+3*16) = 242 g/mol. m = n M = 0,05*242 = 12,1 g. Le phénol C6H5OH est un acide dont la solution aqueuse appelée eau phéniquée, possède des propriétés antiseptiques. Sa solubilité dans l'eau est de 9,4 g.L-1. Le pH d'une solution saturée de phénol est égal à 5,0. A- La concentration molaire en soluté apporté d'une solution saturée de phénol est égale à 0,10 mol.L-1. Vrai. Masse molaire du phénol : M= 6*12+6+16 = 94 g/mol. 9,4 / 94 = 0,10 mol/L. B- La forme basique du couple dont le phénol est la forme acide s'écrit C6H5O - . Vrai. C6H5OH = C6H5O - +H+. C- Le taux d'avancement de la réaction du phénol dans l'eau est supérieur à 10 %. Faux. Pour un litre de solution : xfin = 10-pH = 10-5 mol ; xmax = 0,1 mol taux d'avancement final : xfin / xmax =10-5 /0,1 = 10-4. D- La réaction entre le phénol et l'eau est totale. Faux. Le taux d'avancement final est très inférieur à 1 : la réaction est très limitée. On prépare une solution aqueuse d'acide carboxylique HA en dissolvant 1,80 g de cet acide pur dans de l'eau distillée. Le volume de solution obtenue est de 3 litres, et la concentration molaire apportée est de 1,00.10-2 mol.L-1. Le pH de cette solution est de 3,4. A- En solution aqueuse, cet acide est totalement dissocié en ions. Faux. Dans l'hypothèse d'une réaction totale de AH avec l'eau : pH=-log c = -log 0,01 = 2. La valeur mesurée est bien supérieure à 2 : l'hypothèse d'une réaction totale est donc fausse. B- La masse molaire de l'acide est égale à 60 g.mol-1. Vrai. 0,6 g dissout dans 1 L ; c= 0,01 mol/L ; M =m/c = 0,6/0,01 = 60 g/mol. C- L'acide éthanoïque et HA ont même masse molaire. Vrai. acide éthanoïque CH3-COOH : M= 2*12+4+2*16 = 60 g/mol. D- La valeur de la constante d'acidité est d'environ 10-4,8. Vrai. pH ~½(pKa - log c) ; pKa = 2pH + log c = 2*3,4 + log 0,01 = 4,8. Lors d'un dosage acido-basique, on obtient la courbe ci-dessous : Parmi les propositions suivantes, lesquelles sont exactes ? A- Il s'agit du dosage d'une base par un acide. Faux. Le pH est croissant : avant l'équivalence l'acide est en excès. L'acide ( solution à titrer) est dans le becher dans lequel plonge la sonde du pH-mètre ; la base ( solution titrante) est dans la burette. Donc dosage d'un acide par une base. B- La solution d'acide est à la concentration 3,2.10-2 mol.L-1. Faux. Le pH à l'équivalence est égal à 7 : dosage acide fort base forte. Un acide fort est entièrement ionisé en solution : pHinitial = - log c = 1,8 ( lecture graphe) c = 10-1,8 =1,6 10-2 mol/L. C- Il s'agit du dosage d'un acide fort par une base forte. Vrai. D- Quelles que soient les concentrations initiales de l'acide et de la base utilisés compris entre 0,01 mol/L et 1.10-5 mol/L , le pH à l'équivalence vaut toujours 7. Vrai. Les ions spectateurs ne possèdent aucune propriété acido-basique. le point équivalent est un invariant d'un dosage acide fort, base forte. À 37°C, le produit ionique de l'eau est Ke = 2,5 .10-14. A 25°C, pKe = 14. A- La valeur du produit ionique de l'eau augmente avec la température. Vrai. B- À 37°C, la salive de pH= 6,8 est neutre. Vrai. [H3O+] [HO-] =2,5 10-14; solution électriquement neutre [H3O+]= [HO-] [H3O+]= (2,5 10-14)½ = 1,6 10-7 ; le pH d'un milieu neutre, à 37°C vaut -log 1,6 10-7 =6,8. C- Dans une solution aqueuse d'hydroxyde de potassium telle que [HO- ] =2,5 10-3 mol/L , la concentration en ions oxonium à 37°C est égale à 1,0.10-11 mol/L. Vrai. [H3O+] [HO-] =2,5 10-14 ; [H3O+]= 2,5 10-14 / 2,5 10-3 =1,0 10-11 mol/L. D- En milieu aqueux, la réaction 2H2O(l) = HO-(aq)+ H3O+(aq) n'a lieu que dans l'eau pure de pH égal à 7. Faux. Autoprotolyse de l'eau : cette réaction a lieu dans toute solution aqueuse. On dispose d'une solution d'acide chlorhydrique commerciale . Sur l'étiquette on lit :"densité = 1,19 ; pourcentage massique en chlorure d'hydrogène 36% ; masse molaire HCl : 36,5 g/mol. Quel volume ( en mL) de la solution commerciale doit-on prélever pour préparer 3 L de solution d'acide chlorhydrique à 0,02 mol/L. A : 5,1 ; B : 26 ; C : 65 ; D : 85 ; Masse de 1 L de solution : 1,19 kg = 1190 g ; masse d'acide pur : 1190*0,36 =428,4 g quantité de matière d'acide dans un litre ( concentration) : 428,4/36,5 =11,7 mol/L Facteur de dilution F = 11,7 / 0,02 = 587. Volume de solution mère à prélever pour obtenir 1 L de solution fille à 0,02 mol/L : 1000 / 587 =1,7 mL soit 1,7*3 =5,1 mL pour obtenir 3 L de solution diluée à 0,02 mol/L. On donne les conductivités ioniques molaires ( S.m2.mol-1 ) à 25 °C : lNa+ = 5. 10-3 ; lCl- = 7,6 10-3 ; lHO- = 19,8 .10-3 ; lH3O+ = 34,9 .10-3. La conductivité d'un mélange de 2 litres de soude 10-4 mol /L et de 10 mL d'acide chlorhydrique 0,02 mol.L-1 vaut environ : A- la conductivité d'une solution aqueuse de chlorure de sodium de concentration voisine de 10-3 mol/L . Faux. avancement (mol) H3O+ + HO- = 2H2O initial 0 2 10-4 0,01*0,02 = 2 10-4 solvant en large excès en cours x 2 10-4 -x 2 10-4 -x fin ( réaction totale) xmax 2 10-4 -xmax 2 10-4 -xmax Les réactifs sont en proportions stoechiométriques : la solution finale est une solution de chlorure de sodium telle que : n(Na+) = n(Cl-) = 2 10-4 mol dans 2,01 L ; [Na+] =[Cl-]=2 10-4 /2,01 ~ 10-4 mol/L. B- 1,26 mS. m-1 . Vrai. [Na+] =[Cl-] =10-4 mol/L = 0,1 mol m-3. Conductivité de la solution : s = lNa+[Na+] +lCl-[Cl-] = (5 +7,6)10-3*0,1 = 1,26 10-3 S m-1 = 1,26 mS m-1. C- 0,126 mS.cm-1 . Faux. 1,26 mS m-1= 1,26 /100 mS cm-1 = 1,26 10-2 mS cm-1. D- 12,6.10-3 mS.m-1. Faux.

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