Chimie en solution
Un litre d’une solution commerciale à base d’acide cyanhydrique (HCN) a une densité de 1,35. Le pourcentage massique de HCN est de 6%.
Masses molaires :
$ M(H) = 1 \, \text{g.mol}^{-1}$
$ M(C) = 12 \, \text{g.mol}^{-1}$
$ M(N) = 14 \, \text{g.mol}^{-1}$
Question 16 :
La concentration en HCN est:
- A) $0,30 \text{ mol.L}^{-1}$
- B) $13,50 \text{ mol.L}^{-1}$
- C) $1,35 \text{ mol.L}^{-1}$
- D) $3,00 \text{ mol.L}^{-1}$
Question 17 :
Quel est le volume prélevé de cette solution commerciale pour préparer 200 mL d'une solution de HCN à $6.10^{-2} \text{ mole.L}^{-1}$ ?
- A) 0,18 mL
- B) 8,88 mL
- C) 4,00 mL
- D) 40,00 mL
Question 18 :
Une solution de 100 mL de HF à $5.10^{-3} \text{ mole.L}^{-1}$ a un pH $\approx$ 3, déterminer le taux ($\tau$) d'avancement de la réaction suivante : $ HF + H_2O \rightleftharpoons H_3O^+ + F^-$
Question 19 :
Le quotient de la réaction précédente est :
- A) $4.0 \times 10^{-3}$
- B) $2.5 \times 10^{-5}$
- C) $1.5 \times 10^{-3}$
- D) $2.5 \times 10^{-4}$
Question 20 :
Quel volume d'Hydroxyde de potassium KOH à $2.10^{-1} \text{ mole.L}^{-1}$ est nécessaire pour neutraliser 200 mL d'une solution de HCN à $6.10^{-2} \text{ mole.L}^{-1}$ ?
- A) 16,67 mL
- B) 0,6 mL
- C) 166,70 mL
- D) 60 mL
Question 21 :
Une solution décapante est préparée par un mélange de deux acides forts : 100 mL de HCl $5.10^{-1} \text{ mol.L}^{-1}$ et de 400 mL de $ HNO_3$ $1,25.10^{-1} \text{ mol.L}^{-1}$. Le pH de cette solution est égal à :
- A) $-\log(0.1)$
- B) $-\log(2)$
- C) $-\log(5)$
- D) $-\log(6.5)$
Oxydo-réduction
Soit la pile constituée d'une électrode en cuivre (Cu) plongée dans une solution aqueuse de sulfate de cuivre (II) $ Cu^{2+} + SO_4^{2-}$ ; d'une électrode en aluminium (Al) plongée dans une solution aqueuse de chlorure d'aluminium $ Al^{3+} + 3 Cl^-$ et d'un pont salin qui relie les deux solutions.
On branche un conducteur ohmique en série avec un ampèremètre, et on place le dipôle, ainsi constitué, entre les pôles de la pile. Après une durée $\Delta t$ de fonctionnement de la pile, on observe un dépôt sur l'électrode de cuivre et une diminution de la masse de l'électrode d'aluminium.
Masses molaires : $ M(Cu) \approx 64 \text{ g.mol}^{-1}$, $1F \approx 96000 \text{ C.mol}^{-1}$, $ M(Al) \approx 30 \text{ g.mol}^{-1}$
Question 22 :
À la cathode de la pile, a lieu une :
- A) Réduction
- B) Oxydation
- C) Réaction chimique
- D) Pas de réaction
Question 23 :
L'anode de la pile est constituée de :
- A) $ Cu^{2+}$
- B) $ Cu$
- C) $ Al$
- D) $ Al^{3+}$
Question 24 :
Après 15 minutes de fonctionnement de la pile, la différence de masse $\Delta m_c$ déposée sur la cathode pour un courant de 10 µA est de :
- A) 0,05 µg
- B) 3,00 µg
- C) 3,50 µg
- D) 6,00 µg
Question 25 :
Après 32 minutes de fonctionnement de la pile, la différence de masse $\Delta m_a$ disparue à l'anode pour un courant de 10 µA est de :
- A) 0,01 µg
- B) 0,05 µg
- C) 2,00 µg
- D) 9,00 µg
Question 26 :
L'équation du bilan de la pile s'écrit :
- A) $3Cu + 2Al^{3+} \rightarrow 3Cu^{2+} + 2Al$
- B) $3Cu^{2+} + 2Al \rightarrow 3Cu + 2Al^{3+}$
- C) $ Cu \rightarrow Cu^{2+} + 2e^-$
- D) $ Al \rightarrow Al^{3+} + 3e^-$
Question 27 :
La pile s'arrête de fonctionner après :
- A) Disparition totale de Cu
- B) Consommation totale de $ Cu^{2+}$
- C) Disparition totale de Al
- D) Consommation totale de $ Al^{3+}$
Cinétique chimique
A température constante, le suivi d'une transformation chimique a permis d'obtenir le graphique suivant de l'avancement x en fonction du temps. Le volume de la solution est égal à 200 mL.
Question 28 :
La vitesse volumique de la réaction à t = 0 s est égale à :
- A) $0,20 \text{ mol.L}^{-1}\text{.s}^{-1}$
- B) $1,0 \text{ mol.L}^{-1}\text{.s}^{-1}$
- C) $2,0 \text{ mol.L}^{-1}\text{.s}^{-1}$
- D) $3,0 \text{ mol.L}^{-1}\text{.s}^{-1}$
Question 29 :
La vitesse volumique de la réaction à t = 200 s est égale à :
- A) $5,3 \times 10^{-3} \text{ mol.L}^{-1}\text{.s}^{-1}$
- B) $6,5 \times 10^{-2} \text{ mol.L}^{-1}\text{.s}^{-1}$
- C) $0,20 \text{ mol.L}^{-1}\text{.s}^{-1}$
- D) $1,0 \text{ mol.L}^{-1}\text{.s}^{-1}$
Question 30 :
Le temps de demi-réaction est de :
- A) 10 s
- B) 400 s
- C) 550 s
- D) 40 s
