QCM chimie : concours agrégation Algérie 2000
* On dispose d'un ensemble de solutions aqueuses contenant chacune une et une seule des espèces suivantes, toujours à la concentration de 0,010 mol/L.
a) ammoniac NH3 ; b) acide acétique CH3-COOH ; c) chlorure d'hydrogène HCl.
*En ce qui concerne les valeurs de leur pH, ces solutions se classent dans l'ordre :
A. pHa < pHc < pHb ; B. pHc < pHa < pHb ; C. pHc < pHb < pHa ; D. pHb < pHc < pHa.
Analyse :
HCl est un acide fort (pKa (H3O+ / H2O)=0) ; CH3-COOH est un acide faible (pKa (CH3-COOH / CH3-COO-) =4,8) ;
NH3 est une base ( pKa(NH4+ /NH3)=9,2).
A concentration égale, l'acide le plus fort a le plus petit pKa et le plus petit pH.
*La réaction d'oxydo-réduction est une réaction chimique :
A. de deux sens qui s'inverse ; B. au cours de laquelle se produit un transfert d'électrons du réducteur vers l'oxydant ;
C. qui se produit entre un acide et une base; D. toujours lente et athermique.
Analyse :
Un réducteur cède un ou des électron(s) ; un oxydant gagne un ou des électron(s). Donc B.
*Considèrons deux solutions aqueuses de monobase de même concentration C telle que 10-6 mol/L < C < 0,1 mol/L.
La solution qui correspond à l'acide le plus fort :
A. est celle qui a la valeur du pH la plus grande ; B.est celle qui a la valeur du pH la plus petite ;
C. est celle qui a la valeur du pKa la plus grande ; D. est celle qui a la valeur du pKa la plus petite.
Analyse :
A concentration égale, à la base la plus faible correspond l'acide le plus fort.
La base la plus faible possède le plus petit pKa et le plus petit pH . Donc B et D.
*Parmi les équations chimiques suivantes,
quelle est celle où le (les) coefficient(s) stoechiométrique(s) de produits a (ont) la valeur 2, une fois équilibrée :
A. 2H2+2Br2--> ...HBr ; B.N2 +3H2 --> ...NH3 ;
C. 2O3 --> ...O2 ; D. 2NO2 --> N2O4.
Analyse :
2H2+2Br2--> 4 HBr ; N2 +3H2 --> 2NH3 ; 2O3 --> 3O2 ; donc B
* Chaque élément chimique est représenté par le symbole AZX :
A. A représente le nombre de protons ; B. Z représente le nombre de charges ;
C. X représente le nombre de neutrons ; D. A représente le nombre de masse.
Analyse :
A : nombre de nucléons ( protons et neutrons ) ou nombre de masse ; Z : n° atomique ou nombre de charges ; X : symbole de l'élément chimique ; donc B et D.
L'atome de chlore possède 17 électrons ; sa formule électronique est :
A. K2L16 ; B. K2L8 M7 ; C. K2L16 M5 ; D. K2L8 M6 .
Analyse :
Le niveau n=1 compte au plus deux électrons ; le niveau n=2 compte au plus 8 électrons
Dans l'état fondamental, on remplit d'abord le niveau n=1 ; quand celui-ci est complet, on remplit le niveau n=2 et ainsi de suite ; donc B.
L'atome de potassium de symbole 3919K possède :
A. 19 neutrons ; B. 19 électrons ; C. 39 neutrons ; D. 19 protons.
Analyse :
A =39 : nombre de nucléons ( protons et neutrons ) ; Z = 19 : n° atomique ou nombre de charges ou nombre de protons ou nombre d'électrons ;
A-Z = 20 , nombre de neutrons ; donc B et D.
On place 12,0 g de carbone et 5,0 g de dihydrogène dans une bombe calorimétrique et on les fait réagir suivant l'équation : 3 C(s) + 4H2(g) --> C3H8(g) DH° = -103,8 kJ.
La quantité maximum de chaleur libérée par cette réaction est :
A. 34,60 kJ ; B. 64 kJ ; C. 128,5 kJ ; D. 309,5 kJ.
Analyse :
Quantités de matière initiales des réactifs : n(C) = m/M = 12 /12 = 1 mole ; n(H2) =5/2 = 2,5 moles ;
3 moles de carbone réagissent avec 4 moles de dihydrogène ou 1 mole de carbone réagit avec 4/3 =1,33 moles de dihydrogène ( ce dernier est donc en excès );
énergie libérée en mettant en jeu seulement 1 mole de carbone : 103,8 / 3 = 34,6 kJ ; donc A.
Les métaux sacrificiels peuvent être utilisés pour protéger des pipelines, des fosses septiques et des hélices de bateaux. On donne le potentiel E° standard : E°(Pb2+/Pb) = -0,13 V ;
E°(Mg2+/Mg) = -2,37 V ; E°(Zn2+/Zn) = -0,763 V ; E°(Ag+/Ag) =0,80 V ; E°(Fe2+/fe) = -0,44 V.
Le métal le mieux utilisé comme anode sacrificielle pour protéger le fer est :
A. Mg(s) ; B. Zn(s) ; C. Pb ; D. Ag.
Analyse :
Les métaux ( Mg, Zn ) plus réducteurs que le fer, s'oxydernt à la place du fer : ce dernier sera protégé ; le magnéium est le plus réducteur : donc A.
Une réaction d'oxydo-réduction a lieu lorsqu'on place une plaque de zinc dans une solution aqueuse de sulfate de cuivre (I). Le cuivre métallique commence à se déposer et la couleur de la solution change.
Dans cette réaction, le réducteur est :
A. Cu(s) ; B. Zn(s) ; C. Cu2+ ; D. Zn2+.
Analyse :
Le zinc s'oxyde et les ions Cu2+se réduisent en cuivre (s) ; donc B.
En solution aqueuse, une base est d'autant plus forte :
A. les taux d'avancement des réactions vers la droite et ceux des réactions vers la gauche deviennent égaux ; B. aucune réaction n'a lieu ;
C. la masse des réactifs est égale à lamasse des produits ; D. le taux d'avancement final atteind sa valeur maximale.
Analyse :
Si le taux d'avancement atteind la valeur maximale ( 1), la réaction est totale.
la réaction dans le sens direct se déroule ; la réaction dans le sens inverse se produit également, mais la composition du système à l'équilibre de change plus ; donc A.
Les systèmes chimiques atteignent l'équilibre quand :
A. que le produit ionique de l'eau est faible ; B. que sa concentration C est forte ; C. que son pKb est faible ; D. que son acide conugué est faible.
Analyse :
pKb + pKa = 14 à 25°C. Une base est d'autant plus forte, à concentration égale, que son pKa est grand, donc que son pKb est faible.
A concentration égale, plus l'acide conjugué est faible, plus la base est forte ; donc B.
D'après le principe de le Chatelier ( 1888 ) " un système à l'équilibre, soumis à une contrainte, tend vers un nouvel équilibre " qui :
A. diminue cette contrainte ; B. augmente cette contrainte ; C. allège cette contrainte ; D. renforce cette contrainte.
Analyse :
Le système à l'équilibre évolue dans le sens qui diminue cette contrainte ; donc A et C.
