Aurélie 11/05/08
 

 

Concours kiné Berck : 9 années de QCM

oxydoréduction, pile, électrolyse

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Les ions nitrate en milieu acide agissent comme oxydants. Dans ces conditions les ions nitrates agissent avec le mercure et l'on obtient du monoxyde d'azote et des ions Hg2+. Cette réaction est utilisée pour doser un engrais nitraté. On prend 0,544 g de cet engrais et on mesure un volume de monoxyde d'azote dégagé v=97 mL. volume molaire : 24 L / mol

Quel est le pourcentage massique en ion nitrate de cet engrais ?

0,25/0,544 *100 = 46%.



On réalise une pile en associant deux demi-piles constituées par les couples Ag+ /Ag (E° =0,8 V] et Zn2+ / Zn.[E°= -0,76 V] Les solutions sont séparées par une paroi poreuse. Cette pile débite un courant constant d'intensité 42 mA dans une résistance R=33 ohms . La pile cesse de fonctionner au bout de 27 heures.

charge élémentaire : e = 1,6 10-19 C ; nombre d'Avogadro N= 6,02 1023 mol-1.

Zn : 65,4 g/mol ; Ag : 108 g/mol

Parmi les affirmations suivantes, quelles sont celle qui sont exactes ?

A l'anode le zinc est réduit en ion Zn2+. Faux.

oxydation du zinc à l'anode : Zn(s) = Zn2+ + 2e-.

La résistance interne de la pile est environ 4 ohms. Vrai.

tension à vide aux bornes de la pile E = 0,8-(-0,76) = 1,56V.

tension aux bornes de la pile en fonctionnement : U=E-rI= RI

r = E/I -R= 1,56/0,042-33 =4 W.

La capacité de la pile est de 11,34 Ah. Faux.

Q= I t = 0,042*27 =1,13 Ah.

La masse de zinc ayant disparu au cours du fonctionnement de la pile est de 1,4 g environ. Vrai.

Q= 1,134 *3600 = 4082 C

Quantité de matière d'électrons : n = 4082/96500 =0,0423 mol.

Quantité de matière de zinc : 0,0423/2 =0,0211 mol

Masse de zinc m=n M = 0,0211*65,4 =1,38 g.

La masse d'argent s'étant formé au cours du fonctionnement de la pile est de 4,6 g environ. Vrai.

Ag+ +e- = Ag.

n(Ag)= n(e-) = 0,0423 mol

masse d'argent : m= n M = 0,0423*108 = 4,6 g.

 


On fait réagir 10 mL d'acide sulfurique sur de la poudre d'aluminium. Il se forme 240 mL de dihydrogène. Les couples mis en jeu sont : H+ / H2 et Al3+ / Al. Le volume molaire vaut : 24 L/mol.
Déterminer la masse (mg) d'aluminium ayant réagi.


Al
+ 3H+
--> Al3+
+ 1,5 H2(gaz)
initial
m / 27 mol
n
0
0
en cours
m / 27-x
n-3x
x
1,5x
fin
m / 27-xfin
n-3xfin
xfin
1,5xfin
1,5xfin = 0,24 / 24 = 0,01 mol d'où : xfin = 0,01/1,5 = 6,67 10-3 mol

masse d'aluminium : 6,67 10-3 *27 = 0,18 g = 180 mg.


On réalise le titrage de 20 mL d'une solution de dioxyde de soufre par une solution de diiode à 0,08 mol/L. Il faut verser un volume de 14,2 mL de diiode pour obtenir l'équivalence. Les couples mis en jeu sont : SO42- / SO2 et I2 / I-. Volume molaire = 24 L/mol.
Déterminer le volume en mL de dioxyde de soufre que l'on a dissout dans 500 mL d'eau pour obtenir la solution précédente.

SO2 + 2H2O=SO42- + 4H+ + 2e- oxydation

I2 + 2e- = 2I- réduction

SO2 + 2H2O + I2 = SO42- +4H+ + 2I- oxydo-réduction


SO2
I2 ajouté
initial
n
0
en cours
n-x
x
à l'équivalence
n-xéqui=0
xéqui = 0,08*14,2 10-3

= 1,136 10-3 mol

d'où n = 1,136 10-3 mol dans 20 mL de solution de SO2.

soit 2,84 10-2 mol dans 500 mL

volume de gaz SO2 dissous : 2,84 10-2* volume molaire = 2,84 10-2 *24 = 0,682 L=682 mL.

 





 

Web

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Les ions thiosulfate S2O32- réagissent avec le diiode I2 en solution pour donner des ions iodure I- et des ions tétrathionate S4O62-. On verse 15 mL de solution de diiode de concentration C= 6 10-3 mol/L dans une solution contenant des ions thiosulfate.

Déterminer la quantité maximale ( en micromole) d'ions thiosulfate pouvant réagir avec le diiode.

2S2O32- + I2 = 2 I- + S4O62-.

à l'équivalence : n thiosulfate = 2nI2 =2*15 10-3*6 10-3 = 180 10-6 mol = 180 mmol.


On verse une solution acidifiée de permanganate de potassium dans un tube à essai contenant de l'éthanol. La transformation chimique ayant liau a pour équation :

2 MnO4- + 5 CH3-CH2OH + 6H+ --> 5 CH3-CHO + 2Mn2+ + 8H2O

Parmi les affirmations suivantes, combien y-en-a-t-il d'exactes ?

L'éthanol joue le rôle de réducteur. exact

Les ions permanganate libèrent 5 électrons exact MnO4- + 8H+ + 5e-= Mn2+ + 4H2O.

Il s'agit d'une réaction de réduction ménagée d'un alcool faux, oxydation ménagée d'un alcool.

Le produit formé est une cétone faux, un alcool primaire conduit d'abord à un aldehyde.

Un test à la DNPH en fin de réaction donne une couleur jaune, caractéristique du groupe carbonyle.exact

3 affirmations exactes.


On réalise l'électrolyse d'une solution aqueuse acidifiée de nitrate d'argent entre deux électrodes de graphite. La concentration initiale en nitrate d'argent est 0,2 mol/L. On observe un dépôt d'argent à la cathode et un dégagement de O2 à l'anode. L'électrolyse dure 25 min. La cathode est pesée, séchée : sa masse a augmenté de 357 mg. Couples O2(g) / H2O ; Ag+(aq) / Ag (s) ; 1F= 96500 C/mol. M( Ag) = 107,9 g/mol
Calculer la valeur de l'intensité ( en A) du courant débité par le générateur. (0,11 ; 0,21 ; 0,31 ; 0,42 ; 0,64 ; pas de réponse)
Ag+ + e- = Ag
n(Ag)= m/M= 0,357 / 107,9 = 3,31 10-3 mol donc n( e-) = 3,31 10-3 mol d'électrons
Quantité d'électricité : Q= 3,31 10-3 *96500 = 319,4 C
intensité : 319,4 / (25*60) =
0,21 A








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