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Choisir
la ou les réponse(s) exacte(s).
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Solutions
électrolytiques.
A) Dans une solution de chlorure de cuivre II de concentration c = 0,10
mol/L, la concentration en ion cuivre II vaut 0,050 mol/L. Faux.
CuCl2(s)
= Cu2+aq + 2Cl-aq. [Cu2+aq] = c = 0,10 mol/L.
B)
La formule du chlorure de fer (III) s'écrit Fe3Cl.
Faux.
FeCl3.
C) On réalise le mélange d'une solution de chlorure de cuivre II et
d'une solution de chlorure de fer III. Les deux solutions ont la même
concentration c = 0,020 mol/L et le même volume V = 100 mL. La
concentration en ion chlorure vaut 0,10 mol/L.
Faux.
CuCl2(s)
= Cu2+aq + 2Cl-aq.
FeCl3(s)
= Fe3+aq + 3Cl-aq.
Quantité de
matière d'ion chlorure : n = 2 cV + 3cV = 5 cV.
[Cl-aq] = 5 cV / (2V) =2,5
c = 2,5*0,020 = 0,05 mol/L.
D)
Le volume de bromure
d'hydrogène gazeux qu'il faut dissoudre dans 100 mL pour obtenir une
solution de bromure d'hydrogène telle que [H3O+]
=0,050 mol/L est 1,2 L. Vm = 24,0 L / mol.
Faux.
HBr(g)
+ H2O(l) = H3O+aq+
Br-aq ; n(H3O+aq) =0,05*0,100
=5,0 10-3 mol.
n(HBr(g) = 5,0 10-3
mol ; volume de gaz HBr à dissoudre : 5,0 10-3*24 =0,12 L.
Conductimétrie.
lK+
= 7,4 10-3 S m2 mol-1
; lNO3-
= 7,1 10-3 S m2 mol-1
.
A) La conductance peut s'exprimer en ohm-1. Vrai.
B) Dans les
unités SI, la conductivité molaire ionique s'exprime en S m2
mol-1. Vrai.
C) Pour une
solution d'acide chlorhydrique de concentration 0,10 mol m-3,
la conductivité n'est plus proportionnelle à la concentration de la
solution. Faux.
D) La conductivité
d'une solution de nitrate de potassium de concentration c = 2,0 10-3
mol/L est s
= 2,9 10-3 mS m-1.
Faux.
s = lK+
[K+] + lNO3-[NO3-]
=( lK++ lNO3-) c avec c = 2,0 mol m-3.
s =( 7,4 10-3+7,1 10-3
) *2,0 = 0,029 S m-1.
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Réaction acido-basique.
On considère la réaction de l'acide éthanoïque avec l'eau. La constante d'équilibre K1 associée à l'équation de cet équilibre est égale à 1,6 10-5. Aide au calcul ; log 1,6 ~ 0,2.
A) pKa1 =5,2. Faux.
-log ( 1,6 10-5) = 5 -0,2 = 4,8.
B) A l'équilibre pH = pKa1. Faux.
pH = pKa1 + log([CH3COO-aq] / [CH3COO]).
C) Plus la solution d'acide éthanoïque est concentrée et moins l'acide est dissocié. Vrai.
D) Dans une solution acide de pH=6, c'est l'ion éthanoate qui prédomine. Vrai.
A pH supérieur à pKa, la forme base prédomine.
oxydoréduction.
Données
: H2O2aq / H2O(l)
; I2(aq) / I-aq ; S2O82-aq/
SO42-aq ; Fe2+aq
/ Fe(s).
A)
Le fer Fe(s) peut subir une réduction. Faux.
B)
La demi-équation du couple Fe3+aq / Fe2+aq
est : Fe2+aq =Fe3+aq
+e-. Vrai.
C) En milieu
basique, l'équation de la réaction entre l'eau oxygénée et les ions
iodures s'écrit :
2I-aq + H2O2aq
---> I2aq + 2HO-aq. Vrai.
Oxydation
: 2I-aq = I2aq
+ 2e-. Réduction :
H2O2aq + 2e-=
2HO-aq.
D)
La réaction entre les ions iodures et les ions peroxodisulfate S2O82-aq
nécessite d'acidifier le milieu réactionnel .
Faux.
Oxydation
: 2I -aq = I2
aq + 2e-. Réduction : S2O82-aq + 2e- =2 SO42-aq.
2I
-aq +S2O82-aq=
I2 aq +2 SO42-aq.
Dosage
par titrage.
On considère le titrage d'un volume V = 20 mL d'une solution de diiode
par une solution de thiosulfate de sodium ( 2Na+aq
+ S2O32-aq
) de concentration c1 = 2,0 10-2
mol/L. VE = 5,0 mL est le volume de thiosulfate
de sodium versé à l'équivalence. Données : I2(aq)
/ I-aq ; S4O62-aq/
S2O32-aq.
A) Le diiode est le réactif titrant. Faux
La solution de
diiode est la solution titrée.
B) L'équivalence
est obtenue lorsqu'il y a persistance de la couleur brune. Faux.
I2(aq)
+2S2O32-aq= 2 I-aq
+S4O62-aq.
Avant
l'équivalence le diiode ( solution brune) est en excès ; après
l'équivalence le diiode, seule espèce colorée, est en défaut.
C)
A l'équivalence, la quantité de matière de thiosulfate introduite est
deux fois plus grande que la quantité de matière de diiode à l'état
initial. Vrai.
D)
La concentration du diiode est : 5,0 10-3 mol/L. Faux.
A l'équivalence
2V[I2(aq)]
=VE c1
; [I2(aq)]
= VE c1
/(2V) = 2,0 10-2*5,0
/ 20 =2,5 10-3 mol/L.
Préparation
de solutions.
On souhaite préparer V1 = 100 mL d'une
solution S1 de sulfate de cuivre II de
concentration c1 = 0,010 mol/L.
On dispose de sulfate de cuivre anhydre en poudre ainsi
qu'une solution de sulfate de cuivre II de concentration c2
= 0,50 mol/L et de volume V2 = 500 mL.
A) Il faut prélever 2,0 mL de S2 pour préparer S1. Vrai.
Facteur de
dilution : c2/c1 = 0,50 /
0,010 = 50. Volume de S2 à prélever :V1
/ 50 = 2,0 mL.
B) La solution S1
est 5 fois moins concentrée que la solution S2. Faux. ( 50 fois )
C) S1
est obtenue par dissolution de 0,16 g de sulfate de cuivre anhydre dans
100 mL d'eau. Vrai.
Quantité de
matière de sulfate de cuivre : 0,100*0,010 = 0,0010 mol ; M(CuSO4)
=63,5 +32+64 =159,5 g/mol ;
masse de solide : 159,5 *0,0010 = 0,16 g.
D) La préparation de S1
à partir de S2 s'appelle dilution. Vrai.
Equilibre
acido-basique.
pKa1(HCO3-aq
/ CO32-aq) =10,3 ; pKa2(CO2,
H2O / HCO3-aq)
=6,4.
A) La réaction de HCO3-aq
en tant qu'acide avec HCO3-aq
en tant que base porte le nom de dismutation. Faux.
Ce terme est utilisé en
oxydoréduction.
B) La constante d'équilibre de
la réaction de HCO3-aq
en tant qu'acide avec l'eau est K = 10-10,3. Vrai.
HCO3-aq
+H2O(l) =CO32-aq
+ H3O+aq ; K = [CO32-aq][H3O+aq] / [HCO3-aq] = 10-10,3.
C) La
constante d'équilibre de la réaction de HCO3-aq
en tant que base avec l'eau est K = 10-3,7. Faux.
HCO3-aq
+H2O(l) = CO2, H2O + HO-aq ; K = [CO2, H2O][HO-aq] / [HCO3-aq] ;
or Ka2 = [HCO3-aq] [H3O+aq] / [CO2, H2O] d'où : K = [H3O+aq][HO-aq] / Ka2
=10-14 / 10-6,4
= 10-7,6.
D) Le pH à
l'équilibre de la réaction de HCO3-aq
en tant qu'acide avec l'eau dépend de la concentration initiale
de HCO3-aq.
Faux.
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Titrage acido-basique.
On souhaite titrer l'acide trichloroéthanoïque, acide corrosif de formule CCl3COOH aq. Pour le titrage effectué, pHE = 7,0.
Données : pKa1( CCl3COOH aq / CCl3COO- aq )= 0,7 ; pKa2( NH4+ aq / NH3 aq )= 9,2 ; pKe = 14.
| indicateur coloré | hélianthine | BBT | rouge de crésol | phénolphtaléine | | zone de virage | 3,1 - 4,4 | 6,0 - 7,6 | 7,2 - 8,8 | 8,5 - 10 |
A) La réaction de l'acide trichloroéthanoïque avec l'ammoniac peut servir de réaction de support à ce titrage. Vrai.
CCl3COOH aq +NH3 aq = CCl3COO- aq +NH4+ aq. K = [CCl3COO- aq][NH4+ aq] / ([CCl3COOH aq][NH3 aq]).
avec : [CCl3COO- aq]/[CCl3COOH aq] = Ka1 / [H3O+aq] et [NH4+ aq] / [NH3 aq] = [H3O+aq] / Ka2.
K = Ka1/ Ka2 = 10-0,7 / 10-9,2 = 108,5. K est grand, la réaction est totale.
De plus une réaction acide base est rapide.
B)
Les indicateurs colorés sont des couples acido-basiques dont la forme
acide et la forme basique ont des couleurs différentes. Vrai.
C)
L'ajout de quelques gouutes de rouge de crésol a permis de repérer
l'équivalence par un changement de couleur du jaune au rouge. Faux.
La zone de virage de l'indicateur coloré doit contenir le pH du point équivalent.
D)
Si on double la concentration du réactif titrant, le volume équivalent
diminue de moitié mais le pH à l'équivalence reste le même. Vrai.
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