QCM : acide, alcool, composés organiques, dissolution, pile. Concours kiné St Michel 2015

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1. Solutions acides et pH. ( 1 pt).
On considère les trois solutions suivantes, de même volume V = 20,0 mL,à 25°C.
La solution 1 est une solution d'acide chlorhydrique de pH1 = 3,0.
La solution 2 est une solution d'acide sulfurique de concentration c2 =0,5 10-2 mol/L.
La solution 3 est une solution d'hydroxyde de sodium de concentration c3 =0,5 10-2 mol/L.
- Pour la solution 2, pH2 = 2,3. Faux.
L'acide sulfurique est un diacide fort ; pH2 = -log (2c2)=-log 10-2 = 2.
- L'ajout de 20 mL d'eau à la solution 1, conduit à une augmentation de pH de 0,3 unité. Vrai.
pH'1 = -log (½c1) =log 2 -log c1 =0,3 +pH1.
 - Le pH de la solution 3 est gal à 11,7. Vrai.
pH3 = 14 + log c3 = 14 + log(0,5 10-2)=11,7.
 - La solution 3 provient d'une solution obtenue par dissolution d'une mase m = 1,0 g de soude dans 500 mL d'eau. Faux.
n = m / M(NaOH) = 1,0 / 40 = 0,025 mol ; c = n /V = 0,025 / 0,50 =0,050 mol / L.

2. Alcools. (0,5 pt)
On considère les molécules organiques suivantes :
1. 2-méthylbutan-2-ol ; 2. 2,2-diméthylpropan-1-ol ;
- La molécule 1 est un alcool secondaire. Faux.
Alcool tertiaire.
 - La molécule 2 est plus soluble dans l'eau que la molécule 3. Vrai.
La molécule 3 possède une plus grande chaîne carbonée hydrophobe. La solubilité est d'autant plus grande que la chaîne carbonée est plus courte et qu'il y a des ramifications.
 - La cohésion des alcools à l'état liquide est essentiellement due à l'existence de liaisons hydrogène. Vrai.
- Le classement des températures d'ébullition des alcools ci-dessus est 2 < 1 < 3 < 4. Faux.
La température d'ébullition croît avec le nombre de carbone et à nombre de carbone égal, diminue si la chaîne est ramifiée. 1 < 3 < 2 < 4.

3. Composés organiques. 0,5 pt.

- Ces trois molécules comportent un groupe carboxyle. Faux.
L'acide kojique ne comporte pas de groupe -COOH.
- Une seule de ces molécules est chirale. Vrai. ( le baclofène)
- Une de ces molécule présente l'isomérie Z / E. Vrai. ( l'acide maléïque )
- La réaction entre l'acide maléïque et l'acide kojique peut conduire à la formation d'un ester. Vrai.
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4. Nomenclature. (0,5 pt)
- Le méthanoate de propyle et le propanoate de méthyle sont des isomères. Vrai.
H-COO-CH2-CH2-CH3 et CH3-CH2-COO-CH3.
- L'acide 2-amino-3-hydroxypropanoïque a pour formule brute C3H7NO3. Vrai.
HOCH2-CH NH2-COOH.
- . Cette molécule porte le nom de (Z)-1,1-dichloroéthène. Faux.
1,1-dibromoéthène.
- Cette molécule porte le nom de 1,3-diméthylbutylamine. Faux.
2-amino-4-méthylpentane.

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5. RMN et IR. 0,5 pt
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- La spectroscopie IR permet de distinguer les molécules 1 et 2. Faux.
- La spectroscopie IR permet de distinguer les molécules 2 et 3. Vrai.
- Le spectre RMN de la molécule 2 comprend 2 singulets intégrant le même nombre de protons. Vrai.
- Les spectres RMN des molécules 1 et 3 présentent un singulet, un triplet et un quadruplet et sont donc identiques. Faux.

6. Dissolution (1 pt).
Le sel de Mohr est un solide de formule FeSO4, (NH4)2SO4, 6H2O. On dissout du sel de Mohr dans 500 mL d'eau afin d'obtenir une solution dont la concentration en sel de Mohr est c = 2,0 10-2 mol/L. M( se de Mohr) 391,8 g/mol.
Les ions fer réagissent avec les ions hydroxyde pour former un précipité d'hydroxyde de fer.
- Le sel de Mohr est su solide moléculaire neutre. Faux.
C'est un solide ionique.
- Pour préparer cette solution, il faut peser une masse m = 3,9 g de sel de Mohr.  Vrai.
n = c V = 0,020 *0,50 =0,010 mol ; m = nM = 0,010 *391,8 = 3,9 g.
- Le précipité d'hydroxyde de fer obtenu par ajout de quelques gouttes d'hydroxyde de sodium à un prélevement de la solution a pour formule Fe(OH)2 (s). Vrai.
- Dans la solution, la relation entre les concentrations molaires des ions NH4+ et SO42- vérifient [SO42-]=[NH4+]=½c. Faux.
[SO42-] = 2 c ; [NH4+] = 2c .

7. Pile. 0,5 pt.
Une pile est formée à partir des couples Cu2+/Cu et Al3+/Al. les métaux sont en excès.les solutions contenant les ions cuivre (II) et aluminium(III) ont la même concentration. Le pont salin est constitué d'une solution saturée de nitrate de potassium. Le courant circule de l'électrode de cuivre vers l'aluminium à l'extérieur du circuit.
- A la borne négative : Al(s) ---> Al3+aq + 3e-. Vrai.
- Le pont salin ferme le circuit électrique et assure le passage des électrons. Faux.
Les électrons se déplacent dans les métaux, pas dans les électrolytes.
- La cathode est constituée par le cuivre. Vrai.
- L'équation de fonctionnement de la pile est 3Cu(s) + 2Al3+aq ---> 3 Cu2+aq + 2Al(s). Faux.
3 Cu2+aq + 2Al(s)--->3Cu(s) + 2Al3+aq.

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