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Question 1Constitution et transformations de la matière

Un atome de sodium possède 11 protons et 12 neutrons. Quelle est la représentation correcte de son noyau ?

  1. ²³₁₁Na Correct answer.
  2. ²³₁₂Na
  3. ¹²₁₁Na
  4. ¹¹₁₂Na

Explanation

Le nombre de masse A placé en haut à gauche vaut Z + N = 11 + 12 = 23, et le numéro atomique Z = 11 est placé en bas à gauche. La notation correcte est donc ²³₁₁Na.

Question 2Constitution et transformations de la matière

La configuration électronique de l'atome de chlore (Z = 17) à l'état fondamental s'écrit :

  1. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵ Correct answer.
  2. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴
  3. 1s² 2s² 2p⁵ 3s² 3p⁶
  4. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶

Explanation

On remplit les sous-couches par ordre d'énergie croissante en respectant la capacité maximale de chacune : 2 + 2 + 6 + 2 + 5 = 17 électrons. La couche externe n = 3 contient donc 7 électrons, ce qui correspond à 3s² 3p⁵.

Question 3Constitution et transformations de la matière

Parmi les espèces suivantes, laquelle est un ion monoatomique ?

  1. CH₃COO⁻
  2. Cl⁻ Correct answer.
  3. SO₄²⁻
  4. NH₄⁺

Explanation

Un ion monoatomique provient d'un seul atome ayant gagné ou perdu des électrons, comme Cl⁻ formé à partir de l'atome de chlore. Les autres espèces sont des ions polyatomiques constitués de plusieurs atomes liés entre eux.

Question 4Constitution et transformations de la matière

Dans une molécule d'eau H₂O, l'atome d'oxygène forme avec chaque atome d'hydrogène une liaison :

  1. hydrogène
  2. covalente polarisée Correct answer.
  3. métallique
  4. ionique

Explanation

La liaison O–H résulte de la mise en commun de deux électrons entre deux atomes non métalliques : c'est une liaison covalente. Comme l'oxygène est plus électronégatif que l'hydrogène, cette liaison est polarisée.

Question 5Constitution et transformations de la matière

Une solution aqueuse a une concentration en ions oxonium [H₃O⁺] = 1,0 × 10⁻³ mol·L⁻¹. Son pH vaut :

  1. −3,0
  2. 11,0
  3. 3,0 Correct answer.
  4. 1,0

Explanation

Le pH est défini par pH = −log([H₃O⁺]/c°) avec c° = 1 mol·L⁻¹. Ici −log(1,0 × 10⁻³) = 3,0 : la solution est acide.

Question 6Constitution et transformations de la matière

Lors de la combustion complète du méthane CH₄, le seul produit carboné formé est :

  1. du carbone C
  2. du monoxyde de carbone CO
  3. du dioxyde de carbone CO₂ Correct answer.
  4. du méthanol CH₃OH

Explanation

Une combustion complète se fait avec un excès de dioxygène : tout le carbone du combustible est oxydé en dioxyde de carbone et l'hydrogène donne de l'eau. L'équation bilan s'écrit CH₄ + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂O.

Question 7Constitution et transformations de la matière

Un mélange contient 0,20 mol de A et 0,30 mol de B. Les réactifs réagissent selon A + 2 B → C. Quel est le réactif limitant ?

  1. B, car il est en défaut Correct answer.
  2. A, car il est en excès
  3. A, car il est en défaut
  4. Les deux réactifs sont en proportions stœchiométriques

Explanation

Pour consommer tout A, il faudrait 0,40 mol de B, alors qu'on n'en dispose que de 0,30 mol : B s'épuise le premier. Le réactif limitant est celui dont la quantité rapportée à son coefficient stœchiométrique est la plus faible.

Question 8Constitution et transformations de la matière

Dans le tableau périodique, les éléments d'une même colonne partagent :

  1. le même nombre d'électrons sur leur couche de valence Correct answer.
  2. le même nombre de neutrons
  3. le même nombre de couches électroniques occupées
  4. la même masse molaire atomique

Explanation

Une colonne regroupe les éléments dont l'atome possède le même nombre d'électrons de valence, d'où des propriétés chimiques voisines. Le nombre de couches occupées, lui, augmente quand on descend dans la colonne.

Question 9Constitution et transformations de la matière

Dans l'équation C₃H₈ + a O₂ → b CO₂ + c H₂O, quelles sont les valeurs de a, b et c après équilibrage ?

  1. a = 5, b = 4, c = 3
  2. a = 4, b = 3, c = 5
  3. a = 5, b = 3, c = 4 Correct answer.
  4. a = 3, b = 4, c = 5

Explanation

La conservation du carbone impose b = 3 et celle de l'hydrogène c = 4 (huit atomes H). L'oxygène donne alors 2a = 2b + c = 10, soit a = 5 : C₃H₈ + 5 O₂ → 3 CO₂ + 4 H₂O.

Question 10Constitution et transformations de la matière

On dissout 5,85 g de chlorure de sodium NaCl dans de l'eau pour obtenir 500 mL de solution. Quelle est la concentration en quantité de matière de NaCl ? (M(NaCl) = 58,5 g·mol⁻¹)

  1. 0,20 mol·L⁻¹ Correct answer.
  2. 0,10 mol·L⁻¹
  3. 0,50 mol·L⁻¹
  4. 1,0 mol·L⁻¹

Explanation

La quantité de matière vaut n = m/M = 5,85/58,5 = 0,100 mol. La concentration est c = n/V = 0,100/0,500 = 0,20 mol·L⁻¹.

Question 11Constitution et transformations de la matière

On réalise une dilution d'une solution mère de concentration 0,10 mol·L⁻¹. Pour préparer 100 mL d'une solution fille à 2,0 × 10⁻² mol·L⁻¹, il faut prélever :

  1. 50 mL de solution mère
  2. 20 mL de solution mère Correct answer.
  3. 5,0 mL de solution mère
  4. 2,0 mL de solution mère

Explanation

La dilution conserve la quantité de matière : c_mère × V_prélevé = c_fille × V_fille. On obtient V_prélevé = (2,0 × 10⁻² × 100)/0,10 = 20 mL.

Question 12Constitution et transformations de la matière

On mélange 0,10 mol d'acide éthanoïque avec 0,10 mol d'éthanoate de sodium dans un litre d'eau. Ce mélange constitue :

  1. une solution tampon Correct answer.
  2. une solution d'acide fort
  3. une solution neutre de pH 7 exactement
  4. une solution basique de pH 14

Explanation

Le mélange contient en quantités comparables un acide faible et sa base conjuguée : il constitue une solution tampon, dont le pH varie peu par ajout modéré d'acide ou de base. Le pH d'un tel mélange est proche du pKa du couple, soit environ 4,8.

Question 13Constitution et transformations de la matière

Un ion est obtenu à partir d'un atome qui a gagné deux électrons. Cet ion est :

  1. un anion de charge −2e Correct answer.
  2. un cation de charge +2e
  3. un anion de charge +2e
  4. un cation de charge −2e

Explanation

Gagner des électrons, particules de charge négative, donne à l'espèce un excès de charges négatives : c'est un anion. Deux électrons gagnés correspondent à une charge globale de −2e.

Question 14Constitution et transformations de la matière

La formule de Lewis de la molécule de dioxyde de carbone CO₂ comporte :

  1. une double liaison C=O et une simple liaison C–O
  2. une triple liaison C≡O et une simple liaison C–O
  3. deux simples liaisons C–O et aucun doublet non liant
  4. deux doubles liaisons C=O et deux doublets non liants sur chaque oxygène Correct answer.

Explanation

Chaque atome d'oxygène doit atteindre huit électrons externes et le carbone quatre doublets : on écrit deux doubles liaisons C=O. Chaque oxygène conserve alors deux doublets non liants, et la molécule est linéaire.

Question 15Constitution et transformations de la matière

On fait réagir du fer métallique Fe avec des ions cuivre(II) Cu²⁺ selon Fe + Cu²⁺ → Fe²⁺ + Cu. Cette transformation est :

  1. une précipitation sans transfert d'électron
  2. une réaction d'oxydoréduction avec transfert de deux électrons Correct answer.
  3. une réaction acido-basique
  4. une combustion

Explanation

Le fer cède deux électrons et s'oxyde en Fe²⁺, tandis que Cu²⁺ capte deux électrons et est réduit en cuivre métallique. C'est donc une réaction d'oxydoréduction, dont le transfert direct d'électrons s'accompagne d'un dépôt de cuivre.

Question 16Constitution et transformations de la matière

Un alcane comportant cinq atomes de carbone a pour formule brute :

  1. C₅H₁₂ Correct answer.
  2. C₅H₁₀
  3. C₅H₁₄
  4. C₅H₈

Explanation

Un alcane acyclique saturé répond à la formule CₙH₂ₙ₊₂. Pour n = 5, on obtient H en nombre 2 × 5 + 2 = 12, soit C₅H₁₂ (le pentane).

Question 17Constitution et transformations de la matière

Dans l'éthanol CH₃–CH₂–OH, le groupe caractéristique est :

  1. un groupe carbonyle –CHO
  2. un groupe carboxyle –COOH
  3. un groupe ester –COO–
  4. un groupe hydroxyle –OH porté par un carbone tétraédrique Correct answer.

Explanation

L'éthanol appartient à la famille des alcools : il possède un groupe hydroxyle –OH fixé sur un atome de carbone saturé. Ce groupe lui confère ses propriétés, notamment sa miscibilité à l'eau et sa réactivité.

Question 18Constitution et transformations de la matière

Lors de la combustion complète d'un alcane, on observe la formation d'eau. L'équation de combustion complète du butane C₄H₁₀ s'écrit :

  1. C₄H₁₀ + 4 O₂ → 4 CO + 5 H₂O
  2. C₄H₁₀ + 4 O₂ → 4 CO₂ + 5 H₂O
  3. C₄H₁₀ + 6,5 O₂ → 4 CO₂ + 5 H₂O Correct answer.
  4. C₄H₁₀ + 5 O₂ → 4 CO₂ + 4 H₂O

Explanation

La conservation du carbone donne 4 CO₂ et celle de l'hydrogène 5 H₂O. L'oxygène impose alors 2a = 8 + 5 = 13, soit a = 6,5 : il faut donc 6,5 mol de dioxygène par mole de butane.

Question 19Constitution et transformations de la matière

Un comprimé contient 500 mg d'acide ascorbique. Quelle quantité de matière cela représente-t-il ? (M = 176 g·mol⁻¹)

  1. 1,1 × 10⁻⁴ mol
  2. 2,8 × 10⁻³ mol Correct answer.
  3. 8,8 × 10⁻¹ mol
  4. 3,5 × 10⁻¹ mol

Explanation

On convertit d'abord la masse en grammes : 500 mg = 0,500 g. Puis n = m/M = 0,500/176 ≈ 2,8 × 10⁻³ mol.

Question 20Constitution et transformations de la matière

On mesure le pH d'une solution d'acide chlorhydrique de concentration 1,0 × 10⁻² mol·L⁻¹ et on trouve pH = 2,0. On peut en conclure que :

  1. la concentration en ions hydroxyde est supérieure à celle des ions oxonium
  2. l'acide chlorhydrique est totalement dissocié dans l'eau Correct answer.
  3. la solution est basique
  4. l'acide chlorhydrique est un acide faible

Explanation

Pour un acide fort totalement dissocié, [H₃O⁺] est égale à la concentration apportée en acide, donc pH = −log(1,0 × 10⁻²) = 2,0. La mesure confirme la dissociation totale de HCl dans l'eau.

Question 21Constitution et transformations de la matière

Dans le couple acide/base CH₃COOH/CH₃COO⁻, l'espèce CH₃COO⁻ est :

  1. un indicateur coloré acido-basique
  2. l'acide conjugué de CH₃COOH
  3. un ampholyte qui peut jouer les deux rôles
  4. la base conjuguée de CH₃COOH Correct answer.

Explanation

La base conjuguée d'un acide se forme lorsque celui-ci cède un proton H⁺. CH₃COOH perd un proton pour donner CH₃COO⁻, qui est donc sa base conjuguée.

Question 22Constitution et transformations de la matière

On souhaite déterminer la concentration d'une solution d'acide chlorhydrique par titrage avec une solution d'hydroxyde de sodium. Le suivi du pH permet de repérer l'équivalence lorsque :

  1. les quantités de matière d'acide et de base introduites sont dans les proportions stœchiométriques Correct answer.
  2. la température du mélange est maximale
  3. le pH atteint exactement 7
  4. la solution devient incolore

Explanation

L'équivalence d'un titrage est atteinte lorsque les réactifs ont été introduits dans les proportions stœchiométriques de l'équation de dosage. Pour un acide fort dosé par une base forte, cela correspond à un saut de pH, ici à pH = 7, mais cette valeur n'est pas une définition générale.

Question 23Constitution et transformations de la matière

On considère l'équilibre chimique en solution : CH₃COOH + H₂O ⇌ CH₃COO⁻ + H₃O⁺. Quelle modification déplace cet équilibre dans le sens direct ?

  1. Ajouter de l'eau en grande quantité et diluer fortement
  2. Ajouter quelques gouttes d'une solution d'hydroxyde de sodium Correct answer.
  3. Ajouter de l'éthanoate de sodium solide
  4. Augmenter la température sans changer les concentrations

Explanation

Les ions hydroxyde apportés consomment les ions H₃O⁺, ce qui fait diminuer leur concentration et déplace l'équilibre dans le sens de la dissociation de l'acide. C'est une application du principe de modération de Le Chatelier.

Question 24Constitution et transformations de la matière

On réalise le titrage de 20,0 mL d'une solution d'acide éthanoïque de concentration inconnue par une solution d'hydroxyde de sodium à 0,100 mol·L⁻¹. L'équivalence est atteinte pour un volume versé de 15,0 mL. La concentration de l'acide est :

  1. 1,5 × 10⁻¹ mol·L⁻¹
  2. 5,0 × 10⁻² mol·L⁻¹
  3. 7,5 × 10⁻² mol·L⁻¹ Correct answer.
  4. 1,3 × 10⁻¹ mol·L⁻¹

Explanation

À l'équivalence, les quantités de matière sont égales car les coefficients stœchiométriques valent 1 : c_a × V_a = c_b × V_b. On obtient c_a = (0,100 × 15,0)/20,0 = 7,5 × 10⁻² mol·L⁻¹.

Question 25Constitution et transformations de la matière

Un acide faible HA de concentration apportée c est dissous dans l'eau. On note α son taux de dissociation. Quelle relation est correcte à l'équilibre ?

  1. [H₃O⁺] = c quelle que soit la valeur de α
  2. [H₃O⁺] = c/α
  3. [H₃O⁺] = α × c et α est inférieur à 1 Correct answer.
  4. [H₃O⁺] = c × (1 − α)

Explanation

Le taux de dissociation α est la fraction de l'acide apporté qui s'est dissociée : la concentration en ions oxonium formés vaut donc α × c. Comme l'acide est faible, la dissociation est partielle et α reste strictement inférieur à 1.

Question 26Constitution et transformations de la matière

Le noyau d'un atome de symbole ²³¹₁₁Na contient :

  1. 11 protons et 12 neutrons Correct answer.
  2. 12 protons et 11 neutrons
  3. 11 protons et 23 neutrons
  4. 23 protons et 11 neutrons

Explanation

Le numéro atomique Z = 11 donne le nombre de protons, et le nombre de masse A = 23 donne le nombre de nucléons. Le nombre de neutrons vaut donc A − Z = 23 − 11 = 12.

Question 27Constitution et transformations de la matière

La configuration électronique de l'atome de chlore (Z = 17) dans son état fondamental est :

  1. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵ Correct answer.
  2. 1s² 2s² 2p⁵ 3s² 3p⁶
  3. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶
  4. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴ 3d¹

Explanation

On remplit les sous-couches par ordre croissant d'énergie : 1s (2), 2s (2), 2p (6), 3s (2), puis 3p, qui reçoit les 5 électrons restants. Le total vaut bien 17 électrons.

Question 28Constitution et transformations de la matière

Parmi ces espèces, laquelle possède la configuration électronique de gaz noble la plus stable, identique à celle de l'argon ?

  1. S²⁻ (Z = 16)
  2. Cl (Z = 17)
  3. Na⁺ (Z = 11)
  4. K⁺ (Z = 19) Correct answer.

Explanation

L'ion K⁺ possède 18 électrons, soit la même configuration que l'argon (1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶). Les autres espèces citées comptent respectivement 17, 10 et 18 électrons, mais seul K⁺ atteint ici la structure [Ar].

Question 29Constitution et transformations de la matière

Les éléments chimiques sont classés par numéro atomique croissant. Cette grandeur correspond au nombre :

  1. de nucléons du noyau
  2. d'électrons de valence
  3. de protons du noyau Correct answer.
  4. de neutrons du noyau

Explanation

Le numéro atomique Z est défini par le nombre de protons du noyau, qui caractérise l'élément. Les neutrons et les électrons de valence varient sans changer l'identité de l'élément.

Question 30Constitution et transformations de la matière

L'élément phosphore (Z = 15) se situe dans la troisième période et dans la colonne 15. Il appartient donc à la famille :

  1. des pnictogènes (colonne de l'azote) Correct answer.
  2. des alcalins
  3. des gaz nobles
  4. des halogènes

Explanation

La colonne 15 regroupe l'azote, le phosphore, l'arsenic, etc., appelés pnictogènes. Les halogènes occupent la colonne 17, les alcalins la colonne 1 et les gaz nobles la colonne 18.

Question 31Constitution et transformations de la matière

La molécule d'eau H₂O est coudée, avec un angle d'environ 104,5°. Cette géométrie s'explique principalement par :

  1. la présence de liaisons hydrogène entre molécules voisines
  2. la taille importante de l'atome d'oxygène
  3. la différence d'électronégativité entre H et O
  4. la répulsion des doublets non liants de l'oxygène sur les liaisons O–H Correct answer.

Explanation

L'oxygène porte deux doublets non liants qui repoussent davantage les doublets liants, refermant l'angle en dessous de 109,5°. La géométrie coudée est donc une conséquence de la théorie VSEPR, et non des liaisons intermoléculaires.

Question 32Constitution et transformations de la matière

Dans la molécule d'éthène C₂H₄, la double liaison C=C est constituée :

  1. d'une liaison σ et d'une liaison π Correct answer.
  2. d'une liaison σ et de deux liaisons π
  3. de deux liaisons π
  4. de deux liaisons σ

Explanation

Une double liaison résulte du recouvrement frontal de deux orbitales (liaison σ) et du recouvrement latéral de deux orbitales p (liaison π). Elle comporte donc une liaison σ et une liaison π.

Question 33Constitution et transformations de la matière

La formule semi-développée du propan-2-ol est :

  1. CH₃–CH₂–CH₂–OH
  2. CH₃–O–CH₂–CH₃
  3. CH₃–CH(OH)–CH₃ Correct answer.
  4. CH₃–CH₂–O–CH₂–CH₃

Explanation

Le propan-2-ol est un alcool secondaire : le groupe hydroxyle est porté par le carbone central de la chaîne à trois carbones. Sa formule est donc CH₃–CH(OH)–CH₃.

Question 34Constitution et transformations de la matière

Le groupe caractéristique présent dans la propanone CH₃–CO–CH₃ est :

  1. un groupe carboxyle COOH
  2. un groupe hydroxyle OH
  3. un groupe carbonyle C=O Correct answer.
  4. un groupe ester COO

Explanation

La propanone est une cétone : elle comporte un atome de carbone lié par une double liaison à l'oxygène, c'est-à-dire un groupe carbonyle. Ce carbone est relié à deux carbones, ce qui la distingue d'un aldéhyde.

Question 35Constitution et transformations de la matière

L'oxydation ménagée d'un alcool primaire par une solution de permanganate de potassium en excès conduit finalement à :

  1. une cétone
  2. un acide carboxylique Correct answer.
  3. un ester
  4. un aldéhyde stable

Explanation

Un alcool primaire s'oxyde d'abord en aldéhyde, puis celui-ci est oxydé à son tour en acide carboxylique lorsque l'oxydant est en excès. L'aldéhyde n'est donc qu'un intermédiaire.

Question 36Constitution et transformations de la matière

Lors de la combustion complète d'un composé organique, on recueille de l'eau et du dioxyde de carbone. On peut en déduire que le composé contenait au moins :

  1. des éléments carbone et hydrogène Correct answer.
  2. des éléments azote et soufre
  3. uniquement du carbone
  4. uniquement de l'oxygène

Explanation

Le CO₂ formé provient du carbone du composé et l'eau provient de son hydrogène, l'oxygène pouvant venir du dioxygène de l'air. La combustion complète révèle donc la présence de carbone et d'hydrogène dans le composé.

Question 37Constitution et transformations de la matière

Un mélange contient 0,50 mol de dihydrogène H₂ et 0,50 mol de dioxygène O₂. La synthèse de l'eau suit 2 H₂ + O₂ → 2 H₂O. Après réaction totale, il reste :

  1. 0,50 mol de H₂
  2. 0,25 mol de O₂ Correct answer.
  3. aucun réactif
  4. 0,50 mol de O₂

Explanation

Les 0,50 mol de H₂ exigent 0,25 mol de O₂, car il faut deux fois moins de O₂ que de H₂. Le dioxygène est donc en excès : il reste 0,50 − 0,25 = 0,25 mol de O₂.

Question 38Constitution et transformations de la matière

Pour préparer 250 mL d'une solution de sulfate de cuivre à 0,040 mol·L⁻¹, la masse de solide CuSO₄ (M = 160 g·mol⁻¹) à peser est :

  1. 0,40 g
  2. 16 g
  3. 4,0 g
  4. 1,6 g Correct answer.

Explanation

La quantité de matière nécessaire vaut n = c × V = 0,040 × 0,250 = 1,0 × 10⁻² mol. La masse correspondante est m = n × M = 1,0 × 10⁻² × 160 = 1,6 g.

Question 39Constitution et transformations de la matière

On dilue 10,0 mL d'une solution mère d'acide chlorhydrique à 0,50 mol·L⁻¹ pour obtenir 250 mL de solution fille. La concentration de la solution fille est :

  1. 0,0125 mol·L⁻¹
  2. 0,020 mol·L⁻¹ Correct answer.
  3. 0,050 mol·L⁻¹
  4. 0,20 mol·L⁻¹

Explanation

Lors d'une dilution, la quantité de matière de soluté est conservée : c₁V₁ = c₂V₂. On obtient c₂ = 0,50 × 10,0 / 250 = 0,020 mol·L⁻¹.

Question 40Constitution et transformations de la matière

On dissout 0,10 mol de chlorure d'hydrogène gazeux dans de l'eau pour obtenir 2,0 L de solution. Le pH de cette solution d'acide fort vaut :

  1. 2,0
  2. 1,0
  3. 1,3 Correct answer.
  4. 0,7

Explanation

La concentration apportée vaut c = 0,10 / 2,0 = 0,050 mol·L⁻¹. Pour un acide fort totalement dissocié, [H₃O⁺] = c, donc pH = −log(0,050) ≈ 1,3.

Question 41Constitution et transformations de la matière

Dans le couple acide/base HCOOH/HCOO⁻, l'espèce HCOO⁻ est :

  1. un acide fort
  2. la base conjuguée de l'acide méthanoïque Correct answer.
  3. l'acide conjugué de l'acide méthanoïque
  4. un ampholyte

Explanation

Dans un couple acide/base, la base conjuguée est l'espèce obtenue après perte d'un proton H⁺ par l'acide. L'ion méthanoate HCOO⁻ est donc la base conjuguée de HCOOH.

Question 42Constitution et transformations de la matière

Une solution d'acide faible HA de concentration apportée c = 1,0 × 10⁻² mol·L⁻¹ a un pH de 3,5. Le taux d'avancement final de sa réaction avec l'eau est environ :

  1. 3,2 % Correct answer.
  2. 50 %
  3. 100 %
  4. 0,032 %

Explanation

On calcule [H₃O⁺] = 10⁻³·⁵ ≈ 3,2 × 10⁻⁴ mol·L⁻¹. Le taux de dissociation vaut τ = [H₃O⁺]/c = 3,2 × 10⁻⁴ / 1,0 × 10⁻² ≈ 0,032, soit environ 3,2 %.

Question 43Constitution et transformations de la matière

On réalise le titrage de 20,0 mL d'une solution d'acide chlorhydrique par une solution d'hydroxyde de sodium à 0,10 mol·L⁻¹. L'équivalence est atteinte pour un volume versé de 12,5 mL. La concentration de l'acide est :

  1. 0,63 mol·L⁻¹
  2. 0,063 mol·L⁻¹ Correct answer.
  3. 0,16 mol·L⁻¹
  4. 0,025 mol·L⁻¹

Explanation

À l'équivalence, les quantités de matière d'acide et de base sont égales pour un dosage mole à mole : cₐVₐ = c_bV_b. On obtient cₐ = 0,10 × 12,5 / 20,0 ≈ 0,063 mol·L⁻¹.

Question 44Constitution et transformations de la matière

À l'équivalence d'un titrage acide fort/base forte, la solution obtenue contient des ions Na⁺ et Cl⁻ en solution aqueuse. Son pH est :

  1. toujours supérieur à 7
  2. égal au pKa du couple de l'eau
  3. égal à 7 à 25 °C Correct answer.
  4. toujours inférieur à 7

Explanation

Les ions Na⁺ et Cl⁻ sont spectateurs et ne réagissent pas avec l'eau. La solution est donc neutre, avec un pH égal à 7 à 25 °C.

Question 45Constitution et transformations de la matière

On considère l'équilibre CH₃COOH + H₂O ⇌ CH₃COO⁻ + H₃O⁺. L'ajout d'une petite quantité d'ions hydroxyde HO⁻ déplace cet équilibre :

  1. dans le sens direct, car HO⁻ consomme H₃O⁺ Correct answer.
  2. sans effet, car HO⁻ est spectateur
  3. dans le sens direct, car HO⁻ augmente le pH et donc [H₃O⁺]
  4. dans le sens inverse, car HO⁻ acidifie le milieu

Explanation

Les ions HO⁻ neutralisent les ions H₃O⁺ présents, ce qui diminue leur concentration. Selon le principe de modération, l'équilibre se déplace alors dans le sens direct pour en reformer.

Question 46Constitution et transformations de la matière

Un mélange tampon est constitué d'acide éthanoïque et d'éthanoate de sodium en proportions égales. Sa propriété caractéristique est :

  1. son pH varie peu par ajout modéré d'acide ou de base Correct answer.
  2. son pH varie fortement lors d'une dilution modérée
  3. sa concentration en H₃O⁺ est nulle
  4. son pH est toujours égal à 7

Explanation

Un tampon contient simultanément un acide faible et sa base conjuguée en quantités comparables. Il neutralise partiellement les ajouts modérés d'acide ou de base, maintenant son pH presque constant.

Question 47Constitution et transformations de la matière

On réalise une électrolyse d'une solution de sulfate de cuivre(II) avec des électrodes de graphite. À la cathode, on observe :

  1. une oxydation de l'eau
  2. un dépôt de cuivre métallique Correct answer.
  3. un dégagement de dihydrogène uniquement
  4. un dégagement de dioxygène

Explanation

À la cathode se produit la réduction : les ions Cu²⁺ captent des électrons pour former du cuivre métallique, qui se dépose. L'oxydation de l'eau en dioxygène se produit à l'anode.

Question 48Constitution et transformations de la matière

Dans une pile Daniell constituée d'une lame de zinc plongeant dans une solution de sulfate de zinc et d'une lame de cuivre plongeant dans une solution de sulfate de cuivre, le pôle positif est :

  1. le pont salin
  2. la solution de sulfate de zinc
  3. la lame de cuivre Correct answer.
  4. la lame de zinc

Explanation

Le zinc, plus réducteur, s'oxyde à l'anode qui constitue le pôle négatif. Le cuivre est le siège de la réduction des ions Cu²⁺ à la cathode, pôle positif de la pile.

Question 49Constitution et transformations de la matière

On étudie la cinétique de la décomposition de l'eau oxygénée. On mesure la concentration en H₂O₂ à intervalles réguliers et on constate que la durée nécessaire pour diviser sa concentration par deux est constante. On en déduit que :

  1. la réaction suit une loi de vitesse d'ordre 1 Correct answer.
  2. la vitesse de réaction est indépendante de la concentration
  3. la réaction est d'ordre 0
  4. la réaction est instantanée

Explanation

Un temps de demi-réaction constant, indépendant de la concentration initiale, caractérise une loi de vitesse d'ordre 1 par rapport au réactif. Pour un ordre 0, le temps de demi-réaction dépendrait de la concentration initiale.

Question 50Constitution et transformations de la matière

Lors d'une transformation chimique, on parle de transformation totale lorsque :

  1. l'avancement final est égal à l'avancement maximal Correct answer.
  2. le quotient de réaction reste constant
  3. le réactif limitant n'est pas totalement consommé
  4. l'avancement final est inférieur à l'avancement maximal

Explanation

Une transformation est totale si elle s'arrête par épuisement du réactif limitant, c'est-à-dire si l'avancement final atteint l'avancement maximal. Si l'avancement final est inférieur, la transformation est limitée par un équilibre.