Exercices annales CHIMIE

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1 Exercices annales CHIMIE EXERCICE N 2 CHIMIE (6 points) Partie A On a effectué les tests suivants sur un échantillon d'une eau minérale - Ajout de quelques gouttes d'une solution de chlorure de baryum : formation d'un précipité blanc. - Ajout de quelques gouttes d'une solution de nitrate d'argent: pas de précipité. - Ajout de quelques gouttes d'une solution d'oxalate d'ammonium : formation d'un précipité blanc. A l'aide de ces résultats et du tableau d'identification des ions fournis en annexe 2, répondre aux questions suivantes : 1. L'eau testée contient-elle des ions chlorures? Justifier la réponse. 2. Quels sont les ions testés présents dans cette eau? Justifier la réponse. Partie B L'acide contenu dans le vinaigre est l'acide éthanoïque de formule brute : C 2 H Indiquer le nom des éléments chimiques constituant cette molécule et le nombre d'atomes de chaque élément dans le tableau de l'annexe 2 partie B. 2. Quelle est la valeur du ph du vinaigre : 3 ; 7 ou 12? Justifier la réponse. Rappels : ph < 7 Solution acide - ph >7 Solution basique Exercice n 4 Chimie (BEP : 4 points ; CAP : 2 points) Description de l'expérience concernant l'action du carbone sur l'oxyde de cuivre II. Dans un tube à essai, on fait chauffer un mélange d'oxyde de cuivre II (CuO) et de carbone (C). La couleur de ce mélange est noire. Après avoir chauffé le tube à essai, on constate que : Le liquide placé dans le cristallisoir est troublé par un dégagement de dioxyde de carbone (C0 2 ). Le mélange dans le tube à essai devient rouge: du cuivre (Cu) s'est formé. 1) Citer les réactifs mis en présence dans l'expérience. 2) Quels sont les produits formés? 3) Recopier et équilibrer l'équation bilan de cette réaction CuO + C -> C0 2 + Cu 4) Calculer la masse molaire de l'oxyde de cuivre II puis celle du dioxyde de carbone. 5) Dans l'expérience, on a utilisé 159 g d'oxyde de cuivre II

2 a) Quel est le nombre de mole d'oxyde de cuivre II correspondant? b) En déduire la masse de cuivre formée. c).quel est le volume de dioxyde de carbone dégagé? 6) Quel est le nom du liquide (placé dans le cristallisoir) qui a été troublé par le dioxyde de carbone? Données : M (C) = 12 g/mol M(O) = 16 g/mol ; M (Cu) = 63,5 g1mol. Formules : m = n x M et V = n x Vm Le volume molaire du gaz dans les conditions de cette expérience est Vm = 24 L/mol B) Ecrire la formule brute et une formule semi-développée de l octane. EXERCICE 3 : CAP : 5 points / BEP: 3,5 points Partie A: On se propose de rechercher le ph approximatif de quelques produits de consommation courante, tels que du vinaigre, du jus de citron, de la lessive, du shampooing et de l'eau de source. On teste ces différents produits avec trois indicateurs colorés et le papier ph (tableau n 1). Tableau n 1 neutre acide basique hélianthine orange rouge orange phénolphtaléïne incolore incolore rose violacé bleu de bromothymol vert jaune bleu Compléter les cases vides du tableau n 2 en vous aidant des données du tableau n 1 tableau n 2 Test à l'hélianthine Test à la phénolphtaléïne Test au bleu de bromothymol papier ph Caractère eau de source orange incolore vert 7 neutre citron incolore 3 vinaigre rouge 4 shampooing orange incolore lessive 10 basique Partie B: Dans une fiole, on dissout 0,4 g de pastilles de soude (ou hydroxyde de sodium de formule NaOH) dans un peu d'eau distillée. Après dissolution, on ajoute peu à peu de l'eau distillée pour obtenir 100 ml de solution d'hydroxyde de sodium. 1. Calculer la masse molaire moléculaire M de l'hydroxyde de sodium. 2. Calculer le nombre de moles n contenu dans 0,4 g de pastilles d'hydroxyde de sodium. 3. Calculer la concentration molaire c en mol/l de la solution d'hydroxyde de sodium obtenue.

3 4. Une méthode expérimentale utilisant la solution d'hydroxyde de sodium préparée cidessus, permet de déterminer avec précision la valeur du ph du jus de citron. On a ainsi obtenu la concentration molaire en ions H 3 O + du jus de citron, celle-ci a pour valeur: [H 3 O + ] = 0,001 1 mol/l Calculer le ph du jus de citron arrondi à 0,1. Données: masses molaires atomiques en g/mol. M(Na) = 23 M(O) = 16 M(H) = 1 n = M m c = V n ph = - log [H 3 O + ] ou [H 3 O + ] = 10 -ph EXERCICE 5: Groupe A uniquement BEP : 3 points 1. Action de l'acide chlorhydrique sur le fer. On plonge un fil de fer dans une solution d'acide chlorhydrique H 3 O + + Cl - Le fer est attaqué et on observe un dégagement de gaz. On présente l'ouverture du tube à essais à une flamme, on entend une petite détonation. Donner le nom du gaz qui se dégage du tube à essais: 2. Action de l'acide chlorhydrique sur d'autres métaux. On rappelle la classification électrochimique de quelques couples oxydo-réducteurs. Règle: un oxydant peut oxyder tout réducteur situé plus bas que lui dans la classification, Un oxydant est sans effet sur un réducteur situé plus haut que lui dans la classification Exemple: le réducteur Fe est attaqué par l'oxydant H 3 O +. On place une croix dans la case "attaqué par l'acide chlorhydrique".

4 En utilisant la règle ci-dessus compléter le tableau: Fer Zinc Cuivre Attaqué par l'acide chlorhydrique X Pas attaqué par l'acide chlorhydrique 3. Action de solutions ioniques sur les métaux. On réalise les deux expériences suivantes: Expérience Expérience a) Dans quelle expérience y a-t-il une réaction? (Cocher la bonne réponse) Expérience Expérience b) Décrire ce que l'on observe: - dans l'expérience : - dans l'expérience : 4. Protection du fer par le zinc. Un clou en fer autour duquel est enroulé un fil de zinc est plongé dans une solution d'acide chlorhydrique. a) Que se passe-t-il? Cocher la bonne réponse Seul le fer est attaqué. Seul le zinc est attaqué. Les deux métaux sont attaqués

5 Justifier la réponse. b) Quel est l'intérêt d'entourer le fer par un fil de zinc? EXERCICE 6: Groupe B et C uniquement BEP: 3 points L'acide 6-aminocaproïque est un acide aminé, de formule semi-développée: H 2 N-(CH 2 ) 5 -CO 2 H Il contient la fonction amine:: et la fonction acide carboxylique: 1. Pour la molécule d'acide 6-aminocaproïque donner le nombre d'atomes: - de carbone?... - d'hydrogène?... - d'oxygène?... - d'azote? Calculer la masse molaire moléculaire M 1 de la molécule d'acide 6-aminocaproïque. Masses molaires atomiques en g/mol : M(H) = 1 ; M(C) = 12 ; M(N) = Donner la formule développée d'une molécule d'acide 6-aminocaproïque H 2 N-(CH 2 ) 5 -CO 2 H. 4. La réaction de l'acide 6-aminocaproïque sur lui-même est une réaction de condensation. Elle permet l'obtention d'une molécule plus longue. Compléter ci-dessous l'écriture de l'équation bilan de cette réaction en écrivant la formule de la petite molécule éliminée lors de l'assemblage des deux chaînes. H 2 N-(CH 2 ) 5 -CO 2 H + H 2 N-(CH 2 ) 5 -CO 2 H H 2 N-(CH 2 ) 5 -CO-HN-(CH 2 ) 5 -CO 2 H Lorsque la réaction précédente se poursuit nous obtenons la macromolécule de polyamide de formule: (n est le degré de polymérisation) Calculer la masse molaire moléculaire M 2 du motif du polyamide. 6. Les macromolécules de polyamide 6 ont une masse moyenne de g. Calculer le degré de polymérisation n

6 EXERCICE 3 : CAP : 5 points / BEP: 3,5 points Partie A: On se propose de rechercher le ph approximatif de quelques produits de consommation courante, tels que du vinaigre, du jus de citron, de la lessive, du shampooing et de l'eau de source. On teste ces différents produits avec trois indicateurs colorés et le papier ph (tableau n 1). Tableau n 1 neutre acide basique hélianthine orange rouge orange phénolphtaléïne incolore incolore rose violacé bleu de bromothymol vert jaune bleu Compléter les cases vides du tableau n 2 en vous aidant des données du tableau n 1 Tableau n 2 Test à l'hélianthine Test à la phénolphtaléïne Test au bleu de bromothymol papier ph Caractère eau de source orange incolore vert 7 neutre citron incolore 3 vinaigre rouge 4 shampooing orange incolore lessive 10 basique Partie B: Dans une fiole, on dissout 0,4 g de pastilles de soude (ou hydroxyde de sodium de formule NaOH) dans un peu d'eau distillée. Après dissolution, on ajoute peu à peu de l'eau distillée pour obtenir 100 ml de solution d'hydroxyde de sodium. 1. Calculer la masse molaire moléculaire M de l'hydroxyde de sodium. 2. Calculer le nombre de moles n contenu dans 0,4 g de pastilles d'hydroxyde de sodium. 3. Calculer la concentration molaire c en mol/l de la solution d'hydroxyde de sodium obtenue. 4. Une méthode expérimentale utilisant la solution d'hydroxyde de sodium préparée cidessus, permet de déterminer avec précision la valeur du ph du jus de citron. On a ainsi obtenu la concentration molaire en ions H 3 O + du jus de citron, celle-ci a pour valeur: [H 3 O + ] = 0,001 1 mol/l Calculer le ph du jus de citron arrondi à 0,1. Données: masses molaires atomiques en g/mol : M(Na) = 23 M(O) = 16 M(H) = 1 m n n = c = ph = - log [H 3 O + ] ou [H 3 O + ] = 10 -ph M V