Chimie 12 Examen de référence C Guide de notation

Chimie 12
Examen de référence C
Guide de notation
1. (4 points)
Un étudiant fait brûler une chandelle de paraffine ( C25 H 52 ) dans un becher ouvert; l’équation de la
réaction est la suivante :
C25 H 52 ( s ) + 38 O 2 ( g ) → 25CO 2 ( g ) + 26 H 2 O ( g )
On enregistre les résultats suivants :
Temps (min)
Masse de la chandelle
et du becher (g)
0,0
175,00
2,0
173,20
Calculez la vitesse de combustion de la paraffine en moles de C25 H 52 par minute
( mol C25 H 52 min ) , puis calculez le temps qu’il faudrait pour produire 0, 70 g de CO 2 .
Solution :
Par exemple :
vitesse de combustion =
(175, 00 − 173, 20 ) g
2, 0 min
temps = 0, 70 g CO 2 ×
×
1mol
= 0, 0026 mol C25H 52 min
352, 0 g
1mol C25H 52
1mol CO 2
1min
×
×
44, 0 g CO 2
25 mol CO 2
0, 0026 mol C25H 52
← 2 points
← 2 points
= 0, 25 min
Chimie 12 – Examen de référence C — Guide de notation
Page 1
2. (4 points)
Soit la réaction d’équilibre :
CO ( g ) + 3H 2 ( g ) →
← CH 4 ( g ) + H 2 O ( g )
On commence par placer 0, 200 mol de CO et 0, 600 mol de H 2 dans un contenant de 2, 00 L .
À l’équilibre, [ H 2 O ] = 0, 039 mol L . Calculez la valeur de K éq .
Solution :
Par exemple :
[ I]
[ C]
[ Éq ]
CO ( g ) + 3H 2 ( g ) →
← CH 4 ( g ) + H 2 O ( g )
0,100
0, 300
0
0
−0, 039
−0,117
+0, 039
+0, 039
0, 061
0,183
0, 039
0, 039
K éq =
=
[ CH 4 ][ H 2O ]
[ CO ] [ H 2 ]3
( 0, 039 ) ( 0, 039 )
( 0, 061) ( 0,183)3
= 4,1
Chimie 12 – Examen de référence C — Guide de notation
⎫
⎪
⎪
⎬ ← 2 points
⎪
⎪
⎭
⎫
⎪
⎪
⎬ ← 1 point
⎪
⎪
⎭
← 1 point
Page 2
3. (4 points)
Soit la réaction d’équilibre :
2+
−
Mg ( OH )2 ( s ) →
← Mg ( aq ) + 2OH ( aq )
Qu’arrive-t-il à la quantité de Mg ( OH ) 2 solide lorsqu’on ajoute un peu de HCl ?
Sur le graphique ci-dessous, esquissez l’effet de l’ajout de HCl au temps t 1 .
Mg2+
Concentration
(mol L)
OH-
t1
Temps (s)
Solution :
Par exemple :
La quantité de Mg ( OH )2 solide diminue.
← 1 point
Mg2+
← 3 points
Concentration
(mol L)
OH-
t1
Chimie 12 – Examen de référence C — Guide de notation
Temps (s)
Page 3
4. (3 points)
On titre une solution de Sr ( OH )2 ( aq ) avec du H 2SO 4 .
Expliquez ce qui arrive à la conductivité électrique pendant le titrage.
Complétez et équilibrez l’équation chimique de la réaction, en indiquant les états, pour justifier
votre réponse.
Solution :
Par exemple :
Sr ( OH )2 (aq ) + H 2SO 4 (aq ) → SrSO 4 (s ) + 2H 2 O ( l )
← 2 points
La concentration des ions en solution diminue, ce qui a pour effet de diminuer la
conductivité électrique.
← 1 point
Chimie 12 – Examen de référence C — Guide de notation
Page 4
5. (5 points)
L’aniline ( C6 H 5 NH 2 ) est une base faible et son K b = 4, 3 × 10 −10 .
Calculez la concentration d’une solution d’aniline dont le pH = 8,80 .
Représentez d’abord la réaction prédominante d’équilibre par une équation équilibrée.
Solution :
Par exemple :
C6 H 5 NH 2 ( aq )
[ I]
x
[ C]
− 6, 31 × 10 −6
[ E ] x − 6, 31 × 10 −6
+
+ H 2O ( ) →
← C6 H 5 NH 3 ( aq ) +
0
+ 6, 31 × 10 −6
6, 31 × 10 −6
OH − ( aq )
0
+ 6, 31 × 10 −6
6, 31 × 10 −6
← 1 point
← 1 point
↑
pH = 8,80 → pOH = 5, 20 → [ OH − ] = 6, 31 × 10 −6 mol L
Kb
4, 3 × 10
−10
⎡⎣ C6 H 5 NH 3+ ⎤⎦ ⎡⎣ OH − ⎤⎦
=
⎡⎣ C6 H 5 NH 2 ⎤⎦
=
( 6, 31 × 10 − 6 ) ( 6, 31 × 10 − 6 )
( x – 6, 31 × 10 − 6 )
← 1 point
← 1 point
← 1 point
x = [ C6 H 5 NH 2 ] = 9, 3 × 10 − 2 mol L
Chimie 12 – Examen de référence C — Guide de notation
Page 5
6. (3 points)
On mélange 800, 0 mL de HCl 0, 010 mol L avec 1, 216 g de Sr ( OH )2 . Quelle [ OH − ] en résulte?
(On suppose que le volume reste constant au cours du mélange.)
Solution :
Par exemple :
mol H + : 0, 010
mol
× 0,8000 L = 0, 0080 mol H +
L
mol OH − : 1, 216 g ×
mol
× 2 = 0, 02000 mol OH −
121, 6 g
excès de OH − = 0, 0120 mol OH −
[ OH − ]
=
← 1 point
← 1 point
←
1
point
2
←
1
point
2
0, 0120 mol
0,8000 L
= 0, 0150 mol L
Chimie 12 – Examen de référence C — Guide de notation
Page 6
7. (4 points)
Équilibrez l’équation d’oxydoréduction suivante en milieu acide :
Te O 4− + In → In 2 O3 + Te
(acide)
Solution :
Par exemple :
( 7e −
+ 8H + + TeO 4− → Te + 4H 2 O ) × 6
( 3H 2O +
2In → In 2 O3 + 6H + + 6e − ) × 7
48H + + 6 TeO 4− + 21H 2 O + 14In → 6 Te + 24H 2 O + 7In 2 O3 + 42H +
6H + + 6 TeO 4− + 14 In → 6 Te + 3H 2 O + 7 In 2 O3
Chimie 12 – Examen de référence C — Guide de notation
⎫
⎪
⎪
⎪
⎬ ← 4 points
⎪
⎪
⎪
⎭
Page 7
8. (3 points)
Soit le schéma d’une pile :
Source
d’énergie
électrique
Cu(s)
Pb(s)
K2SO4 1 mol L
Quelle est l’équation-bilan de la pile?
Quelle est la formule du précipité qui se forme pendant le fonctionnement de la pile ?
Solution :
Par exemple :
Quelle est l’équation-bilan de la pile?
2H 2 O + Pb → Pb 2+ + H 2 + 2OH −
← 2 points
Quelle est la formule du précipité qui se forme pendant le fonctionnement de la pile ?
Pb SO 4 ou Pb ( OH )2
Chimie 12 – Examen de référence C — Guide de notation
← 1 point
Page 8