EGZAMIN MATURALNY Z CHEMII DLA KLAS DWUJĘZYCZNYCH

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MCH-R2_1F-082
EGZAMIN MATURALNY
Z CHEMII
DLA KLAS DWUJĘZYCZNYCH
MAJ
ROK 2008
Arkusz w języku francuskim
Czas pracy 80 minut
Instrukcja dla zdającego
1. Sprawdź, czy arkusz egzaminacyjny zawiera 10 stron (zadania
1 – 20). Ewentualny brak zgłoś przewodniczącemu zespołu
nadzorującego egzamin.
2. Rozwiązania i odpowiedzi zapisz w miejscu na to
przeznaczonym przy każdym zadaniu.
3. W rozwiązaniach zadań rachunkowych przedstaw tok
rozumowania prowadzący do ostatecznego wyniku oraz
pamiętaj o jednostkach.
4. Pisz czytelnie. Używaj długopisu/pióra tylko z czarnym
tuszem/atramentem.
5. Nie używaj korektora, a błędne zapisy wyraźnie przekreśl.
6. Pamiętaj, że zapisy w brudnopisie nie podlegają ocenie.
7. Możesz korzystać z karty wybranych tablic chemicznych, linijki
oraz kalkulatora.
8. Na karcie odpowiedzi wpisz swoją datę urodzenia i PESEL.
Nie wpisuj żadnych znaków w części przeznaczonej
dla egzaminatora.
Za rozwiązanie
wszystkich zadań
można otrzymać
łącznie
50 punktów
Życzymy powodzenia!
Wypełnia zdający przed
rozpoczęciem pracy
PESEL ZDAJĄCEGO
KOD
ZDAJĄCEGO
Egzamin maturalny z chemii dla klas dwujęzycznych
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2
Questionnaire à choix multiples
Dans les exercices de 1 à 8, entourez la lettre correspondant à la réponse correcte.
Exercice 1. (1 point)
Une caractéristique, parmi les suivantes, ne s’applique pas aux (électrolytes) solides
ioniques. Laquelle ?
A. Ils libèrent des ions en solution.
B. Ils sont insolubles dans l’eau.
C. Ils conduisent le courant en solution aqueuse.
D. Ils sont dissociés en solution aqueuse.
Exercice 2. (1 point)
Lequel des composés chimiques suivants ne possède pas de liaison covalente ?
A. H2S
B. NH3
C. KCl
D. O2
Exercice 3. (1 point)
La formule générale d’un acide carboxylique saturée est :
A. CnH2n+1 O
B. CnH2n O2
C. CnH2n+2 O2
D. CnH2n O
Exercice 4. (1 point)
Lequel de ces ions ne donne pas de précipité avec les ions hydroxyde OH– ?
A. Fe2+
B. Al3+
C. Cu2+
D. Na+
Exercice 5. (1 point)
Sachant que le sodium possède un électron de valence et que l’ iode en possède 7, quelle
formule représente un composé stable ?
A. NaI
B. Na3 I4
C. Na I7
D. Na7 I
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3
Exercice 6. (1 point)
Quelle est la formule du corps pur composé d’ aluminium et de sulfate (VI) ?
A. Al(SO4)3
B. 2 Al 3(SO4)
C. Al2 (SO4)3
D. Al SO4
Exercice 7. (1 point)
Quelle est la valence du fer dans Fe(OH)2 ?
A. I
B. II
C. III
D. IV
Exercice 8. (1 point)
Quand la seule différence entre deux atomes est leur nombre de neutrons, ces atomes sont
appelés :
A. isomères.
B. isobares.
C. isothermes.
D. isotopes.
Exercice 9. (6 points)
Compléter le tableau suivant sur le modèle de la première ligne :
Nom de l’atome
Fluor
Symbole
A et Z
19
9
F
Composition
du noyau
Structure
électronique
Période
(ou ligne de la
classification)
Ion qu’il aura
tendance
à former
9 protons,
10 neutrons
K2 L7
II
F–
19 protons,
20 neutrons
K2 L8 M3
14 neutrons
4
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Informations pour les exercices 10 à 20
L’alcool benzylique, le benzaldéhyde et l’acide benzoïque sont trois espèces chimiques très
utilisées qu’ on peut extraire de certains végétaux où ils sont présents en faible quantité.
Pour faire face à une demande croissante, on les prépare industriellement par oxydation
ménagée du toluène C6H5 – CH3 .
L’alcool benzylique, avec l’un de ses esters l’acétate de benzyle, contribue au parfum des fleurs
de narcisse et de jasmin. Il est présent dans les abricots, les amandes ou les asperges.
Le benzaldéhyde est responsable de l’odeur caractéristique des amandes, des noyaux de cerises
ou du sirop d’orgeat.
L’acide benzoïque est utilisé comme conservateur alimentaire. On le trouve aussi dans certaines
baies rouges ou dans l’encens très odorant des églises orthodoxes, fabriqué à partir de gomme
benjoin, d’où il tire son nom. Il apparaît aussi au cours de la fabrication des fromages.
Espèce chimique
Masse molaire M ( g.mol–1 )
Formule :
Semi développée
Alcool benzylique Benzaldéhyde
108
Acide benzoïque
122
C6H5 – CH2 OH
Topologique
Densité à 20°C
Température de fusion (°C)
Température d’ébullition (°C)
Solubilité dans l’eau à 20°C (en g.L–1)
1,04
– 15,3
205
34
1,06
–26,0
179
0,13
On donne les masses molaires atomiques :
MH = 1,0 g.mol–1 ; MC = 12,0 g.mol–1 ; MO = 16,0 g.mol–1
Exercice 10. (1 point)
Formules topologiques et semi développées :
On donne la formule topologique du benzaldéhyde :
Ecrire sa formule semi développée : ………………………………………….
Exercice 11. (1 point)
Retrouver par le calcul la masse molaire de benzaldéhyde :
Calcul :
Réponse :
1,32
122,0
249
2,1
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5
Exercice 12. (4 points)
12.1. (3 points)
Ecrire sous quel état physique (solide, liquide ou gaz) se trouve à 20°C :
-
L’alcool benzylique : ………………………………………………………….………………..
-
Le benzaldéhyde : ………………………………………………………………………………
-
L’acide benzoïque : ……………………………………………………………………………..
12.2. (1 point)
Ecrire dans quel intervalle des températures ces composés sont liquides ?
…………………………………………………………………………………………………...….
Exercice 13. (3 points)
Ecrire le nom de l’espèce chimique :
- qui donne un précipité rouge brique avec la liqueur de Fehling (réactif de Trommer) chauffée :
………………………………………………………………………………………………………
- dont la solution donne une teinte rouge sur du papier pH : ……………………………………….
- dont la solubilité dans l’eau est la plus élevée : ……………………………………………...……
Exercice 14. (2 points)
On place une éprouvette vide sur une balance et on règle le zéro avec la fonction « tare ».
On y verse avec précaution un volume V = 20,0 mL de benzaldéhyde.
Quelle valeur de la masse affichera la balance ?
Calcul :
Réponse :
Exercice 15. (6 points)
On veut préparer un volume V= 500 mL d’une solution aqueuse d’ alcool benzylique
de concentration c = 3,0.10 –2 mol.L-1 .
15.1. (2 points)
Calculer le nombre de mole d’ alcool benzylique à apporter :
Calcul :
Réponse :
6
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15.2. (2 points)
Calculer la masse d’alcool benzylique à introduire dans une fiole jaugée complétée
à 500 mL avec de l’ eau distillée.
Calcul :
Réponse :
15.3. (2 points)
Quelle masse d’alcool benzylique faut-il ajouter à 500 mL d’eau distillée pour obtenir une
solution saturée à 20°C ?
Calcul :
Réponse :
Exercice 16. (3 points)
Le benzoate de sodium est constitué des ions C6H5 – CO2– et Na+.
16.1. (1 point)
La soude, ou hydroxyde de sodium ( Na+ + OH– ) permet de transformer l’acide benzoïque
en benzoate de sodium. En déduire la formule de l’ acide benzoïque :
……………………………………………………………………………………………………..
16.2. (2 points)
Ecrire l’équation de la réaction mise en jeu :
…………………………………………………………………………………………………….
Exercice 17. (3 points)
L’alcool benzylique est oxydé par les ions permanganate MnO4– en milieu acide.
17.1. (2 points)
Les demi équations correspondantes sont :
MnO4– + 8 H+ + 5 e– Æ Mn2+ + 4 H2O …………………….…………………………….....
C6H5 – CH2 OH Æ C6 H5 – CHO + 2 H+ + 2 e – …………………………………………….
Ecrire réduction ou oxydation à côté de chaque demi équation.
17.2. (1 point)
Expliquer pourquoi deux molles des ions MnO4
benzylique ?
–
réagissent avec cinq molles de l’alcool
…………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………….
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7
Exercice 18. (3 points)
Si on laisse une goutte de benzaldéhyde à l’air libre et à la lumière, un solide blanc se forme.
18.1. (1 point)
Quelle peut être la nature de ce solide ?
………………………………………………………………………...........................…………….
18.2. (1 point)
Souligner lequel de ces inidicateurs permet d’identifier ce solide dans l’eau ?
A. rouge de méthyle
B. phénolphtaléine
18.3. (1 point)
Compléter la phrase :
Le benzaldéhyde a réagi avec le ………………………. pour produire le solide blanc.
Exercice 19. (8 points)
L’huile essentielle de jasmin contient un ester, l’acétate de benzyle. On réalise la synthèse de cet
ester en chauffant à reflux avec un condenseur à air 20 mL d’alcool benzylique et un volume VA
d’acide acétique CH3 COOH (avec quelques gouttes d’acide sulfurique).
On chauffe pendant 20 minutes :
Après refroidissement, on verse le contenu du ballon dans une ampoule à décanter contenant
50 mL d’une solution saturée de chlorure de sodium (de densité d=1,2).
Après agitation et décantation, le mélange liquide se sépare en deux phases non miscibles :
l’une aqueuse et l’autre organique.
Données :
Espèce chimique
Densité
Solubilité dans l’eau salée
Alcool benzylique
1,04
Très faible
Acide acétique
1,05
Grande
Acétate de benzyle
1,06
Très faible
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8
19.1. (1 point)
Donner le catalyseur de cette réaction.
……………………………………………………………………………………………………....
19.2. (1 point)
Quel rôle joue un catalyseur dans une réaction chimique :
………………………………………………………………………………………………………
19.3. (1 point)
De quel type de réaction s’agit-il ?
A. acido-basique.
B. oxydo-réduction.
C. estérification.
D. précipitation.
19.4. (2 points)
Ecrire l’équation bilan de cette réaction :
………………………………………………………………………………………………………
19.5. (3 points)
A. (1 point)
Indiquer sur le schéma de l’ampoule à décanter la phase aqueuse et la phase organique :
Phase ………………………….
Phase …………………………..
support
bécher de récupération.
B. (1 point)
Dans quelle phase se trouve l’ester ?
………………………………………………………………………………………………………
C. (1 point)
Préciser ce que contient l’autre phase :
………………………………………………………………………………………………………
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Exercice 20. (2 points)
Le dérivé de l’acide benzoïque est une substance dont la formule se trouve ci-dessous. Autrefois
cette substance a été utilisée en tant que médicament anti-tuberculeux.
COOH
I
H2N
OH
II
Donner les noms systématiques des groupes fonctionnels (I, II) voir la formule ci-dessus.
I : ..............................................................................
II : .............................................................................
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BROUILLON