Exetat Chimie 2023_Scientifique

1. Lors de la préparation de la bière, on considère la fermentation du glucose (C₆H₁₂O₆) suivante : C₆H₁₂O₆(s) → 2C₂H₅OH(l) + 2CO₂(g). Si l'on place, à température ambiante, 1,00 mole de glucose dans un récipient en présence de 100,00 g de levure, on obtient après réaction, 50,00g d’éthanol (C₂H₅OH). Le rendement massique de cette réaction en pourcentage est :


Les données.

1) La masse atomique de : \(\mathrm{H = 1}\) ; \(\mathrm{Li = 6,9}\) ; \(\mathrm{C = 12}\) ; \(\mathrm{O = 16}\) ; \(\mathrm{Na = 23}\) ; \(\mathrm{K = 39}\) ; \(\mathrm{Rb = 85,5}\) ; \(\mathrm{Cs = 133}\).
2) Le log de : \(\mathrm{1 = 0}\) ; \(\mathrm{2 = 0,30}\) ; \(\mathrm{3 = 0,48}\) ; \(\mathrm{4 = 0,60}\) ; \(\mathrm{5 = 0,70}\) ; \(\mathrm{6 = 0,78}\) ; \(\mathrm{7 = 0,84}\) ; \(\mathrm{8 = 0,90}\) ; \(\mathrm{9 = 0,95}\).

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2. Soit le montage de titrage acido-basique représenté par les différentes lettres (A, B, C, D, E) ci-contre et les noms des instruments ci-après : 1. Agitateur magnétique. 2. pH – mètre 3. Statif. 4. Bécher. 5. Burette. 6. Pince.

En appariant les instruments de laboratoire (A, B, C,...) à leurs noms (1, 2, 3, ...), la combinaison convenable est :


Les données.

1) La masse atomique de : \(\mathrm{H = 1}\) ; \(\mathrm{Li = 6,9}\) ; \(\mathrm{C = 12}\) ; \(\mathrm{O = 16}\) ; \(\mathrm{Na = 23}\) ; \(\mathrm{K = 39}\) ; \(\mathrm{Rb = 85,5}\) ; \(\mathrm{Cs = 133}\).
2) Le log de : \(\mathrm{1 = 0}\) ; \(\mathrm{2 = 0,30}\) ; \(\mathrm{3 = 0,48}\) ; \(\mathrm{4 = 0,60}\) ; \(\mathrm{5 = 0,70}\) ; \(\mathrm{6 = 0,78}\) ; \(\mathrm{7 = 0,84}\) ; \(\mathrm{8 = 0,90}\) ; \(\mathrm{9 = 0,95}\).

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3. Sur l’étiquette d’un flacon contenant un réactif de laboratoire, il est écrit : « Solution monovalente d’une base minérale ». Cherchant à identifier le nom de cette base, un chimiste titre une quantité de ce réactif à l’aide de 50 ml d’une solution décinormale de chlorure d’hydrogène. Après séchage et calcination de la solution résultante, le chimiste obtient 0,212 g de sel anhydre. Le nom de la base monovalente est l’hydroxyde de :


Les données.

1) La masse atomique de : \(\mathrm{H = 1}\) ; \(\mathrm{Li = 6,9}\) ; \(\mathrm{C = 12}\) ; \(\mathrm{O = 16}\) ; \(\mathrm{Na = 23}\) ; \(\mathrm{K = 39}\) ; \(\mathrm{Rb = 85,5}\) ; \(\mathrm{Cs = 133}\).
2) Le log de : \(\mathrm{1 = 0}\) ; \(\mathrm{2 = 0,30}\) ; \(\mathrm{3 = 0,48}\) ; \(\mathrm{4 = 0,60}\) ; \(\mathrm{5 = 0,70}\) ; \(\mathrm{6 = 0,78}\) ; \(\mathrm{7 = 0,84}\) ; \(\mathrm{8 = 0,90}\) ; \(\mathrm{9 = 0,95}\).

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4. La station d’une radio communautaire fonctionne sur une fréquence de 88,4 MHz.
Etant donné que la lumière du soleil se propage à une vitesse de 3.10⁸ m/s, la longueur d’onde d’émission de cette radio communautaire est de :


Les données.

1) La masse atomique de : \(\mathrm{H = 1}\) ; \(\mathrm{Li = 6,9}\) ; \(\mathrm{C = 12}\) ; \(\mathrm{O = 16}\) ; \(\mathrm{Na = 23}\) ; \(\mathrm{K = 39}\) ; \(\mathrm{Rb = 85,5}\) ; \(\mathrm{Cs = 133}\).
2) Le log de : \(\mathrm{1 = 0}\) ; \(\mathrm{2 = 0,30}\) ; \(\mathrm{3 = 0,48}\) ; \(\mathrm{4 = 0,60}\) ; \(\mathrm{5 = 0,70}\) ; \(\mathrm{6 = 0,78}\) ; \(\mathrm{7 = 0,84}\) ; \(\mathrm{8 = 0,90}\) ; \(\mathrm{9 = 0,95}\).

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5. Un appareil de chimiothérapie à l'aide d'un isotope radioactif d'iode dont la vitesse de désintégration est telle qu'après 5 jours il ne reste que le 1/6 de sa masse initiale.
La période radioactive de cet isotope est (en nombre de jours) :


Les données.

1) La masse atomique de : \(\mathrm{H = 1}\) ; \(\mathrm{Li = 6,9}\) ; \(\mathrm{C = 12}\) ; \(\mathrm{O = 16}\) ; \(\mathrm{Na = 23}\) ; \(\mathrm{K = 39}\) ; \(\mathrm{Rb = 85,5}\) ; \(\mathrm{Cs = 133}\).
2) Le log de : \(\mathrm{1 = 0}\) ; \(\mathrm{2 = 0,30}\) ; \(\mathrm{3 = 0,48}\) ; \(\mathrm{4 = 0,60}\) ; \(\mathrm{5 = 0,70}\) ; \(\mathrm{6 = 0,78}\) ; \(\mathrm{7 = 0,84}\) ; \(\mathrm{8 = 0,90}\) ; \(\mathrm{9 = 0,95}\).

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6. Indiquez la proposition qui associe correctement les indicateurs utilisés en analyse volumétrique (I) à leurs méthodes d’analyse volumétrique (II) respectives.

I.

1. Amidon
2. Alun ferrique
3. Bleu de bromothymol
4. Chromate de potassium
5. Permanganate de Potassium


II.

A. Acidimétrie
B. Mohr
C. Volhard
D. Iodométrie
E. Manganimétrie
F. Gay-Lussac


Les données.

1) La masse atomique de : \(\mathrm{H = 1}\) ; \(\mathrm{Li = 6,9}\) ; \(\mathrm{C = 12}\) ; \(\mathrm{O = 16}\) ; \(\mathrm{Na = 23}\) ; \(\mathrm{K = 39}\) ; \(\mathrm{Rb = 85,5}\) ; \(\mathrm{Cs = 133}\).
2) Le log de : \(\mathrm{1 = 0}\) ; \(\mathrm{2 = 0,30}\) ; \(\mathrm{3 = 0,48}\) ; \(\mathrm{4 = 0,60}\) ; \(\mathrm{5 = 0,70}\) ; \(\mathrm{6 = 0,78}\) ; \(\mathrm{7 = 0,84}\) ; \(\mathrm{8 = 0,90}\) ; \(\mathrm{9 = 0,95}\).

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7. Lors de la préparation de la bière, on considère la fermentation du glucose (C₆H₁₂O₆) suivante : C₆H₁₂O₆(s) → 2C₂H₅OH(l) + 2CO₂(g). Si l'on place, à température ambiante, 1,00 mole de glucose dans un récipient en présence de 100,00 g de levure, on obtient après réaction, 48,00g d’éthanol (C₂H₅OH). Le rendement massique de cette réaction en pourcentage est :


Les données.

1) La masse atomique de : \(\mathrm{H = 1}\) ; \(\mathrm{Li = 6,9}\) ; \(\mathrm{C = 12}\) ; \(\mathrm{O = 16}\) ; \(\mathrm{Na = 23}\) ; \(\mathrm{K = 39}\) ; \(\mathrm{Rb = 85,5}\) ; \(\mathrm{Cs = 133}\).
2) Le log de : \(\mathrm{1 = 0}\) ; \(\mathrm{2 = 0,30}\) ; \(\mathrm{3 = 0,48}\) ; \(\mathrm{4 = 0,60}\) ; \(\mathrm{5 = 0,70}\) ; \(\mathrm{6 = 0,78}\) ; \(\mathrm{7 = 0,84}\) ; \(\mathrm{8 = 0,90}\) ; \(\mathrm{9 = 0,95}\).

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8. Soit le montage de titrage acido-basique représenté par les différentes lettres (A, B, C, D, E) ci-contre et les noms des instruments ci-après : 1. Agitateur magnétique. 2. pH – mètre 3. Statif. 4. Bécher. 5. Burette. 6. Pince.

En appariant les instruments de laboratoire (A, B, C,...) à leurs noms (1, 2, 3, ...), la combinaison convenable est :


Les données.

1) La masse atomique de : \(\mathrm{H = 1}\) ; \(\mathrm{Li = 6,9}\) ; \(\mathrm{C = 12}\) ; \(\mathrm{O = 16}\) ; \(\mathrm{Na = 23}\) ; \(\mathrm{K = 39}\) ; \(\mathrm{Rb = 85,5}\) ; \(\mathrm{Cs = 133}\).
2) Le log de : \(\mathrm{1 = 0}\) ; \(\mathrm{2 = 0,30}\) ; \(\mathrm{3 = 0,48}\) ; \(\mathrm{4 = 0,60}\) ; \(\mathrm{5 = 0,70}\) ; \(\mathrm{6 = 0,78}\) ; \(\mathrm{7 = 0,84}\) ; \(\mathrm{8 = 0,90}\) ; \(\mathrm{9 = 0,95}\).

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9. Sur l’étiquette d’un flacon contenant un réactif de laboratoire, il est écrit : « Solution monovalente d’une base minérale ». Cherchant à identifier le nom de cette base, un chimiste titre une quantité de ce réactif à l’aide de 50 ml d’une solution décinormale de chlorure d’hydrogène. Après séchage et calcination de la solution résultante, le chimiste obtient 0,605 g de sel anhydre.
Le nom de la base monovalente est l’hydroxyde de :


Les données.

1) La masse atomique de : \(\mathrm{H = 1}\) ; \(\mathrm{Li = 6,9}\) ; \(\mathrm{C = 12}\) ; \(\mathrm{O = 16}\) ; \(\mathrm{Na = 23}\) ; \(\mathrm{K = 39}\) ; \(\mathrm{Rb = 85,5}\) ; \(\mathrm{Cs = 133}\).
2) Le log de : \(\mathrm{1 = 0}\) ; \(\mathrm{2 = 0,30}\) ; \(\mathrm{3 = 0,48}\) ; \(\mathrm{4 = 0,60}\) ; \(\mathrm{5 = 0,70}\) ; \(\mathrm{6 = 0,78}\) ; \(\mathrm{7 = 0,84}\) ; \(\mathrm{8 = 0,90}\) ; \(\mathrm{9 = 0,95}\).

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10. La station d’une radio communautaire fonctionne sur une fréquence de 93,5 MHz.
Etant donné que la lumière du soleil se propage à une vitesse de 3.10⁸ m/s, la longueur d’onde d’émission de cette radio communautaire est de :


Les données.

1) La masse atomique de : \(\mathrm{H = 1}\) ; \(\mathrm{Li = 6,9}\) ; \(\mathrm{C = 12}\) ; \(\mathrm{O = 16}\) ; \(\mathrm{Na = 23}\) ; \(\mathrm{K = 39}\) ; \(\mathrm{Rb = 85,5}\) ; \(\mathrm{Cs = 133}\).
2) Le log de : \(\mathrm{1 = 0}\) ; \(\mathrm{2 = 0,30}\) ; \(\mathrm{3 = 0,48}\) ; \(\mathrm{4 = 0,60}\) ; \(\mathrm{5 = 0,70}\) ; \(\mathrm{6 = 0,78}\) ; \(\mathrm{7 = 0,84}\) ; \(\mathrm{8 = 0,90}\) ; \(\mathrm{9 = 0,95}\).

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11. Un appareil de chimiothérapie à l'aide d'un isotope radioactif d'iode dont la vitesse de désintégration est telle qu'après 5 jours il ne reste que le 1/3 de sa masse initiale.
La période radioactive de cet isotope est (en nombre de jours) :


Les données.

1) La masse atomique de : \(\mathrm{H = 1}\) ; \(\mathrm{Li = 6,9}\) ; \(\mathrm{C = 12}\) ; \(\mathrm{O = 16}\) ; \(\mathrm{Na = 23}\) ; \(\mathrm{K = 39}\) ; \(\mathrm{Rb = 85,5}\) ; \(\mathrm{Cs = 133}\).
2) Le log de : \(\mathrm{1 = 0}\) ; \(\mathrm{2 = 0,30}\) ; \(\mathrm{3 = 0,48}\) ; \(\mathrm{4 = 0,60}\) ; \(\mathrm{5 = 0,70}\) ; \(\mathrm{6 = 0,78}\) ; \(\mathrm{7 = 0,84}\) ; \(\mathrm{8 = 0,90}\) ; \(\mathrm{9 = 0,95}\).

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12. Indiquez la proposition qui associe correctement les indicateurs utilisés en analyse volumétrique (I) à leurs méthodes d’analyse volumétrique (II) respectives.

I.

1. Amidon
2. Alun ferrique
3. Bleu de bromothymol
4. Chromate de potassium
5. Permanganate de Potassium

II.

A. Gay - Lussac
B. Iodométrie
C. Manganimétrie
D. Mohr
E. Volhard
F. Acidimétrie


Les données.

1) La masse atomique de : \(\mathrm{H = 1}\) ; \(\mathrm{Li = 6,9}\) ; \(\mathrm{C = 12}\) ; \(\mathrm{O = 16}\) ; \(\mathrm{Na = 23}\) ; \(\mathrm{K = 39}\) ; \(\mathrm{Rb = 85,5}\) ; \(\mathrm{Cs = 133}\).
2) Le log de : \(\mathrm{1 = 0}\) ; \(\mathrm{2 = 0,30}\) ; \(\mathrm{3 = 0,48}\) ; \(\mathrm{4 = 0,60}\) ; \(\mathrm{5 = 0,70}\) ; \(\mathrm{6 = 0,78}\) ; \(\mathrm{7 = 0,84}\) ; \(\mathrm{8 = 0,90}\) ; \(\mathrm{9 = 0,95}\).

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13. A l’industrie de fabrication de jus des fruits, l’addition de sucre à une dose ne dépassant pas 100 g/l est permise.
La solution qui contient une grande quantité de soluté est dite :

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14. Pour soigner la plaie, l'alcool iodé est préparé en dissolvant 4,4 g d'iode dans 120 ml d'alcool de densité 0,8. Le pourcentage en iode est égal à :

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15. Un élève de 4ème scientifique effectue le montage d'une demi-pile formée des ions MnO4-(0,1M) et Mn+2 (0,1M), pour produire un courant électrique. A l'aide d'un volt-mètre, il constate que le courant produit par la demi-pile possède un potentiel redox identique à celui du couple redox Ag+(0,001)/Ag.
Le pH de la solution contenant le couple redox MnO4-/Mn+2 vaut :


Masse atomique de : \(\mathrm{O = 16}\), \(\mathrm{S = 32}\), \(\mathrm{K = 39}\), \(\mathrm{Mn = 55}\), \(\mathrm{Fe = 56}\).
Masse nucléidique de : \(\mathrm{m_{p} = 1,0073}\), \(\mathrm{m_{n} = 1,0087}\) avec \(\mathrm{uma = 931,5 \ MeV}\).
Le potentiel redox normal de : \(\mathrm{Ag^{+}/Ag = 0,80 \ V}\), \(\mathrm{MnO_{4}^{-}/Mn^{2+} = 1,51 \ V}\).

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16. Un noyau radioactif de Roentgenium (280/111 Rg) s’est formé par la cohésion des nucléons dans un réacteur nucléaire produisant du courant électrique. L’énergie de cohésion par nucléon ayant conduit à la formation du noyau de Roentgenium vaut (en Mév) :


Masse atomique de : \(\mathrm{O = 16}\), \(\mathrm{S = 32}\), \(\mathrm{K = 39}\), \(\mathrm{Mn = 55}\), \(\mathrm{Fe = 56}\).
Masse nucléidique de : \(\mathrm{m_{p} = 1,0073}\), \(\mathrm{m_{n} = 1,0087}\) avec \(\mathrm{uma = 931,5 \ MeV}\).
Le potentiel redox normal de : \(\mathrm{Ag^{+}/Ag = 0,80 \ V}\), \(\mathrm{MnO_{4}^{-}/Mn^{2+} = 1,51 \ V}\).

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17. Un constructeur achète des barres de fer à utiliser dans la maçonnerie d’une maison. Pour s’assurer de la pureté du métal, il dissout 2,8 g de cet échantillon de fer dans 240 ml de solution. Il prélève 10 ml de cette dernière qu’il titre à l’aide de 20 ml d’une solution de KMnO4 0,094N en milieu acide. Déterminez la teneur de fer dans l’échantillon.


Masse atomique de : \(\mathrm{O = 16}\), \(\mathrm{S = 32}\), \(\mathrm{K = 39}\), \(\mathrm{Mn = 55}\), \(\mathrm{Fe = 56}\).
Masse nucléidique de : \(\mathrm{m_{p} = 1,0073}\), \(\mathrm{m_{n} = 1,0087}\) avec \(\mathrm{uma = 931,5 \ MeV}\).
Le potentiel redox normal de : \(\mathrm{Ag^{+}/Ag = 0,80 \ V}\), \(\mathrm{MnO_{4}^{-}/Mn^{2+} = 1,51 \ V}\).

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18. Pour le traitement du cancer, un hôpital achète 10 mg de cobalt-60. La période radioactive de cet isotope est de 5 ans. La quantité (en mg) qui restera après 10 ans est :


Masse atomique de : \(\mathrm{O = 16}\), \(\mathrm{S = 32}\), \(\mathrm{K = 39}\), \(\mathrm{Mn = 55}\), \(\mathrm{Fe = 56}\).
Masse nucléidique de : \(\mathrm{m_{p} = 1,0073}\), \(\mathrm{m_{n} = 1,0087}\) avec \(\mathrm{uma = 931,5 \ MeV}\).
Le potentiel redox normal de : \(\mathrm{Ag^{+}/Ag = 0,80 \ V}\), \(\mathrm{MnO_{4}^{-}/Mn^{2+} = 1,51 \ V}\).

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19. A l’industrie de fabrication de jus des fruits, l’addition de sucre à une dose ne dépassant pas 100 g/l est permise. La solution qui contient une grande quantité de soluté est dite :

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20. Pour soigner la plaie, l'alcool iodé est préparé en dissolvant 4,2 g d'iode dans 120 ml d'alcool de densité 0,8. Le pourcentage en iode est égal à :

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21. Un élève de 4ème scientifique effectue le montage d'une demi-pile formée des ions \(\mathrm{MnO_{4}^{-}(0,1M)}\) et \(\mathrm{Mn^{2+}(0,1M)}\), pour produire un courant électrique. A l'aide d'un volt-mètre, il constate que le courant produit par la demi-pile possède un potentiel redox identique à celui du couple redox \(\mathrm{Ag^{+}(0,1)/Ag}\). Le pH de la solution contenant le couple redox \(\mathrm{MnO_{4}^{-}/Mn^{2+}}\) vaut :


les données
Masse atomique de : \(\mathrm{O = 16}\), \(\mathrm{S = 32}\), \(\mathrm{K = 39}\), \(\mathrm{Mn = 55}\), \(\mathrm{Fe = 56}\).
Masse nucléidique de : \(\mathrm{m_{p} = 1,0073}\), \(\mathrm{m_{n} = 1,0087}\) avec \(\mathrm{uma = 931,5 \ MeV}\).                   
  Le potentiel redox normal de : \(\mathrm{Ag^{+}/Ag = 0,80 \ V}\), \(\mathrm{MnO_{4}^{-}/Mn^{2+} = 1,51 \ V}\).   

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22. Un noyau radioactif de Roentgenium (\(\mathrm{^{252}_{111}Rg}\)) s’est formé par la cohésion des nucléons dans un réacteur nucléaire produisant du courant électrique. L’énergie de cohésion par nucléon ayant conduit à la formation du noyau de Roentgenium vaut (en Mév) :


les données
Masse atomique de : \(\mathrm{O = 16}\), \(\mathrm{S = 32}\), \(\mathrm{K = 39}\), \(\mathrm{Mn = 55}\), \(\mathrm{Fe = 56}\).
Masse nucléidique de : \(\mathrm{m_{p} = 1,0073}\), \(\mathrm{m_{n} = 1,0087}\) avec \(\mathrm{uma = 931,5 \ MeV}\).                   
  Le potentiel redox normal de : \(\mathrm{Ag^{+}/Ag = 0,80 \ V}\), \(\mathrm{MnO_{4}^{-}/Mn^{2+} = 1,51 \ V}\).   

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23. Un constructeur achète des barres de fer à utiliser dans la maçonnerie d’une maison. Pour s’assurer de la pureté du métal, il dissout 2,8 g de cet échantillon de fer dans 260 ml de solution. Il prélève 10 ml de cette dernière qu’il titre à l’aide de 20 ml d’une solution de KMnO₄ 0,094N en milieu acide. Déterminez la teneur de fer dans l’échantillon.


les données
Masse atomique de : \(\mathrm{O = 16}\), \(\mathrm{S = 32}\), \(\mathrm{K = 39}\), \(\mathrm{Mn = 55}\), \(\mathrm{Fe = 56}\).
Masse nucléidique de : \(\mathrm{m_{p} = 1,0073}\), \(\mathrm{m_{n} = 1,0087}\) avec \(\mathrm{uma = 931,5 \ MeV}\).                   
  Le potentiel redox normal de : \(\mathrm{Ag^{+}/Ag = 0,80 \ V}\), \(\mathrm{MnO_{4}^{-}/Mn^{2+} = 1,51 \ V}\).   

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24. Pour le traitement du cancer, un hôpital achète 10 mg de cobalt-60. La période radioactive de cet isotope est de 5 ans. La quantité (en mg) qui restera après 15 ans est :


les données
Masse atomique de : \(\mathrm{O = 16}\), \(\mathrm{S = 32}\), \(\mathrm{K = 39}\), \(\mathrm{Mn = 55}\), \(\mathrm{Fe = 56}\).
Masse nucléidique de : \(\mathrm{m_{p} = 1,0073}\), \(\mathrm{m_{n} = 1,0087}\) avec \(\mathrm{uma = 931,5 \ MeV}\).                   
  Le potentiel redox normal de : \(\mathrm{Ag^{+}/Ag = 0,80 \ V}\), \(\mathrm{MnO_{4}^{-}/Mn^{2+} = 1,51 \ V}\).   

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