Exercice 1 : chimie organique (8 points)
1. Au laboratoire, on prépare l'éthyne en versant de l'eau sur le carbure de calcium solide \(Ca{C_2}\).
1.1 Écrire la formule semi-développée de l'éthyne. 0,5 pt
1.2 A quelle famille de composés organiques appartient l’éthyne? 0,25 pt
1.3 Écrire |'équation-bilan de la réaction réalisée. 0,5 pt
1.4 Déterminer le volume d'éthyne (mesuré dans les conditions normales de température et de pression) qu'on peut obtenir à partir d'un échantillon de 14 kg de carbure de calcium contenant 25% d'impuretés. 0,5 pt
2. On veut hydrogéner \(0,1{m^3}\) de \({C_2}{H_2}\) en présence du nickel comme catalyseur, les volumes des gaz étant mesurés dans les mêmes conditions de température et de pression. La quantité de dihydrogène utilisée s'avère insuffisante : il se forme donc un mélange d’éthène et d'éthane.
2.1 Écrire les formules semi-développées des deux produits formés. 1 pt
2.2 En déduire la structure géométrique de l’éthène. 0,25 pt
2.3 A quelle famille de composés organiques appartient chacun de ces produits ? 0,5 pt
2.4 Écrire les équations-bilan des réactions produites à partir de l’éthyne. 1 pt
2.5 Déterminer le volume d’éthane formé si l‘éthène occupe un volume de \(0,05{m^3}\). 0,25 pt

3. Le pétrole est essentiellement constitué des hydrocarbures suivants: les alcanes, les cyclanes et les composés aromatiques tels que le benzène, le naphtalène.
3.1. Citer trois produits issus de la distillation sous vide du pétrole. 0,75 pt
3.2. Dire l'importance du reformage catalytique. 0,25 pt
3.3. On procède à la nitration du benzène \({C_6}{H_6}\) avec l'acide nitrique fumant \(HN{O_3}\) contenant en masse 90% d'acide pur. Le rendement de la réaction qui conduit au dérivé mono-nitré est de 95%.
3.3.1. Donner la formule semi- développée du benzène. 0,5 pt
3.3.2. Donner trois précautions à prendre lors de la nitration du benzène. 0,75 pt
3.3.3. Déterminer la masse d'acide nitrique fumant nécessaire à la nitration de 1 L de benzène. 0,5 pt
3.3.4. Calculer la masse du mono nitrobenzène obtenue. 0,5 pt
Données : Masses atomiques molaires (en g/mol) : C : 12 ; H : 1 ; Ca : 40 ; O : 16; N : 14
Masse volumique du benzène : \(\rho = 880kg/{m^3}\).
Volume molaire : Vm = 24 L/mol.

EXERCICE 2 : OXYDORÉDUCTION ET ENGRAIS (8 points)
1. Oxydoréduction :
1.1 Définir les termes suivants : dosage; potentiel d’oxydoréduction. 0,5 pt
1.2- En utilisant les nombres d'oxydation, équilibrer l'équation-bilan suivante:
\(MnO_4^ - + \) \({H_3}{O^ + } + \) \({C_2}O_4^{2 - }\) \( \to M{n^{2 + }}\) \( + C{O_2}\) \( + {H_2}O\)1 pt
1.3- On traite un échantillon de fer de masse m = 3 g par 200 mL d’une solution d'acide chlorhydrique de concentration molaire C = 1 mol/L. A la fin du dégagement gazeux, on constate que tout le fer a disparu.
1.3.1- Écrire les couples oxydant/réducteur mis en jeu. 0,5 pt
l.3.2- Écrire les demi-équations électroniques correspondantes. 0,5 pt
1.3.3-En déduire l'équation-bilan de la réaction. 0,25 pt
1.3.4-Quel est l’oxydant le plus fort ? Quel est le réducteur le plus fort ? 0,5 pt
1.3.5 -Nommer le gaz dégagé. 0,25 pt
1.3.6-Déterminer le volume de ce gaz dans les conditions où le volume molaire est de 24 L/mol. 0,25 pt
l.3.7-Montrer que l'acide chlorhydrique était en excès. 0,5 pt
Donnée: Masse molaire atomique (en g/mol) : Fe : 56.
1.4-On réalise une pile or-magnésium avec les couples \(A{u^{3 + }}/Au\) et \(M{g^{2 + }}/Mg\).
Les potentiels redox standards des couples sont :
\(E(A{u^{3 + }}/Au)\) \( = 1,5V\)
\(E(M{g^{2 + }}/Mg)\) \( = - 2,37V\)
1.4.1- Donner la représentation conventionnelle de cette pile. 0,25 pt
1.4.2-Préciser sa polarité. 0,25 pt
1.4.3-Calculer la force électromotrice de cette pile. 0,25 pt
l.4.4-Ecrire les équations des réactions aux électrodes lorsque la pile débite. 0,5 pt
1.4.5-En déduire l'équation-bilan de fonctionnement de cette pile. 0,25 pt
2. Les engrais :
2.1-Définir un engrais ternaire. 0,25 pt
2.2-Toute culture nécessite une fumure et un sol adapté. Les éléments fertilisants sont apportés sous forme d'engrais.
2.2.1-Citer trois éléments chimiques indispensables à la fertilité du sol. 0,75 pt
2.2.2- Indiquer cinq noms des principaux ions apportés par les engrais chimiques. 1,25 pt

Exercice 3 : Type expérimental (4 points)
On veut préparer le méthane au laboratoire: pour cela on met un peu de carbure d'aluminium dans un grand flacon muni d'un tube à dégagement qui aboutit dans une cuve à eau ; puis versons progressivement de l'eau acidulée sur le carbure d’aluminium.
1 Faire un schéma clair annoté du dispositif expérimental. 1.5pt
2. Écrire l'équation-bilan de la réaction qui a lieu. 1 pt
3. Comment peut-on amorcer où accélérer cette réaction ? 0,5 pt
4 Nommer la verrerie dans laquelle est recueilli le méthane. 0,5 pt
5 Donner l'état physique de l'hydroxyde d'aluminium obtenu. 0,5 pt