Partie A : Évaluation des ressources / 24 points
Exercice 1- vérification des savoirs / 8 points
1.1 Définitions : réaction de polymérisation, réaction de dismutation. 1,5 pt
1.2 Qualifier de Vraie ou fausse chacune des affirmations suivantes : 1 pt
(a) L'acide chlorhydrique attaque tous les métaux.
(b) La molécule d’éthène permet la libre rotation autour de la liaison carbone-carbone.
1.3. Quand dit-on que la demi-pile à hydrogène est dans les conditions standards ? 1 pt
1.4. A quelle condition une réaction faisant intervenir deux couples redox est-elle totale ? 1pt
1.5. Qu'observe-t-on en faisant agir sur une cétone : 1,5 pt
• La 2,4—DNPH ?
• Le réactif de Tollens ?
• La liqueur de Fehling ?
1.6. Écrire les formules semi-développées d'un alcool primaire et d'un alcool secondaire de son choix. 1pt
1.7. Quel type de réaction se produit lorsque l'eau de brome est mélangée à un alcène ? 1 pt
Exercice 2- Application des savoirs / 8points
2.1. Une pile est réalisée à partir des couples \(C{r^{3 + }}/Cr\) et \(M{g^ + }/Mg\).
On donne les potentiels standards d’oxydoréduction : \({E^o}\left( {C{r^{3 + }}/Cr} \right)\) \( = - 0,74V\) et \({E^o}\left( {M{g^ + }/Mg} \right)\) \( = - 2,37V\)
2.1.1. Décrire le montage qui réalise cette pile en indiquant les pôles. 2 pt
2.1.2. Calculer la f.é.m. de la pile ainsi réalisée. 1pt
2.2. Soit la réaction d'équation-bilan suivante :
\(Fe{O_3} + CO\) \( \to Fe + C{O_2}\)
Utiliser les nombres d'oxydation pour :
• Montrer qu'il s'agit d'une réaction d’oxydoréduction. 1pt
• Équilibrer cette réaction. 1pt
2.3.1. Écrire l'équation générale de la combustion complète des alcanes. 1,5pt
2.3.2. Une bouteille de butane (gaz domestique) pèse en moyenne 10 kg vide et 23 kg pleine. '
Déterminer le volume d'air nécessaire pour la combustion complète du‘ contenu d'une bouteille de gaz domestique pleine, dans les conditions normales de pression et de température. 1.S pt
On donne : - Volume molaire des gaz : Vm=22,4 L/mol.
- Masses molaires atomiques en g/mol MC=12 ; MH=1.
Composition volumique de l'air : \({V_{{O_2}}} = \frac{1}{5}{V_{air}}\) et \({V_{{N_2}}} = \frac{4}{5}{V_{air}}\)
Exercice 3 : Utilisation des Savoirs / 8 points
3.1 Un technicien de laboratoire de lycée doit fabriquer 50mL d'une solution de chlorure de fer III (\(FeC{l_3}\), ce concentration C=1mol/L. Il trouve, dans l'armoire à produits chimiques, un flacon dont l'étiquette porte l'inscription : \(FeC{l_3}.6{H_2}O\)
3.1.1. Déterminer la masse qu'il doit peser. 1,5 pt
On donne les masses molaires atomiques en g/mol : MFe=56 ; MCl =35,5 ; MH=1 et MO =16.
3.1.2. Déterminer les concentrations des espèces en solution. 1,5 pt
3.2. On effectue la nitration du benzène avec de l'acide nitrique concentré (fumant), en excès
3.2.1. Décrire très succinctement le mode opératoire, 1pt
3.2.2. Donner deux précautions à prendre en général lors de l'utilisation du benzène. 1pt
3.2.3. Écrire l'équation-bilan équilibrée de la réaction. 1pt
3.2.3. Calculer la masse de mononitrobenzène obtenu à partir de 10L de benzène en supposant que le rendement de la nitration est de 76%. 2pt
On donne : Masse volumique du benzène \(\rho = 0,88kg/L\)
Partie B : Évaluation des compétences / 16 points
Situation-problème 1 : Récupération sélective des métaux d'un alliage.
Le laiton est un alliage cuivre-zinc. Lors du recyclage d'une serrure en laiton, NTSlMl veut récupérer le cuivre et le zinc contenus dans cet objet.
Il dispose dans le laboratoire d'une solution d'acide chlorhydrique et d'un ruban de magnésium.
| \({H_3}{O^ + }/{H_2}\) | \(C{l_2}/C{l^ - }\) | \(M{g^{2 + }}/Mg\) | \(C{u^{2 + }}/Cu\) | \(Z{n^{2 + }}/Zn\) | |
| \({E^o}\left( V \right)\) | 0 | 1,36 | -2 37 | 0,34 | - 0,76 |
Potentiels standards des couples redox :
Aide NTSlMl en décrivant (équations-bilans des réactions à l'appui) comment il doit procéder pour récupérer d'abord le cuivre et ensuite le zinc. 10 pt
Situation-problème 2 : Identification de deux composés chimiques.
Pour évaluer la compétence d'un groupe d'élèves, un enseignant retire les étiquettes de deux bonbonnes de gaz contenant l'une du propane et l'autre du propène. Puis il demande au groupe d'identifier la bonbonne qui contient le propane et celle qui contient du propène.
Le groupe hésite entre deux réactifs pour mener à bien son test ‘d'identification : l'eau de brome et le réactif de Schiff.
Aide-les à choisir et décris le test (équation-bilan à l'appui). 6 pt
