Concours ENSCK 2020 Chimie

Concours d'accès en 1^ère année du cycle préparatoire

Épreuve de Chimie

Cocher la bonne réponse: une réponse juste: 1pts, une réponse fausse ou pas de réponse: 0pts

Transformation chimique

Un litre d’une solution commerciale à base d’acide cyanhydrique (HCN) a une densité de 1,35. Le pourcentage massique de HCN est de 6%.

Masses molaires : \( M(H) = 1 \, \text{g.mol}^{-1} \), \( M(C) = 12 \, \text{g.mol}^{-1} \), \( M(N) = 14 \, \text{g.mol}^{-1} \).

Question 1 :

La concentration en HCN est:

A) 0,30 mol.L^-1

B) 13,50 mol.L^-1

C) 1,35 mol.L^-1

D) 3,00 mol.L^-1

Question 2 :

Quel est le volume prélevé de cette solution commerciale pour préparer 200 mL d'une solution de HCN à 6.10^-2 mole.L^-1 ?

A) 0,18 mL

B) 8,88 mL

C) 4,00 mL

D) 40,00 mL

Question 3 :

Une solution de 100 mL de HF à 5.10^-3 mole.L^-1 a un pH ≈ 3, déterminer le taux (τ) d'avancement de la réaction suivante : \[ \text{HF + H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{H}_3\text{O}^+ + \text{F}^- \]

A) 80%

B) 20%

C) 50%

D) 25%

Question 4 :

Le quotient de la réaction précédente est :

A) 4.0.10^-3

B) 2.5.10^-5

C) 1.5.10^-3

D) 2.5.10^-4

Question 5 :

Quel volume d'Hydroxyde de potassium KOH à 2.10^-1 mole.L^-1 est nécessaire pour neutraliser 200 mL d'une solution de HCN à 6.10^-2 mole.L^-1 ?

A) 16,67 mL

B) 0,6 mL

C) 166,70 mL

D) 60 mL

Question 6 :

Une solution décapante est préparée par un mélange de deux acides forts : 100 mL de HCl 5.10^-1 mol.L^-1 et de 400 mL de HNO₃ 1,25.10^-1 mol.L^-1. Le pH de cette solution est égal à :

A) -log 0.1

B) -log 2

C) -log 5

D) -log 6.5

Oxydo-réduction

Soit la pile constituée d'une électrode en cuivre (Cu) plongée dans une solution aqueuse de sulfate de cuivre (II) Cu²⁺ + SO₄^2-; d'une électrode en aluminium (Al) plongée dans une solution aqueuse de chlorure d'aluminium Al³⁺ + 3 Cl^- et d'un pont salin qui relie les deux solutions.

On branche un conducteur ohmique en série avec un ampèremètre, et on place le dipôle, ainsi constitué, entre les pôles de la pile. Après une durée Δt de fonctionnement de la pile, on observe un dépôt sur l'électrode de cuivre et une diminution de la masse de l'électrode d'aluminium.

Masses molaires : M(Cu) ≈ 64 g.mol^-1, 1F ≈ 96000 C.mol^-1, M(Al) ≈ 30 g.mol^-1

Question 7 :

À la cathode de la pile, a lieu une :

A) Réduction

B) Oxydation

C) Réaction chimique

D) Pas de réaction

Question 8 :

L'anode de la pile est constituée de :

A) Cu²⁺

B) Cu

C) Al

D) Al³⁺

Question 9 :

Après 15 minutes de fonctionnement de la pile, la différence de masse Δm_c déposée sur la cathode pour un courant de 10 µA est de :

A) 0,05 µg

B) 3,00 µg

C) 3,50 µg

D) 6,00 µg

Question 10 :

Après 32 minutes de fonctionnement de la pile, la différence de masse Δm_a disparue à l'anode pour un courant de 10 µA est de :

A) 0,01 µg

B) 0,05 µg

C) 2,00 µg

D) 9,00 µg

Question 11 :

L'équation du bilan de la pile s'écrit :

A) 3Cu + 2Al³⁺ → 3Cu²⁺ + 2Al

B) 3Cu²⁺ + 2Al → 3Cu + 2Al³⁺

C) Cu → Cu²⁺ + 2e^-

D) Al → Al³⁺ + 3e^-

Question 12 :

La pile s'arrête de fonctionner après :

A) Disparition totale de Cu

B) Consommation totale de Cu²⁺

C) Disparition totale de Al

D) Consommation totale de Al³⁺

Cinétique chimique

A température constante, le suivi d'une transformation chimique a permis d'obtenir le graphique suivant de l'avancement x en fonction du temps. Le volume de la solution est égal à 200 mL.

Question 13 :

La vitesse volumique de la réaction à t = 0 s est égale à :

A) 0,20 mol.L^-1.s^-1

B) 1,0 mol.L^-1.s^-1

C) 2,0 mol.L^-1.s^-1

D) 3,0 mol.L^-1.s^-1

Question 14 :

La vitesse volumique de la réaction à t = 200 s est égale à :

A) 5,3.10^-3 mol.L^-1.s^-1

B) 6,5.10^-2 mol.L^-1.s^-1

C) 0,20 mol.L^-1.s^-1

D) 1,0 mol.L^-1.s^-1

Question 15 :

Le temps de demi-réaction est de :

A) 10 s

B) 400 s

C) 550 s

D) 40 s

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