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OLYMPIADE DE CHIMIE 1997 (Niveau I)

[Questions] [Problèmes] [Réponses]

Instructions :

La première partie du test est cotée sur 100 et comprend 16 questions.
Temps disponible : 1h40 minutes
L'usage d'une machine à calculer non programmable est autorisée
Le questionnaire est accompagné d'un tableau des masses atomiques et d'un tableau périodique simplifié.

Question 1 (10 points)

Complétez le tableau ci-dessous :

Composés	M (g/mol)	m (g)	V (litres)	n (mol)	N (entités)
MgO		2
NH₃					1,505.10²³
Nitrate de potassium				2

N = nombre de molécules
M = masse molaire
m = masse
V = volume à 101325 Pa et 0°C (Conditions normales)
n = nombre de moles

Question 2 (2 points)

Une liaison covalente c'est

ce qui permet la fusion de 2 atomes.
la mise en commun d'une paire d'électrons.
ce qui permet la formation d'ions.
une association d'atomes de même valence.

Recopiez la phrase correcte :

Question 3 (4 points)

On donne les entités suivantes : NaF, S8, H2O, I2.

Quelle est ou quelles sont les entités dans lesquelles les liaisons sont

ioniques :
covalentes normales parfaites ou homopolaires :
covalentes normales polarisées :

Question 4 (2points)

Au moyen des atomes suivants, formez les molécules de deux gaz réels ayant approximativement la même masse moléculaire : O,N,C.

Question 5 (4 points)

Dans le tableau périodique :

Deux éléments dont les électrons externes appartiennent à une même couche se trouvent dans une même ..................................(période ou colonne) et ils ont des propriétés ..........................(différentes ou analogues).
Deux éléments qui ont le même nombre d'électrons externes se trouvent dans une même.......................... et ils ont des propriétés ........................................ .

Question 6 (4 points)

On donne la structure des atomes X,Y,Z :

	X	Y	Z
K	2	2	2
L	2	5	8
M	0	0	2

Quels sont les éléments appartenant à une même période ? Réponse :
Quels sont les éléments appartenant à une même famille ? Réponse :

Question 7 (4 points)

Parmi les ions suivants, certains ont-ils le même nombre d'électrons que l'atome ³²₁₆S ?

³⁵₁₇Cl^-

³⁴₁₆S⁺

⁴⁰₁₈Ar²⁺

³⁵₁₆S^2-

Réponse :

Quel est ce nombre d'électrons ,

Question 8 (4 points)

Quatre particules A,B,C,D ont des noyaux constitués comme indiqué ci-dessous :

.	A	B	C	D
Nombre de neutrons	26	25	27	27
Nombre de protons	21	22	22	20
Nombre de masse	47	47	49	47

Y a-t-il des isotopes parmi ces 4 nucléides ?

Justification rapide :

Question 9 (8 points)

Complétez (en inscrivant des croix qui signifient oui) le tableau suivant

Mélanges	Ce mélange est uniquement une solution	Ce mélange est uniquement une suspension	Ce mélange est à la fois une solution et une suspension
Eau de rivière
Café noir
Lait au chocolat
Eau + argile
Eau de mer
Saumure
Sang
Teinture d'iode	.

Question 10 (15 points)

Complétez le tableau suivant :

Substance	Fonctions (répondez par une croix dans la bonne colonne)				Soluble dans l'eau (notez une croix si oui)	Formules des ions formés par ces substances dans l'eau
.	Acide	Base	Sel	Oxyde	.
NaOH	.	.	.	.	.
K₂O	.	.	.	.	.
SO₂	.	.	.	.	.
Na₃PO₄	.	.	.	.	.
AgCl	.	.	.	.	.
H₂SO₄	.	.	.	.	.

Question 11 (8 points)

Complétez et pondérez (équilibrez)

Question 12 (10 points)

Dans un procédé de purification du nickel, on utilise la réaction

Ni + CO

Ni(CO)₄
Ni(CO)₄ est un composé volatil appelé nickel carbonyle.

Equilibrez ( pondérez ) cette équation. (1 point)

Complétez les propositions suivantes :

1	......... g de Ni	+	28 g de CO	.......... g de Ni(CO)₄	2 pts
2	0,15 mol de Ni	+	.......... mol de CO	.......... mol de Ni(CO)₄	2 pts
3	.......... g de Ni	+	.......... g de CO	0,75 mol de Ni(CO)₄	2 pts
4	.......... g de Ni	+	5,6 dm³ de CO	.......... dm³ de Ni(CO)₄	3 pts

Question 13 (5 points)

on donne les informations suivantes :

1) On chauffe un morceau de tournure de cuivre dans la flamme du bec bunzen		Il se forme une substance noire recouvrant le cuivre
2) On plonge une lame de zinc dans une solution de CuCl₂ _(aq)		Il se forme un dépôt rouge sur le zinc

Quelle est la formule de la substance noire qui se forme au cours de l'expérience (1) ?:
Quelle est la formule de lasubstance rouge qui se forme au cours de l'expérience (2) ?
Complétez le schéma suivant et donnez le sens de toutes les réactions à l'aide d'une flèche numérotée :

Question 14 (4 points)

Soit le montage suivant

Indiquez par une croix dans le long tube l'endroit approximatif (à gauche, à droite ou au milieu) où l'on verra se déposer le produit de la réaction (sel blanc).

Ecrivez l'équation de la réaction.

Question 15 (6 points)

Un carburant présente la composition chimique qualitative suivante :

C₁₉H₄₀
traces d'azote
traces de soufre

Donnez les formules et les noms des trois gaz polluants susceptibles de se former lors de la combustion de ce carburant.

Question 16 (10 points)

Dessinez schématiquement le montage d'un appareil de chimie à partir de la description qui est faite ci-dessous et en choisissant parmi les 20 éléments fournis ceux qui sont adéquats. Ne dessinez pas les supports.

Prendre un ballon bicol. Le remplir avec le mélange à traiter dans lequel on aura soin d'ajouter quelques grains de pierre ponce. Le fixer à un support par son col vertical. Surmonter ce col vertical d'une courte colonne à distiller de type vigreux surmontée elle-même d'un tube à distiller. Placer à la tubulure latérale du ballon une ampoule cylindrique dont on aura soin de fermer le robinet. Surmonter le tube à distiller d'un thermomètre rôdé et attacher à sa tubulure latérale un réfrigérant à eau. L'eau devra circuler de bas en haut. A l'extrémité du réfrigérant placer une corne à distiller simple. Celle-ci devra être fixée à un deuxième support. Introduire une réserve d'eau dans l'ampoule cylindrique. Installer le système de chauffage en-dessous du ballon et le déposer sur le support élévateur.

Liste du matériel disponible. Une feuille reprenant les dessins de ces différents éléments est fournie
1) Ballon	11) Ampoule à brome
2) Ballon bicol	12) Ampoule cylindrique
3) Ballon tricol	13) Corne à distiller
4) Réfrigérant à eau	14) Corne à distiller avec robinet
5) Raccord	15) Corne à distiller avec robinet et tubulure latérale
6) Colonne à distiller vigreux (petite)	16) Raccord à deux tubulures
7) Colonne à distiller simple	17) Capillaire
8) Colonne à distiller vigreux	18) Thermomètre rôdé
9) Tube à distiller à deux raccords parallèles	19) Système de chauffage
10) Tube à distiller	20) Support élévateur

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Contact : bruno.haas@honet.be