Solutions aqueuses et électrochimie : 597 questions de concours corrigées
71 épreuves corrigées question par question (Banque PT, CCINP, Centrale, E3A, X-ENS…), réparties en 6 sous-chapitres.
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Réactions en solution aqueuse, titrages, oxydoréduction, diagrammes E-pH, courbes intensité-potentiel, électrolyse et stockage de l'énergie.
Les sous-chapitres
Chaque sous-chapitre réunit ses questions de concours, filtrables par difficulté, concours, filière et année.
- Acide-base, précipitation, complexation132 questions · 25 incontournables
Sup : MP, PC, PSI, PT, TSI, BCPST · Spé : MPI
- Titrages86 questions · 17 incontournables
Sup : MP, PC, PSI, PT, MPI, TSI, BCPST
- Oxydoréduction et piles203 questions · 48 incontournables
Sup : MP, PC, PSI, PT, TSI, BCPST · Spé : MPI
- Diagrammes E-pH86 questions · 31 incontournables
Sup : MP, PC, PSI, PT, BCPST · Spé : TSI
- Courbes intensité-potentiel et corrosion112 questions · 21 incontournables
Spé : MP, PC, PSI, PT
- Électrolyse et accumulateurs100 questions · 14 incontournables
Spé : MP, PC, PSI, PT, TSI
Incontournables
Des questions classiques à savoir refaire, parmi les 133 du chapitre (les plus récentes, une par épreuve). Les autres sont sur les pages des sous-chapitres (filtre « Classiques »).
CCINP Physique-Chimie PSI 2025, Q26
Faire un schéma légendé du dispositif de dosage.
CCINP Physique-Chimie TSI 2025, Q53
Donner le degré d’oxydation de l’oxygène dans les trois composés suivants : O₂, H₂O et H₂O₂.
CentraleSupélec Physique-Chimie 1 MP 2025, Q31
Établir le diagramme de prédominance des différentes formes acidobasiques du dioxyde de carbone dissout en fonction du pH. En déduire l'espèce prédominante au pH de l'eau de mer (pH = 8,1).
CentraleSupélec Physique-Chimie 2 PSI 2025, Q25
Lorsqu'on dissout dans l'eau de l'hydroxyde de manganèse(II) Mn(OH)₂(s) jusqu'à saturation, la solution possède un pH égal à 9,9. Montrer que le produit de solubilité de l'hydroxyde de manganèse(II)…
ENS Physique-Chimie L PC 2025, Q16
Dans le diagramme potentiel-pH du fer, Figure (3), attribuer, en explicitant les raisonnements, les différents domaines ① à ⑤ aux espèces du fer. On considérera les espèces : Fe_(s), Fe²⁺_(aq)…
Banque PT Physique B PT 2025, Q6
Identifier les espèces A, B, C, D et E dont les domaines de prédominance ou d'existence sont représentés annexe 1.
CCINP Physique-Chimie MP 2025, Q37
Écrire les demi-réactions anodique (1) et cathodique (2) relatives au plomb. En déduire l'équation-bilan de réaction de décharge, puis l'équation-bilan de réaction de recharge.
CCINP Physique-Chimie MPI 2025, Q38
Écrire les demi-réactions anodique (1) et cathodique (2) relatives au plomb. En déduire l'équation-bilan de réaction de décharge.
Pièges classiques
Acide-base, précipitation, complexation
- Oublier le coefficient stœchiométrique dans l'expression de la concentration ou l'exposant dans le produit de solubilité : pour un composé libérant deux anions, [\mathrm{X}^-] = 2s impose un terme (2s)^2 = 4s^2 dans K_s, et non 2s^2 ou s^2.
Questions sources :CentraleSupélec Physique-Chimie 1 MP 2025, Q34CentraleSupélec Physique-Chimie 1 TSI 2024, Q40Banque PT Physique B PT 2022, Q34
- Confondre une réaction thermodynamiquement favorisée (K^\circ > 1) avec une réaction quasi-totale ou quantitative, qui exige généralement K^\circ \ge 10^4 (ou 10^3).
Question source :E3A Physique-Chimie MP 2025, Q23
Titrages
- Ne pas confondre le volume de la prise d'essai (aliquote) dosée avec le volume total dans l'erlenmeyer après ajout de solvant, d'eau distillée ou de solution tampon : ces ajouts modifient le volume du milieu mais ne changent pas la quantité de matière prélevée.
Questions sources :CCINP Physique-Chimie PSI 2025, Q29Banque PT Physique B PT 2022, Q38E3A Physique-Chimie MP 2020, Q45
- Confondre la concentration de la solution fille titrée avec celle de la solution mère ou de l'échantillon brut : il faut systématiquement multiplier par le facteur de dilution pour remonter à la teneur de la solution commerciale ou du prélèvement biologique d'origine.
Questions sources :CCINP Physique-Chimie TSI 2025, Q61E3A Physique-Chimie MP 2025, Q26E3A Physique-Chimie MPI 2025, Q23
Oxydoréduction et piles
- Omettre ou mal identifier le nombre d'électrons échangés n dans les relations \Delta_r G^circ = -n F \Delta E^circ et \log K^circ = \frac{n\,\Delta E^circ}{0{,}06} : la valeur de n dépend strictement des coefficients stœchiométriques choisis pour l'équation bilan.
Questions sources :Banque PT Physique B PT 2023, Q35CentraleSupélec Physique-Chimie 2 TSI 2025, Q40CentraleSupélec Physique-Chimie 2 MP 2023, Q50
- Oublier le signe moins dans la relation fondamentale \Delta_{\mathrm{r}}G^circ = -n F E^circ ou oublier de convertir \Delta_r G^circ de \text{kJ}\cdot\text{mol}^{-1} en \text{J}\cdot\text{mol}^{-1} lors des calculs numériques.
Questions sources :E3A Physique-Chimie PSI 2020, QJ1CentraleSupélec Physique-Chimie 2 TSI 2025, Q40
Diagrammes E-pH
- Ne pas confondre le potentiel lu sur une frontière soluté/solide avec le potentiel standard E^\circ du couple : à la frontière, la concentration de l'espèce dissoute vaut la concentration de tracé c_{\text{tr}}, ce qui introduit un décalage de \pm \frac{0{,}06}{n}\log(c_{\text{tr}}/c^\circ) qui ne s'annule que si c_{\text{tr}} = 1\text{ mol}\cdot\text{L}^{-1}.
Questions sources :CentraleSupélec Physique-Chimie 1 TSI 2023, Q12CentraleSupélec Physique-Chimie 2 MP 2022, Q2CCINP Physique-Chimie TSI 2020, Q29
- Oublier d'élever au carré (ou à la puissance adéquate) la concentration d'une espèce dissoute dans le quotient réactionnel de Nernst lorsqu'elle présente un coefficient stœchiométrique supérieur à 1 (comme \mathrm{Cl}^- ou \mathrm{I}^-).
Questions sources :CentraleSupélec Physique-Chimie 2 MP 2023, Q48Banque PT Physique B PT 2022, Q41
Courbes intensité-potentiel et corrosion
- Confondre les conventions de signe des courants : en convention récepteur électrochimique, un courant anodique (oxydation) est toujours positif (j > 0) et un courant cathodique (réduction) est toujours négatif (j < 0).
Questions sources :Banque PT Physique B PT 2025, Q26Banque PT Physique B PT 2025, Q31CCINP Physique-Chimie MP 2025, Q40
- Oublier le signe des surtensions dans les bilans de tension : par définition, \eta_a > 0 et \eta_c < 0. Pour un électrolyseur, les deux surtensions augmentent la tension minimale à fournir (U = \Delta E_{\text{éq}} + \eta_a + |\eta_c| + rI), tandis que pour une pile, elles diminuent la tension disponible aux bornes (U = \Delta E_{\text{éq}} - \eta_a - |\eta_c| - rI).
Questions sources :Banque PT Physique B PT 2025, Q31CCINP Physique-Chimie MP 2023, Q39Banque PT Physique B PT 2022, Q19
Électrolyse et accumulateurs
- Sur une courbe intensité-potentiel en convention récepteur électrochimique, le courant cathodique de réduction est compté négativement (I < 0 ou j < 0) et le courant anodique d'oxydation est compté positivement.
Questions sources :Banque PT Physique B PT 2025, Q31CCINP Physique-Chimie MP 2025, Q40Banque PT Physique B PT 2024, Q33
- La surtension cathodique étant par définition négative (\eta_c < 0), le terme cinétique s'écrit -\eta_c = +|\eta_c| : les deux surtensions contribuent toujours à augmenter la tension à appliquer à l'électrolyseur (U = U_{\min} + \eta_a + |\eta_c| + r I).
Questions sources :Banque PT Physique B PT 2025, Q31CCINP Physique-Chimie MP 2023, Q39
Les questions sont classées par sous-chapitre à partir des corrigés détaillés de WikiPrépa ; une question peut relever de deux sous-chapitres. L'année du programme (sup ou spé) suit les programmes officiels en vigueur. Comment les corrigés sont rédigés et relus