Physique-Chimie3eOrganisation et transformations de la matiereExercices + corrigé
Tests d'identification : ions et gaz — Exercices
De l'observation à la conclusion : identifier ions et gaz à partir de tests expérimentaux.
1Vrai ou Faux/ 5 pts
Indique V (vrai) ou F (faux). Corrige les affirmations fausses.
- L'eau de chaux se trouble en présence de $\text{CO}_2$.
- Avec la soude, l'ion $\text{Fe}^{2+}$ donne un précipité roux.
- Le réactif de l'ion $\text{Cl}^{-}$ est le nitrate d'argent ($\text{AgNO}_3$).
- La braise se rallume en présence de dihydrogène $\text{H}_2$.
- Un précipité bleu avec la soude révèle la présence d'ions $\text{Cu}^{2+}$.
2Reconnaître un ion/ 4 pts
Pour chaque test, identifie l'ion présent et justifie.
- Ajout de soude → précipité vert.
- Ajout de nitrate d'argent → précipité blanc.
- Ajout de soude → précipité roux.
- Ajout de chlorure de baryum → précipité blanc.
3Tests des gaz/ 3 pts
Pour chaque gaz, décris le test à réaliser et l'observation attendue.
- Dioxygène $\text{O}_2$.
- Dihydrogène $\text{H}_2$.
- Dioxyde de carbone $\text{CO}_2$.
4Analyse d'une solution inconnue/ 4 pts
Un chimiste réalise deux tests sur une solution inconnue :
— Test 1 : ajout de soude → précipité bleu.
— Test 2 : ajout de chlorure de baryum → précipité blanc.
— Test 1 : ajout de soude → précipité bleu.
— Test 2 : ajout de chlorure de baryum → précipité blanc.
- Quel ion est révélé par le test 1 ? Justifie.
- Quel ion est révélé par le test 2 ? Justifie.
- La solution contient-elle des ions $\text{Fe}^{3+}$ ? Justifie à partir du test 1.
5Fer et acide chlorhydrique/ 4 pts
On plonge un clou en fer dans de l'acide chlorhydrique. Un gaz se dégage. On réalise trois tests :
— Test 1 (gaz) : allumette enflammée → petite détonation.
— Test 2 (solution) : ajout de soude → précipité vert.
— Test 3 (solution) : ajout de nitrate d'argent → précipité blanc.
— Test 1 (gaz) : allumette enflammée → petite détonation.
— Test 2 (solution) : ajout de soude → précipité vert.
— Test 3 (solution) : ajout de nitrate d'argent → précipité blanc.
- Identifie le gaz produit. Justifie à partir du test 1.
- Quels ions sont présents dans la solution ? Justifie à partir des tests 2 et 3.
- Donne le nom de la solution obtenue.
Corrigé détaillé
1Vrai ou Faux
a) \(\text{Vrai.}\) \(\text{CO}_2 \text{ trouble bien l'eau de chaux.}\)
b) \(\text{Faux.}\) \(\text{Fe}^{2+} + \text{NaOH} \rightarrow \text{précipité vert (et non roux).}\)
c) \(\text{Vrai.}\) \(\text{Cl}^{-} \text{ est bien identifié par } \text{AgNO}_3.\)
d) \(\text{Faux.}\) \(\text{La braise se rallume avec } \text{O}_2 \text{, pas avec } \text{H}_2.\)
e) \(\text{Vrai.}\) \(\text{Précipité bleu + NaOH} \Rightarrow \text{ions Cu}^{2+}.\)
2Reconnaître un ion
a) \(\text{NaOH} \rightarrow \text{précipité vert}\) \(\text{Ion Fe}^{2+} \text{ (fer II).}\)
b) \(\text{AgNO}_3 \rightarrow \text{précipité blanc}\) \(\text{Ion Cl}^{-} \text{ (chlorure).}\)
c) \(\text{NaOH} \rightarrow \text{précipité roux}\) \(\text{Ion Fe}^{3+} \text{ (fer III).}\)
d) \(\text{BaCl}_2 \rightarrow \text{précipité blanc}\) \(\text{Ion SO}_4^{2-} \text{ (sulfate).}\)
3Tests des gaz
O₂ \(\text{Test : approcher une braise incandescente de l'ouverture du tube.}\) \(\text{Observation : la braise se rallume.}\)
H₂ \(\text{Test : approcher une allumette enflammée de l'ouverture du tube retourné.}\) \(\text{Observation : petite détonation caractéristique.}\)
CO₂ \(\text{Test : faire barboter le gaz dans de l'eau de chaux.}\) \(\text{Observation : l'eau de chaux se trouble.}\)
4Analyse d'une solution inconnue
a) \(\text{NaOH} \rightarrow \text{précipité bleu}\) \(\text{Ion Cu}^{2+}\text{. Seul cet ion donne un précipité bleu avec la soude.}\)
b) \(\text{BaCl}_2 \rightarrow \text{précipité blanc}\) \(\text{Ion SO}_4^{2-}\text{. Le chlorure de baryum révèle les ions sulfate.}\)
c) \(\text{Si Fe}^{3+} \text{ était présent, NaOH aurait produit un précipité roux.}\) \(\text{Le précipité est bleu, pas roux : ions Fe}^{3+} \text{ absents.}\)
5Fer et acide chlorhydrique
a) \(\text{Test 1 : flamme} \rightarrow \text{détonation}\) \(\text{Gaz : dihydrogène H}_2\text{. Seul H}_2 \text{ produit cette détonation caractéristique.}\)
b) \(\text{Test 2 : NaOH} \rightarrow \text{vert} \Rightarrow \text{Fe}^{2+} \qquad \text{Test 3 : AgNO}_3 \rightarrow \text{blanc} \Rightarrow \text{Cl}^{-}\) \(\text{La solution contient des ions Fe}^{2+} \text{ et des ions Cl}^{-}.\)
c) \(\text{Fe}^{2+} + \text{Cl}^{-}\) \(\text{Chlorure de fer II (FeCl}_2\text{).}\)