M DIOUF LYCEE JULES SAGNA DE THIES
SECONDE S ANNEE SCOLAIRE 2014 2015
Juufpc
www.juufpc.jimdo.comPage 1
SERIE 5 : REACTIONS CHIMIQUES
EXERCICE 1: EQUILIBRAGE D’EQUATIONS
Equilibrer les équations-bilan suivantes : C
2H
6+ O
2 CO
2+ H
2O
Fe
3O
4+ O
2 Fe
2O
3C
6H
12O
6 C
2H
6O + CO
2Na
2O
2+ H
2O Na
++ OH
-+ O
2C
nH
2n-2+ O
2 CO
2+ H
2O Al + Cu
2+ Al
3++ Cu
EXERCICE 2 : ANALYSE D’UN COMPOSE ORGANIQUE
Un corps pur gazeux A possède pour formule CH
xCl
y, x et y sont des entiers naturels.
L’analyse d’un échantillon pur de A indique qu’il renferme en masse 13,8 % de carbone.
1. Calculer la masse molaire moléculaire de A.
2. Calculer les valeurs de x et y, sachant que A renferme en masse six fois plus de carbone que d’hydrogène. En déduire la formule brute de A.
3. Calculer la quantité de matière contenue dans 11,2 L de A dans les C.N.T.P. Calculer la masse correspondante.
4. Rappeler les schémas de Lewis des atomes H, C et Cl. En déduire le schéma de Lewis de A.
Masses molaires atomiques en g/mol : M(C) = 12 ; M(H) = 1 ; M(Cl) = 35,5.
EXERCICE 3 : COMBUSTION D’UN MELANGE GAZEUX
1) Ecrire les équations bilan des combustions dans le dioxygène des corps suivants : CH4, C2H6 et CO. Dans les trois réactions envisagées, le carbone est entièrement transformé en CO2.
2) On mélange 0,1mol de CH4, 0,2 mol de C2H6 et 0,3 mol de CO avec un excès de dioxygène puis on provoque la réaction.
a) Quelle est la masse minimale de dioxygène ? b) Quelles sont les masses de CO2 et d’eau obtenues ? 3) Vérifier la loi de Lavoisier.
EXERCICE 4 : COMBUSTION DU PROPANE
Le propane est gaz et a pour formule C
3H
8; il est livré liquéfié dans des bouteilles d’acier.
1. Ecrire l’équation-bilan de sa réaction de combustion dans le dioxygène, sachant qu’il se forme exclusivement du dioxyde de carbone et de l’eau.
2. Quel volume de dioxygène mesuré dans les C.N.T.P. faut-il mettre en œuvre pour assurer la combustion complète de 1 kg de propane ? En déduire le volume d’air correspondant.
3. Quelle masse de méthane, CH
4, brûlant dans les mêmes conditions, produirait la même masse de dioxyde de carbone ?
Masses molaires atomiques en g.mol
-1: H :1 ; C : 12 ; O = 16.
Volume molaire dans les C.N.T.P. : V
0= 22,4 L.mol
-1.
EXERCICE 5 : ACTION DE L’ALUMINIUM SUR LE DIOXYDE DE MANGANESEMnO2
On fait réagir l'aluminium et le dioxyde de manganèse MnO
2. On obtient uniquement de l'alumine Al
2O
3et du manganèse Mn. On donne : O: 16 g/mol; Al : 27g/mol; Mn: 54,9 g/mol
1.
Ecrire la formule ionique du dioxyde de manganèse.
2.
Ecrire l'équation-bilan de la réaction.
3.
Peut-on déduire de l'équation-bilan les conditions expérimentales dans lesquelles la réaction est réalisée? Justifier.
4.
Calculer le pourcentage molaire du mélange final si la réaction entre l'aluminium et le dioxyde
de manganèse est réalisée dans les proportions stœchiométriques.
M DIOUF LYCEE JULES SAGNA DE THIES
SECONDE S ANNEE SCOLAIRE 2014 2015
Juufpc
www.juufpc.jimdo.comPage 2
5.
Le mélange initial est cependant réalisé à partir de 5,40 g d'aluminium et de 11,30 g de dioxyde de manganèse.
a)
Lequel des réactifs est utilisé en défaut?
b)
Déterminer alors la composition centésimale massique du mélange final en fin de réaction.
EXERCICE 6 : REACTION DU CARBONE AVEC UN MELANGE D’OXYDE METALLIQUE
Le carbone réagit vers 400° C avec les oxydes CuO et PbO en formant du CO2 et les métaux correspondants.
a) Ecrire l’équation bilan de ces réactions.
b) On porte à 400°C un mélange formé de 60,5 g des oxydes CuO et PbO et de carbone en excès. On recueille 8,8 g de CO2. Calculer les nombres de moles de CuO et PbO dans le mélange ainsi que la masse minimale de carbone nécessaire à la réaction.
EXERCICE 7 : REACTIF LIMITANT
On mélange 1 g de poudre d’aluminium et 6 g de diiode I2. La réaction est amorcée par quelques gouttes d’eau (catalyseur).
1. En vous aidant des représentations de Lewis des atomes d’aluminium et d’iode, trouver la formule du produit formé.
2. Ecrire l’équation-bilan de la réaction.
3. La réaction s’arrête par manque d’un des deux réactifs. Lequel ? Calculer la masse du produit formé.
4. Quelle est la masse restante du réactif en excès ?
5. On introduit 3 g de mercure dans un flacon de dichlore de volume 1 L. Il se forme deux chlorures : le chlorure de mercure (I) Hg2Cl2 et le chlorure de mercure (II) HgCl2.
a. Ecrire les équations-bilan correspondant à la formation de chacun des chlorures formés.
b. Calculer les masses de chacun des chlorures formés, sachant que 10% de la masse de mercure conduit à Hg2Cl2 et le reste à HgCl2.
c. Quel est le volume de dichlore, mesuré dans les conditions normales, nécessaire pour réaliser cette réaction ? Le contenu du flacon est-il suffisant ?
Masse molaire atomique : M(Al) = 27 g.mol-1; M(I) =127 g.mol-1 ; M(Cl)= 35,5 g.mol-1 ; M(Hg)= 200 g.mol-1. EXERCICE 8 : COMBUSTION D’UN MELANGE D’HYDROCARBURE
On effectue dans un eudiomètre, la combustion complète d’un mélange de méthane et de propane. On introduit dans l’appareil 35 cm3 de mélange avec du dioxygène en excès et on déclenche la combustion grâce à une étincelle électrique. Après refroidissement il reste dans l’appareil un mélange gazeux contenant 65cm3 de dioxyde de carbone.
1. Ecrire les équations-bilan des réactions de combustion complète du méthane et du propane.
2. Déduire des résultats de l’expérience la composition du mélange, c'est-à-dire la valeur des volumes v et v’ de méthane et de propane dans le mélange considéré.
N.B : Tous les volumes sont mesurés dans les mêmes conditions.
EXERCICE 9 : COMBUSTION D’UNE ESSENCE
Une essence d’automobile a une masse volumique = 700kg.m-3. On la suppose constituée uniquement d’octane (C8H18).
1. Ecrire l’équation-bilan de la combustion sachant qu’il se forme du dioxyde de carbone et de l’eau.
2. Le réservoir d’essence a un volume de 50L. Lorsque toute l’essence qu’il contient est consommée calculer :
- La masse d’eau et de dioxyde de carbone rejetés (ou formés) - La masse de dioxygène consommé
- La masse d’air consommée par le moteur sachant qu’en nombre de mole la composition de l’air est 80% de diazote et 20% de dioxygène.
