Ο Ο Ο Ο 30 Note :

Tony Leparoux, professeur de physique-chimie.

Exercice 1 : (SAVOIR : / 9 pts)

1/ Complète les pointillés. ( /2)

Léa a testé des solutions d’eau de javel, de vinaigre et de thé avec du papier pH. Elle obtient les résultats suivants :

Eau de javel : pH =

13

3

5,5

2/ L’une de ces solutions est basique. Laquelle et pourquoi ? ( /1) C’est l’eau de javel car son pH de 13 est supérieur à 7.

3/ Parmi les solutions acides, laquelle est la plus acide ? Justifie.( /1)

La solution la plus acide est celle qui a le pH le plus bas (= le plus proche de 0), c'est-à-dire le vinaigre.

4/ Quelle est la formule des ions hydrogène ? Et des ions hydroxyde ?( /1) Ions hydrogène : H+ et ions hydroxyde : HO-

5/ Dans quelle(s) solution(s) les ions hydrogène sont-ils plus nombreux que les ions hydroxyde ?( /1) Dans une solution acide, les ions H+ sont prépondérants : donc dans le vinaigre et dans le thé.

6/ Cite deux instruments de mesure qui ont potentiellement permis à Léa de faire les mesures de pH ?( /1) On peut citer le papier pH, la sonde pH métrique ou un indicateur coloré comme le jus de chou rouge.

7/ Comment évolue le pH si Léa s’amuse à ajouter de l’eau dans le vinaigre ?( /1)

Si Léa ajoute de l’eau, elle dilue le vinaigre et le rend donc moins acide : le pH augmente et se rapproche de 7 8/ Comment évolue le pH si Léa s’amuse à ajouter de l’eau dans l’eau de javel ?( /1)

Si Léa ajoute de l’eau, elle dilue l’eau de javel et la rend donc moins basique : le pH diminue et se rapproche de 7

Exercice 2 : (SAVOIR / 8 pts)

Léa et Tom ont appris sur internet que l’acide chlorhydrique permettait d’enlever le calcaire de la cuvette des WC. Ils décident dont de diluer l’acide chlorhydrique concentré avec de l’eau avant utilisation.

1/ Indique la signification de chaque pictogramme de danger.( /2) 1 : nocif (peut provoquer des irritations, des brulures…)

2 : corrosif (capable de ronger un matériau, de la « creuser »)

3 : dangereux et mauvais pour l’environnement (ne pas jeter dans la nature)

2/ Cite trois blessures graves que peut engendrer l’utilisation de l’acide chlorhydrique concentré ?( /2)

L’acide chlorhydrique peut provoquer des brulures, des irritations, peut rendre aveugle par projection dans l’œil, peut ronger votre main (la dissoudre progressivement), est très mauvais par respiration des vapeurs (entraine des brulures des bronches et des muqueuses), etc.

3/ Cite 3 précautions que Léa et Tom doivent prendre pour manipuler cet acide concentré ? ( /1)

Il faut prendre, une blouse, des lunettes de sécurité, des gants, manipuler avec précaution sans geste brusque, de préférence sous hotte.

4/ Donne un ordre de grandeur du pH de l’acide chlorhydrique concentré :( /1) pH = 0

Voici Léa et Tom en train de diluer l’acide.

5/ Un d’entre eux est en grand danger : Qui et Pourquoi ?( /1)

Nom, prénom, classe :

CONTROLE N°3 DE CHIMIE SUR : IONS - PH – REACTION DE L’ACIDE CHLORHYDRIQUE SUR

LE FER

Note :

30

Date : Le Appréciation : Signature :

Compétences C.1.2 : Ecrire

Ο

Ο

Ο

Ο

ACIDE NEUTRE BASIQUE

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Tony Leparoux, professeur de physique-chimie.

Tom est en grand danger car il ne faut jamais verser l’eau dans l’acide (mais l’inverse, comme Léa le fait). En effet, quand l’eau rentre en contact avec l’acide, il y a un très fort échauffement pouvant provoquer des éclaboussures extrêmement acides.

6/ Léa dit à Tom : « Je pense que si on verse de l’eau de Javel avec l’acide chlorhydrique, l’efficacité sera améliorée ».( /1) Qu’en penses-tu ?

Pas du tout. Le mélange d’eau de javel et d’acide chlorhydrique entraine la production d’un gaz toxique et mortel, le dichlore (qui a une odeur d’œuf pourri un peu spéciale). Cette erreur est largement répandue dans les foyers et provoque bon nombre d’intoxications chaque année). De plus, ne jamais mélanger un produit basique concentré et un produit acide concentré.

Exercice 3 : (RAISONNER / 6 pts)

Le sulfate de fer II vendu dans le commerce se présente sous la forme d’une poudre verte. Il est utilisé comme anti-mousse pour les gazons. Après avoir ouvert un paquet neuf, Jacques dissout un peu de poudre dans de l’eau. (Donnée : Ion sulfate SO4

2–)

1/ Quelle est la formule du solide ionique sulfate de fer II ? FeSO4

2/ Ecris la formule chimique de la solution ionique de sulfate de fer II : (Fe²⁺ + SO42-)

Il prélève une partie de la solution et y ajoute quelques gouttes de soude (hydroxyde de sodium). Il observe un précipité.

3/ Quelle est la couleur du précipité observé par Jacques ? c’est un précipité vert d’hydroxyde de fer II (Fe(OH)2)

Il laisse la solution à l’air libre et revient quelques jours plus tard. Il prélève à nouveau un peu de solution et y ajoute quelques gouttes de soude. Il observe alors un précipité de couleur rouille.

4/ Quel ion a-t-il mis en évidence lors du 2^ème ajout de soude ?Il a mis en évidence les ions : Fe³⁺

5/ Ecris la nouvelle formule de la solution ionique obtenue après ces quelques jours : (2 Fe³⁺ + 3 SO42-) Attention à l’équilibre des charges électriques. 6 + et 6-)

6/ En quels ions se sont transformés les ions fer II après ces quelques jours à l’air libre ? Les ions Fe²⁺ se sont transformés en ions Fe³⁺ : on dit qu’ils ont subi une oxydation Exercice 4 : (RAISONNER / 3 pts)

Le professeur a donné à Fatima une solution inconnue. Les tests chimiques donnent les résultats suivants :

1/ Quel cation (ion positif) est contenu dans la solution inconnue ?L’ion Zn²⁺ (précipité blanc avec la soude)

2/ Quel anion (ion négatif) est contenu dans la solution inconnue ?L’ion Chlorure Cl^- car le test au nitrate d’argent donne un précipité blanc qui noircit à la lumière

3/ Donne la formule de la solution ionique inconnue ? (Zn²⁺ + 2 Cl^-)

Exercice 5 : (SAVOIR / 11 pts)

Tom a trouvé une bouteille d’acide chlorhydrique. Il décide d’en mesurer le pH avec du papier indicateur de pH et obtient un pH égal à 2.

1/ Quel est l’ion responsable du caractère acide dans une solution ? ( /1)C’est l’ion hydrogène H⁺ 2/ Quel est l’autre ion présent dans l’acide chlorhydrique ? ( /1) C’est l’ion chlorure Cl^-

Dans un tube à essai, il place du fer en poudre et il y verse quelques mL d’acide chlorhydrique trouvé.

3/ Que va observer Tom ? ( /1) Il va observer un dégagement gazeux

4/ Comment Tom peut-il identifier le gaz qui se forme ? ( /1) Il approche une allumette enflammée et ouvre le tube à essai : un petit jappement (« pop », détonation) apparait, indiquant qu’il s’agit du dihydrogène H2

Quand le dégagement gazeux devient moins important, Tom détermine le pH de la solution qui se trouve dans le tube à essai et il obtient une valeur de pH proche de 4.

5/Le pH de la solution a augmenté car : ( /1)

 La quantité d’ion H⁺ a augmenté  La quantité d’ion H⁺ a diminué  La quantité d’ion H⁺ n’a pas changé 6/ Y a-t-il eu transformation chimique dans le tube à essai ? Justifie. ( /1)

Il y a une transformation chimique car il y a eu disparition de réactifs (ions hydrogènes H⁺ et atomes de fer Fe) et apparition de produits (ions Fe²⁺ et dihydrogène H2 )

7/ Ecris en toutes lettres le bilan de la transformation chimique ayant eu lieu entre le fer et l’acide chlorhydrique. ( /1)

Acide chlorhydrique + fer  solution de chlorure de fer II + dihydrogène

8/ Quels sont les réactifs ? ( /1) (ions hydrogènes H⁺ et atomes de fer Fe) OU (Acide chlorhydrique + fer )

Tony Leparoux, professeur de physique-chimie.

9/ Quels sont les produits ? ( /1) solution de chlorure de fer II + dihydrogène OU (ions Fe²⁺ et dihydrogène H2 ) 10/ Laquelle de ces équations chimiques simplifiées permet de modéliser la transformation chimique entre le fer et l’acide chlorhydrique. Entoure la bonne réponse. ( /2)

1) Fe + H2 Fe²⁺ + 2H⁺ 2) Fe + 2 H⁺ H2 + 2 Fe²⁺ 3) Fe²⁺ + H2 Fe + 2 H⁺ 4) Fe + 2 H⁺ H2 + Fe²⁺ 5) 2 Fe + 2 H⁺ H2 + Fe²⁺