15/11/11 AB_DV2_2011_2012.doc 1/2
a b
NOM : ... Prénom : ... Classe : 2nde 3
Le 16/11/2011 DEVOIR N°2 (1h) - Sans calculatrice Page : 1/2
I. Les ions (5 points)
1) Donner la définition d’un ion.
2) L’atome de magnésium possède 2 électrons externes. Quel est l’ion qu’il est susceptible de former ? Justifier votre réponse.
3) L’ion magnésium est-il un cation ou un anion ? Justifier.
4) L’atome de fluor a pour structure électronique K(2)L(7). Quel est l’ion qu’il est susceptible de former ? Justifier votre réponse.
5) Une solution aqueuse contient des ions sulfate SO4
2- et des ions fer III Fe3+.
Décrire, à l’aide de schémas, les tests à réaliser pour prouver l’existence de ces ions dans cette solution. Décrire les résultats espérés ainsi que le réactif à utiliser pour chaque test.
II. L’élément chimique cuivre (7 points) 1) Quelle est la couleur du cuivre métallique ?
• Le cuivre métallique réagit avec l’acide nitrique (H+ + NO3
-) concentré pour former des ions.
2) Quelles sont les précautions à prendre lors de cette réaction ? 3) Quels sont les deux ions présents après cette réaction ?
• L’hydroxyde de cuivre II Cu(OH)2 est chauffé fortement à l’aide d’un bec électrique 4) Comment nomme-t-on cette dernière réaction ?
Compléter le bilan de cette réaction : Cu(OH)2→ CuO + ...
Quelle est la couleur de l’oxyde de cuivre II CuO ?
• Un échantillon de cuivre a une masse m = 6,6 g. La masse d’un atome de cuivre est m(Cu) ≈ 1,1 × 10-25 kg 5) Calculer le nombre N d’atomes contenus dans l’échantillon de cuivre de masse m. Détaillez vos calculs.
Aide au calcul : 6,6 × 1,1 ≈ 7,3 ; 6,6
1,1 = 6,0 ; 1,1 6,6≈ 0,17 6) Donner l’ordre de grandeur du nombre N.
7) Sachant que 1 milliard = 109 et 1 million = 106, exprimer en toutes lettres le nombre N (Exemple : 2 milliards 500 millions ….)
III. Questions de cours (2,5 points)
1) La lumière blanche est qualifiée de polychromatique. Définir lumière polychromatique.
2) Une lumière monochromatique est caractérisée par une grandeur notée λ (lambda).
Comment nomme-t-on cette grandeur λ ?
Quelle est l’unité généralement employée pour λ ? 3) Quelles sont les valeurs de λ visibles par l’œil humain ? IV. Du spectre au montage (1,5 points)
• Le spectre a a des raies noires sur un fond coloré.
• Le spectre b a des raies colorées sur un fond noir.
1) Quel est le rôle du réseau représenté sur les schémas ci-dessous .
2) Par quoi peut-on remplacer le réseau ? 3) Associer à chaque spectre le montage
correspondant.
15/11/11 AB_DV2_2011_2012.doc 2/2
V. Spectre d’un gaz (2 points)
• Une ampoule contient un gaz inconnu. Pour déterminer sa nature, on l’excite avec une décharge électrique. Le spectre de la lumière qu’il émet est donné ci-dessous (spectre en noir et blanc).
1) Parmi les propositions suivantes, indiquer celle qui s’applique au spectre du gaz inconnu ?
spectre continu d’émission ; spectre de raies d’émission ; spectre de raies d’absorption ; spectre de bandes d’absorption
2) On donne ci-dessous les principales valeurs de λ des raies de trois gaz connus. Le gaz contenu dans l’ampoule est l’un de ces trois gaz. Lequel ? Justifier votre réponse.
Xénon 418 433 446 508 529 534
Hélium 447 471 492 501 587 668
Néon 439 443 585 597 668 680
VI. Spectre de la flamme d’un bec Bunsen (2 points)
• Le spectre de la lumière émise par la flamme d’un bec Bunsen (brûleur) est projeté sur un écran. Un échantillon de chlorure de sodium est introduit dans la flamme.
1) Le spectre obtenu est-il un spectre d’émission ou un spectre d’absorption ?
2) La flamme est orange et le spectre contient une raie avec λ = 590 nm. La même raie est observée en introduisant du bromure de sodium. Quel élément chimique cette raie caractérise-t-elle ?
3) On constate que la flamme d’un appareil de cuisson au gaz devient orange lorsqu’une casserole d’eau salée déborde. Pourquoi ?
