PC A DOMICILE - 779165576 WAHAB DIOP LSLL Lycée Seydina Limamou Laye CeIIule d'anima tion p édagogiq ue SeændesS'Année S@Iaire: 2012-20I 3 SEBIE DE)(ERCICESSIIR I.,ESREACTIONSCHIMIQIIES ET EQUATION.BII,AN EXERCICE1: Equilibrerleséquation-bilan desréactionssuivantes: a / H 2S1O z- SO 2+S +HzO b/HzS Oc+Ca 3 (P O 4 ) c / H3 O * + O F f * H z O -H: P O a + Ca S O + +Oz CO2+H2O d/ MnOz+ HCI* MnClz+Cl2 +H2O elCnH2n-2 f/C*Hr+ Oz CO2+ 11rg EXERCICE2: On mélange20g d'oxydeFezOret 59 d'aluminiumen poudre,puison déclenche la réaction.On observela formationdu fer métalselonl'équation-bilanà équilibrer:FezOl + Al ---) Al2O3 + Fe l/Quel estle réactifutiliséen excès? 2lCalculerlesmassesdesproduitsforméset cellesdu réactifen excèsà la fin de la réaction. 3/Quellemassede soufrefaudrait-ilmettreen æuvrepourtransforrner en sulfurede fer FeSle fer métalainsi préparé? EXERCICE3: On mélange32gd'oxydede fer III FezOlet l59 de poudred'aluminium.La réactionestamorcée grâceà un rubande magnésium. Paruneréactionvive,on obtientdu fer liquideet de I'oxyded'aluminiumAl2O3. l/ Ecrirel'équation-bilande la réactionet déterminerle réactifen excès. pourréduiretout I'oxydede fer? 2/ Quelleestla quantitéde matièred'aluminiumnécessaire 3/ Quelleestla massed'aluminiumcorrespondante? 4/ Reste-t-il de la poudred'aluminium?Si oui déterminer la masserestante. EXERCICE4: l/ On mélangem1:209d'aluminiumet m2=20gde soufreet on enflammele mélange.Il seformedu sulfure (A1253). d'aluminium a/ Préciserle réactifenexcès. b/ Calculerla massedu réactifen excèsqui resteà la fin de I'expérience. c/ Calculerla massede sulfured'aluminiumformé. 2l Pendantla réaction.So de la massede soufrebrûledansI'air en donnantdu dioxydede soufre,au lieu de réagiravecl'aluminium.Calculerla massede sulfured'aluminiumeffectivement produite. EXERCICE5: Le titaneest un métaltrès utilisé dansl'industrieaéronautique à causede sa faible densitéet de sesbonnes propriétés mécaniques. Une desétapesde sa fabricationindustrielleestdonnéepar l'équationci-dessous: TiCl4 + Mg ------+ Ti + MgC/2 On mélange3809de chlorurede titaneavecl00g de magnésium. l/ Equilibrerl'équation-bilan de la réaction. 2l Lesréactifssont-ilsintroduitsdansles proportionsstæchiométriques? Sinonquelest le réactifen excès? 3/ Calculerla massedesproduitsforméset celledu réactifen excès. 4/ Détermineralorsla compositioncentésimale massique du mélangefinal en fin de réaction. On donne: M(Mg)=24glmol; M(C4=35,5glmol; M(Ti)=43*7-o1' M(O)=16glmol; M(S)=32*7-ott M(Fe) = 56g/mol EXERCICE6: La préparation industrielledu zinc pardesprocédésthermiquessefait en deuxétapes: Grillage du sulfure de zinc ZnS contenudansle mineraipar le dioxygène; il se forme de l'oxyde de zinc ZnO'etdu dioxydede soufre. - Réductionde I'oxydede zinc formé par le carbonequi se transformeen monoiydede carbone.On obtient alorsle métalzinc. l/Ecrire les équationsbilan des deux réactionschimiquesqui se succèdent dansla préparation du zinc à partirde sonminerai. 2lCalculerla massede zincqueI'on peutthéoriquement produireà partird'unetonnede sulfurede zinc. jamais 80%. Quellemassede zinc fabrique-t-on 3/En réalité,le rendementde chaqueopérationne dépasse par tonnede minerai? réellement 4/Calculerle volumede dioxygèneet la massede carbonenécessaires au traitementd'une tonnede sulfure de zinc. r (C) Wahab Diop 2013 Ce document a été téléchargé sur http://physiquechimie.sharepoint.com PC A DOMICILE - 779165576 WAHAB DIOP LSLL EIlnRcIqEn pour donnerdu fer et de I'alumineou oxyded'aluminiumAl2O3. li L'aluminiumréagitavecI'oxyde de fer Fe2O3 a/ Quellemassede fer est-ilpossibled'obtenirà partirde 40g d'oxydede fer, I'aluminiumétantsupposéen excès? b/ On obtienten réalité 2lg de fer car les réactifssont à l'état solide et le mélangeréactionneln'est pas facile à réaliser.On définit le rendementde la réactioncomme le rapport entre la masseréelle formée et la massethéorique espérée.Calculerle rendementde la réaction? 2/ Le disulfurede fer FeS2estun minerainaturelappeléaussipyritedont on extraitle fer pur, I'opérationse faisanten plusieursétapes: a/ La premièreétapeconsisteà faire réagirle dioxygènesur le pyrite, Ies produitsde la réactionétantI'oxyde de fer Fe2O3et le dioxydede soufre.Calculerla massed'oxyde de fer qu'il est possibled'obtenir à partir d'une tonnede mineraidansun excèsde dioxygène. I'oxyde de fer réagitavecde I'aluminiumexcès.Calculer b/ La secondeétapeutilisele principede I'aluminothermie, la massede fer obtenuesachantque le rendementde la réactionestde 70%. EXERCICE 8: On fait réagirI'aluminiumet le dioxyded'étainSnOz.On obtientuniquementde I'alumineAl2O3et de l'étainSn. On donne:M (O) =16 g/mol; M (AD =27 glmol; M (Sn) =119 gmol l/ Ecrirel'équation-bilan de la réaction. molairedu mélangefinal si la réactionentreI'aluminiumet le dioxyded'étainest réalisée 2l Calculerle pourcentage danslesproportionsstæchiométriques. réaliséà partirde 5,400g d'aluminiumet de 20,838g de dioxyded'étain. 3l Le mélangeinitial estcependant a/ Lequeldesréactifsest utilisé en excès?Déterminersa massedisparueet sa masserestante. b/ Calculerla masseet le volumede l'alumineobtenusdansles conditionsoù le volume molaireestde 25llmol ainsi que la massede l'étain obtenue. c/ Détermineralorsla compositioncentésimale massiquedu mélangefinal en fin de réaction. 4/ Quelle massedu réactif en défautfaudra-t-il mettreen æuvrepour transformercomplétementla massedu réactif en excès? EXERCICE 9: On disposed'une massede 2,58g de fer que l'on fait brûler dansun flacon de dioxygènedont le volume est 500crn' .ll se forme alors de I'oxyde magnétiqueFe:90. La massevolumiquedu dioxygèneest égaleà l,2g.L-' dans les conditionsde l'expérience. l/ Ecrire l'équation-bilande la réaction. 2/ Montrer que I'un des réactifs est utilisé en défaut. 3/ Calculer la massede l'oxyde magnétiquede fer formée. 4/ Quelle est la masserestantedu réactif en excès? 5/ En réalité il se forme une masse m2:29 de l'oxyde magnétique.Calculer le rendementde cette réaction. EXERCICE 10: La combustioncomplètedansle dioxygènede 224cm3d'un corpspur gazeuxde formule CnHzn*z a donné896crn3de dioxydede carboneet de l'eau. I / Ecrirel'équation-bilan de la réaction. 2/ Déterminerla formulede ce corpspur. gazeuxC*H, a nécessité 3/ La combustiondansle dioxygènede lL d'un hydrocarbure 5L de dioxygènêet a donné31. de dioxydede carbone. a/ Ecrirel'équation-bilan de la réaction. b/ Déterminerla formulebrutede l'hydrocarbure. Lesvolumessontmesurésdansles mêmesconditions. EXERCICE 11: Ut *é1""g. ,1. 30cm3d'éthaneC2H6et de propaneC3H3foumit, aprèscombustioncomplète80cm3de dioxydede carbone,volumemesurédansles mêmesconditions. l/Ecrire leséquationsbilan correspondant à la combustionde chaquealcane 2/Quelleestla compositiondu mélangegazeux? 3/Quelestle volumede dioxygènenécessaire pour cettecombustion? EXERCICE 12: On disposed'un mélanged'oxyde de fer II FeO et d'oxydede fer III Fe2O3de massetotalem=89,7g.Onfait réagir ce mélangeà hautetempérature avecdu dihydrogène. Il seformealorsdu fer et de I'eau. l/Ecrire leséquations-bilan desdeuxréactions. 2/On obtient29,29d'eauet les deux oxydesont disparus.Déterminerla compositioninitiale du mélangec'est-à-dire lesmassesdesdeuxoxydes. (C) Wahab Diop 2013 Ce document a été téléchargé sur http://physiquechimie.sharepoint.com
