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TD ReactionChimique 2013 lsll-WahabDiop

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PC A DOMICILE - 779165576 WAHAB DIOP LSLL
Lycée Seydina Limamou Laye
CeIIule d'anima tion p édagogiq ue
SeændesS'Année [email protected]: 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.SoÂ
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
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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
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