Exercice 5
On considère la classification électrochimique suivant :
1) Dans un volume V = 200 ml d’une solution aqueuse de sulfate de fer II (Fe2+ + SO42-) de concentration C = 0,5
mol.L-1, on introduit une masse m = 12 g d’un mélange de deux métaux Zn et Cu.
a) Préciser le métal (M) qui va réagir avec les ions Fe2+. Justifier.
b) Écrire les deux demi-réactions et l’équation qui a lieu.
2) a) Déterminer la quantité de matière des ions Fe2+ sachant que tous les ions réagirent.
b) Déduire la masse du métal (M) qui réagit sachant qu’il réagit en totalité.
c) Déduire la masse l’autre métal.
3) On filtre le mélange obtenu et on ajoute au résidu solide un excès d’une solution de chlorure d’hydrogène
(H3O+ + Cl-). Il se dégage un gaz de volume VG = 0.48 L.
a) Quel est le gaz dégagé et comment peut-on l’identifier ?
b) Écrire l’équation de la réaction qui se produit. Justifier.
c) Calculer la quantité de matière du gaz formé.
d) Déduire la masse du métal qui a réagi avec les ions H3O+.
On donne : M(Zn) = 65 g.mol-1 ; M(Cu) = 63.5 g.mol-1 ; M(Fe) = 56 g.mol-1 et VM = 24 L.mol-1.
Exercice 6
On fait réagir en milieu acide une solution violette de permanganate de potassium (K+ + MnO4-) de volume V1 = 12 cm3 et
de concentration molaire C1 = 0,5.10-2 mol.L-1, avec une solution incolore de dioxyde de soufre (SO2) de volume
V2 = 10 mL et de concentration molaire C2 = 2.10-2 mol.L-1. Il se forme alors des ions manganèse (Mn2+) incolores et des
ions sulfates (SO42-) incolores aussi selon l’équation chimique non équilibrée suivante :
1) a) Déterminer les nombres d’oxydation du manganèse (Mn) et du soufre (S) dans les entités chimiques suivantes :
MnO4- ; Mn2+ ; SO2 et SO42-.
b) En déduire que la réaction observée est une réaction d’oxydoréduction.
c) Identifier les couples redox mis en jeu lors de cette réaction.
d) Identifier l’oxydant et le réducteur parmi les réactifs. Justifier.
e) Compléter l’équilibre de l’équation de la réaction.
2) a) Calculer les quantités de matière initiales des réactifs mis en jeu.
b) Y a-t-il un réactif en excès ? Si oui lequel ?
c) Sachant que cette réaction est totale, déterminer la concentration molaire des ions sulfate (SO42-) formés à la fin
de la réaction.
Exercice 7
1) On introduit dans un bécher juste la masse m de plomb (Pb) en poudre nécessaire pour faire réagir totalement un
volume d’une solution aqueuse d’acide sulfurique (H2SO4) dilué. On a mesuré 1,12 L de dihydrogène dégagé et il
s’est formé du sulfate de plomb (Pb2+ + SO42-) en solution aqueuse de volume 125 cm3 dans le bécher.
a) Ecrire l’équation de la réaction redox réalisée dans le bécher.
b) Préciser l’oxydant, le réducteur et les couples redox mis en jeu.
c) Calculer la masse du plomb utilisée et déduire la concentration molaire des ions Pb2+ dans la solution.
2) On ajoute au contenu du bécher du fer en poudre en excès et on agite pendant un temps suffisant. On filtre ensuite le
contenu du bécher et on ajoute au filtrat quelques gouttes d’une solution aqueuse de soude. Un précipité vert apparaît.
a) Décrire brièvement ce qui se passe dans ces expériences.
b) Ecrire l’équation de la réaction redox et préciser les couples redox mis en jeu.
c) Montrer que les réactions précédentes permettant de classer suivant une échelle de pouvoir réducteur décroissant
les éléments : dihydrogène, fer et plomb.
On donne : M(Pb) = 207 g.mol-1 et Vm = 22,4 L.mol-1.