Réaction entre l`acide chlorhydrique et le fer

Réaction entre l’acide chlorhydrique et le fer
Ces exercices sont des fictions, toute ressemblance avec des personnages, des groupes ou affaires existants serait fortuite
Exercice 1 : Vérifier ce que je sais
Choisis les bonnes réponses :
(a) L’acide chlorhydrique contient des ions 2 fer (II)
chlorure
2 cuivre
(b) Lorsque l’acide chlorhydrique réagit sur le fer, les produits sont . . . 2 l’acide
chlorhydrique et le fer
2 le fer et le dihydrogène
une solution de
chlorure de fer (II) et du dihydrogène
(c) Les ions chlorure sont mis en évidence avec . . . 2 la soude
de nitrate d’argent 2 le pH-mètre
une solution
(d) Les ions hydrogène dans l’acide chlorhydrique sont mis en évidence avec . . .
2 la soude 2 une solution de nitrate d’argent le pH-mètre
(e) Le bilan de la réaction entre le fer et l’acide chlorhydrique est . . . 2 fer +
dihydrogène → solution de chlorure de fer (II) + acide chlorhydrique fer +
acide chlorhydrique → dihydrogène + solution de chlorure de fer (II)
2 solution de chlorure de fer (II) + dihydrogène → fer + acide chlorhydrique
Exercice 2 : L’essentiel
Compléter les phrases ci-dessous avec les mots ou groupes de mots suivants : fer, (solution de) chlorure de fer (II), bilan, ionique, ions chlorure, ions fer (III), disparaissent,
acide chlorhydrique, dihydrogène, ions hydrogène, ne réagissent pas, transformation
chimique.
contenant des
L’acide chlorhydrique est une solution
+
(formule : H ) et des
(formule : Cl ).
L’action de l’acide chlorhydrique sur le
est une
au cours de laquelle du fer et des ions hydrogène
, tandis que se
et des
.
forment du
Ces ions, avec les ions chlorure qui
, forment la solution de chlorure
de fer (II).
de cette réaction chimique s’écrit :
Le
fer +
→ dihydrogène +
Solution:
Dans l’ordre :
1. ionique,
2. ions hydrogène,
3. ions chlorure,
4. fer,
5. transformation chimique,
6. disparaissent,
7. dihydrogène,
3e
1
Compilé le 29 mai 2015
8. ions fer (II),
9. ne réagissent pas,
10. bilan,
11. acide chlorhydrique,
12. (solution de) chlorure de fer (II)
Exercice 3 : Un peu d’ordre
Lors de l’étude de l’action de l’acide chlorhydrique sur le fer, Amandine a pris ces
quatre photos :
(a) : Range les photos dans l’ordre
(b) : Schématise chaque photo en ajoutant des légendes
Solution:
c-b-a-d
Pour les schémas, voir l’exercice suivant.
Exercice 4 : Expliquer une expérience
On dépose de la paille de fer au fond d’un tube à essais. On y ajoute de l’acide chlorhydrique. On observe alors un dégagement gazeux. La solution est devenue légèrement
verte.
Afin d’identifier le gaz produit, on approche une allumette. On entend alors une
détonation : ce gaz est du dihydrogène.
(a) Schématiser ce protocole avec le résultat observé
(b) On veut identifier les ions à l’intérieur de la solution. Schématisez les deux tests
mettant en évidence les ions chlorure et les ions fer.
3e
2
Compilé le 29 mai 2015
Solution:
Exercice 5 : Choisir son niveau : novice ou expert ?
Dans un bécher contant 20mL d’acide chlorhydrique, on verse 1,2g de poudre de fer.
Il se forme un gaz.
Lorsque le dégagement gazeux cesse, on mesure le pH de la solution : pH = 1,65.
Niveau expert :
1. À la fin de l’expérience, la solution est-elle acide, basique ou neutre ?
2. Reste-t-il de l’acide à la fin de l’expérience ? Justifie.
3. Quel est le réactif en excès ?
4. Quel réactif a totalement réagi ?
Niveau novice :
1. Quel est le pH de la solution à la fin de l’expérience ?
2. Au début de l’expérience, le pH était-il supérieur ou inférieur à cette valeur ?
Pourquoi ?
3. Reste-t-il de l’acide à la fin de l’expérience ? Justifie.
4. Pourquoi la réaction s’est-elle arrêtée ? Quel est le réactif qui a totalement réagi ?
5. Quel est le réactif en excès ?
Solution:
1. pH = 1,65
2. Le pH était inférieur au début de l’expérience, car il y avait plus d’acide
(qui n’avait pas encore réagi)
3. Il reste de l’acide, le pH est inférieur à 7.
4. Il n’y a plus de fer, il a totalement réagi.
5. L’acide est en excès, il y en avait largement assez pour réaliser la réaction
3e
3
Compilé le 29 mai 2015
Exercice 6 : Quelques calculs
Pierre fait réagir de l’acide chlorhydrique sur 1,4g de fer. Il recueille le gaz formé.
Lorsque le fer a disparu, le volume de gaz dégagé est 0,6L.
La masse de fer qui réagit et le volume de dihydrogène (le gaz) formé sont proportionnels. Quelle est la masse de fer qui a réagi quand il se dégage 3L de dihydrogène ?
Solution:
Volume de dihydrogène (L)
0,6
3
Masse de fer (g)
1,4
m
m × 0, 6 = 1, 4 × 3
1, 4 × 3
0, 6
m = 7g
m=
Exercice 7 : Étudier un document
(a) Quels protocoles expérimentaux Djabir Ibn Hayyan a-t-il décrits dans ses ouvrages ?
(b) Comment aurait-il procédé pour produire de l’acide chlorhydrique ?
(c) Quel est l’origine du mot alambic ?
Solution:
(a) Cristallisation, dissolution, distillation.
(b) Distillation d’un mélange d’aide sulfurique et de sel.
(c) al-imbîq
3e
4
Compilé le 29 mai 2015
Fin
3e
5
Compilé le 29 mai 2015