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Série d'exercices : Notion de couples oxydant/réducteur - 1er s

Classe:

Première

Exercice 1

1) Rappeler les définitions des termes oxydant - réducteur - réaction d'oxydoréduction

2) Écrire la demi-équation électronique relative aux couples rédox : $Pb^{2+}/Pb-Au^{3+}/Au$

3) Dans la réaction spontanée d'oxydoréduction entre la solution de nitrate d'argent et le cuivre

a) Quel est l'oxydant ?

b) Quel est le réducteur ?

c) Quelle est l'espèce chimique qui s'oxyde ?

d) Quelle est l'espèce chimique qui est réduite.

e) Quels sont les couples redox intervenant dans la réaction ?

Exercice 2

Les ions cadmium $Cd^{2+}$ réagissent avec l'argent métallique $Ag$ pour donner un dépôt de cadmium métallique et des ions argent $Ag^{+}$

1) Donner les deux écritures qui symbolisent les transformations subies par les ions cadmium $Cd^{2+}$ et l'argent $Ag.$

2) En déduire l'équation bilan de la réaction d'oxydoréduction.

3) Préciser l'entité qui joue le rôle d'oxydant et celle qui joue le rôle de réducteur.

4) Préciser l'entité qui subit l'oxydation et celle qui subit la réduction

Exercice 3

On donne l'équation suivante :

1) Rechercher le nom de l'élément dont le symbole est $Ag.$

2) Identifier les deux couples rédox mis en jeu dans cette réaction d'oxydoréduction.

3) Écrire les demi-équations d'oxydoréduction correspondant à ces couples.

4) Déterminer quels sont, respectivement, l'oxydant et le réducteur dans la transformation étudiée.

Exercice 4

On plonge un clou en fer dans une solution bleue de sulfate de cuivre.

Au bout d'un certain temps, la solution se décolore et le clou se couvre d'un dépôt rouge.

1) Quel est le nom de ce dépôt rouge ?

2) Pourquoi la coloration bleue a-t-elle disparu ?

3) A la solution restante, on ajoute de la soude.

On obtient un précipité vert.

Quel ion a-t-on identifié ?

4) Sachant que pour l'élément cuivre, la réaction s'écrit : $Cu^{2+}+2e^{-}\ \rightarrow\ Cu$, écrire la réaction pour l'élément fer.

5) Écrire la réaction chimique traduisant l'oxydo-réduction.

6) Au cours de cette réaction, quel est :

$-\ $ l'élément qui est oxydé ?

$-\ $ l'élément qui est réduit

Exercice 5

On plonge un clou en fer dans une solution bleue de sulfate de cuivre.

Au bout d'un certain temps, la solution se décolore et le clou se couvre d'un dépôt rouge.

1) Quel est le nom de ce dépôt rouge ?

2) Pourquoi la coloration bleue a-t-elle disparu ?

3) A la solution restante, on ajoute de la soude.

On obtient un précipité vert.

Quel ion a-t-on identifié ?

4) Sachant que pour l'élément cuivre, la réaction s'écrit : $Cu^{2+}+2e^{-}\ \rightarrow\ Cu$, écrire la réaction pour l'élément fer.

5) Écrire la réaction chimique traduisant l'oxydo-réduction.

6) Au cours de cette réaction, quel est :

$-\ $ l'élément qui est oxydé ?

$-\ $ l'élément qui est réduit ?

Exercice 6

$1-\ $ En $TP$, les élèves ajoutent de la limaille de fer dans une solution de sulfate de $II$ ; cuivre $(II)$ $CuSO_{4}$

Ils observent la formation d'un dépôt métallique.

a) Quelle est la couleur du dépôt formé ?

b) Quel est son nom ?

c) Écrire la demi-équation électronique de la réaction correspondante.

$2-\ $ Dans le but de caractériser les ions en solution, les élèves filtrent la solution et ajoutent dans le filtrat quelques gouttes d'hydroxyde de sodium $\left(Na^{+}+OH^{-}\right).$

Il se forme un précipité.

a) Quelle est la couleur du précipité formé ?

b) Quel est son nom ?

c) Quelle est sa formule ?

d) Quels ions met-il en évidence ?

e) Écrire la demi-équation électronique de la réaction correspondante.

$3-\ $ Écrire l'équation-bilan de la réaction d'oxydoréduction.

Exercice 7

Pour protéger les coques de navires en acier on utilise des pièces de zinc.

Le zinc métallique est oxydé et le fer de l'acier réduit lors cette réaction chimique.

1) Donner le nom de la réaction chimique.

2) Écrire les deux demi-équations et indiquer celle qui correspond à l'oxydation et celle qui correspond à la réduction.

Écrire l'équation bilan.

Que devient la pièce en zinc ?

Que faut-il faire régulièrement ?

Exercice 8

On ajoute du fer en poudre à $30\,mL$ d'une solution de sulfate de cuivre placée dans un bécher.

Une agitation régulière est effectuée pendant quelques minutes puis on réalise une filtration.

Le filtrat obtenu est limpide et verdâtre.

La poudre recueillie sur le papier filtre est recouverte d'un dépôt métallique rouge.

$1-\ $ Quelle était la couleur de la solution initiale ?

$2-\ $ A quoi correspond le dépôt métallique rouge ?

$3-\ $ Comment peut-on vérifier chimiquement qu'il s'est formé des ions $Fe^{2+}$ au cours de la réaction ?

$4-\ $ Écrire les deux demi-équations électroniques intervenant puis l'équation-bilan de la réaction.

$5-\ $ Quel est l'oxydant dans cette réaction ?

Quel est réducteur ?

Quelle est l'espèce qui subit une réduction ?

Quelle est celle qui subit une oxydation ?

Exercice 9

Pour débarrasser une eau résiduelle des ions mercuriques $\left(Hg^{2+}\right)$ qu'elle contient, il est possible de mettre en œuvre une réaction d'oxydoréduction entre les ions $Hg^{2+}$ et le fer $Fe.$

On fait passer $10\,g$ d'une eau à $6\cdot10^{-4}\%$ (en masse) en ion mercurique $\left(Hg^{2+}\right)$ sur du fer en poudre.

1) Sachant que le fer se transforme en ion fer $II$ $\left(Fe^{2+}\right)$ et les ions $Hg^{2+}$ passant à l'état atomique $Hg.$

Écrire l'équation bilan de la réaction

a) Préciser par mis les réactifs l'oxydant et le réducteur.

b) Indiquer les couples rédox mis en jeux.

c) Calculer la masse d'ion $Hg^{2+}$ contenus $10\,g$ d'eau.

d) Calculer la masse de fer nécessaire pour traiter une tonne de cette eau résiduelle.

On donne : $Hg=200\,g\cdot mol^{-1}\ ;\ Fe=56\,g\cdot mol^{-1}.$

Auteur:

Sidy Mouhamed Ndiaye