Acides et métaux : corrigé des exercices de sciences physiques 3e – PDF gratuit à télécharger et imprimer

a. Faux : le cuivre ne réagit pas. b. Vrai : test de la flamme, détonation. c. Faux : les ions chlorure restent identiques (spectateurs). d. Faux : les ions H⁺ sont consommés, donc le pH augmente.

1. Zinc, fer et aluminium.
2. Du dihydrogène ; on approche une flamme d’un tube de gaz recueilli : détonation.
3. Oui : le cuivre n’est pas attaqué par cet acide.

1. Le dihydrogène est plus léger que l’air : il monte et reste piégé dans un tube retourné.
2. Le dihydrogène.
3. Utiliser une toute petite quantité de gaz, tenir la flamme à distance, porter des lunettes et ne pas être penché au-dessus.

Fe + 2 H⁺ → Fe²⁺ + H₂. Atomes : 1 Fe et 2 H de chaque côté. Charges : 2 × (+1) = +2 à gauche, +2 à droite.

1. Zn + 2 H⁺ → Zn²⁺ + H₂.
2. Les ions Cl⁻.
3. La soude : on observe un précipité blanc.

1. Réactifs : Al et H⁺ ; produits : Al³⁺ et H₂. Équation : 2 Al + 6 H⁺ → 2 Al³⁺ + 3 H₂.
2. Gauche : 2 Al et 6 H ; droite : 2 Al et 3 × 2 = 6 H.
3. Gauche : 6 × (+1) = +6 ; droite : 2 × (+3) = +6. Charges conservées.

a. Faux : charge +1 à gauche, +2 à droite, et 1 H contre 2 H ; il faut 2 H⁺ : Zn + 2 H⁺ → Zn²⁺ + H₂. b. Correct. c. Faux : la charge n’est pas conservée (+2 contre +3) ; il faut Fe²⁺. d. Correct.

1. Précipité vert : Fe²⁺ ; précipité blanc qui noircit : Cl⁻.
2. Fe³⁺ donnerait un précipité orangé, pas vert.
3. Fe²⁺, Cl⁻ et un reste éventuel de H⁺ si l’acide était en excès.

1. pH initial 0,5 : solution très acide.
2. Le pH augmente parce que les ions H⁺ sont consommés par la réaction.
3. pH = 3 vers 8 min environ.
4. Elle diminue au fil du temps : les ions H⁺ disparaissent peu à peu (pH final 4,6 : acide presque épuisé).

1. Le volume augmente puis se stabilise.
2. À 2 min : 32 mL ; à 4 min : 48 mL.
3. Vers 5 min : le volume final est d’environ 50 mL.
4. Le zinc ou les ions H⁺ ont disparu : le réactif limitant est épuisé (ici l’acide, car il ne s’est dégagé que 50 mL pour 1,0 g de zinc).

1. 2,00 − 1,35 = 0,65 g.
2. Non : le fer n’a pas disparu, il s’est transformé (les atomes de fer se retrouvent dans les ions).
3. Dans les ions Fe²⁺ en solution.

1. Dans la fiole fermée, le dihydrogène reste dans le système ; dans la fiole ouverte, il s’échappe.
2. La conservation de la masse au cours d’une transformation.
3. 125,40 − 125,31 = 0,09 g de dihydrogène.

1. Pour que le gaz monte dans l’éprouvette.
2. Le gaz, plus léger que l’eau, s’accumule en haut et repousse l’eau vers le bas.
3. En lisant la graduation de l’éprouvette au niveau de l’eau.

1. Le zinc est attaqué par les acides ; le cuivre ne l’est pas.
2. Du dihydrogène et des ions Zn²⁺.
3. La pluie est peu acide (pH 5) : très peu d’ions H⁺, donc très peu de métal consommé par seconde.

1. À éviter : fer et aluminium (attaqués par l’acide).
2. Le verre ou le plastique résistant.
3. Le récipient serait percé peu à peu, l’acide fuirait et du dihydrogène inflammable se dégagerait.

a. Non conforme : petite quantité de gaz, flamme à distance. b. Conforme. c. Non conforme : rincer avec beaucoup d’eau et sur indication du professeur. d. Conforme.

1. Zn + 2 H⁺ + 2 Cl⁻ → H₂ + Zn²⁺ + 2 Cl⁻.
2. On barre 2 Cl⁻ de chaque côté : Zn + 2 H⁺ → Zn²⁺ + H₂.
3. Car il est présent avant et après sans changer : il ne participe pas à la transformation.

1. pH = 1,8 < 7 : la solution est encore acide ; il reste des ions H⁺ (l’acide était en excès).
2. Le zinc est le réactif limitant (il a entièrement disparu).
3. 1,8 − 1,0 = 0,8 : le pH a augmenté, car une partie des ions H⁺ a été consommée.

1. Aluminium > zinc > fer > cuivre (40, 25, 8, 0 bulles par minute).
2. Le cuivre.
3. Utiliser des morceaux de même masse et même surface, le même volume d’acide de même pH, à la même température, et compter pendant la même durée.

1. 0,50 g : 370 ÷ 2 = 185 mL ; 2,5 g : 2,5 × 370 = 925 mL.
2. m = 1 000 ÷ 370 ≈ 2,7 g de zinc.
3. 4,0 L de gaz inflammable et explosif en mélange avec l’air : risque d’explosion ; il faudrait environ 11 g de zinc et un matériel adapté.