Voici dix exercices pour t’entraîner sur les solutions ioniques : formules d’ions, tests d’identification, lecture de l’échelle de pH, dilutions. Cherche d’abord seul, puis compare avec le corrigé séparé.
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Les exercices sur les solutions ioniques
Exercice 1 : Vrai ou faux ?Dis si chaque affirmation est vraie ou fausse et justifie.
a. Une solution ionique est chargée positivement.
b. Une solution de pH égal à 3 est basique.
c. Dans une solution, le courant est dû au déplacement des ions.
d. L’eau sucrée contient des ions.
Chaque solution est électriquement neutre. Pour chaque cation, indique le nombre d’ions chlorure Cl− présents pour un ion du cation : a. Na+ ; b. Cu2+ ; c. Fe3+ ; d. Al3+. Écris ensuite l’ensemble des ions de la solution de chlorure de fer (III).
On verse quelques gouttes de solution d’hydroxyde de sodium dans trois tubes contenant chacun une solution inconnue. On observe : tube 1, un précipité bleu ; tube 2, un précipité vert ; tube 3, un précipité orangé.
1. Quel ion métallique contient chaque solution ?
2. Dans un quatrième tube, on ajoute du nitrate d’argent et on obtient un précipité blanc qui noircit à la lumière. Quel ion est mis en évidence ?
3. Le tube 1 était une solution de chlorure de cuivre. Écris les ions qu’elle contient.
Le schéma place quatre produits du quotidien sur l’échelle de pH.
1. Lis le pH de chaque produit.
2. Classe-les du plus acide au plus basique.
3. Lequel est neutre ? Lequel contient le plus d’ions HO− ?
Complète avec « plus », « moins » ou « autant » : a. Dans une solution de pH = 4, il y a … d’ions H+ que d’ions HO−. b. Dans une solution de pH = 7, il y a … d’ions H+ que d’ions HO−. c. Dans une solution de pH = 11, il y a … d’ions H+ que d’ions HO−.
On dispose d’une solution d’acide chlorhydrique de pH = 3 et d’une solution de soude de pH = 12.
1. Quel est le pH de l’acide dilué 10 fois ? 100 fois ? 1 000 fois ?
2. Quel est le pH de la soude diluée 100 fois ?
3. Peut-on, en diluant l’acide chlorhydrique, obtenir une solution de pH égal à 8 ? Justifie.
Léa veut préparer 250 mL d’une solution diluée 10 fois à partir d’une solution mère de pH = 2,5.
1. Quel volume de solution mère doit-elle prélever ?
2. Quel volume d’eau distillée doit-elle ajouter ?
3. Quel sera le pH de la solution obtenue ?
4. Quelles précautions de sécurité doit-elle prendre ?
Une solution de chlorure de cuivre (Cu2+ + 2 Cl−) est placée entre deux électrodes reliées à un générateur : l’électrode A à la borne positive, l’électrode B à la borne négative. Un courant circule dans la solution.
1. Vers quelle électrode se déplacent les ions Cu2+ ? Les ions Cl− ?
2. Les électrons se déplacent-ils dans la solution ? Justifie.
3. L’eau pure conduit-elle le courant ? Pourquoi ?
Un élève dilue plusieurs fois de suite, par 10 à chaque fois, une solution d’acide chlorhydrique de départ. Il mesure le pH au pH-mètre.
| Solution | Facteur de dilution | pH mesuré |
|---|---|---|
| S0 (mère) | 1 | 2,0 |
| S1 | 10 | 3,0 |
| S2 | 100 | 3,9 |
| S3 | 1 000 | 5,0 |
1. Comment évolue le pH quand on dilue ?
2. Quelle règle peut-on énoncer ? Les mesures la vérifient-elles ?
3. Quel pH prévoit-on pour une dilution 10 000 fois ?
4. Pourquoi est-il impossible d’atteindre un pH égal à 8 ?
L’étiquette d’une eau minérale indique : calcium Ca2+ 78 mg/L ; magnésium Mg2+ 24 mg/L ; sodium Na+ 5 mg/L ; hydrogénocarbonate HCO3− 357 mg/L ; sulfate SO42− 10 mg/L ; chlorure Cl− 4 mg/L ; pH = 7,2.
1. Classe les ions de l’étiquette en cations et en anions.
2. Cette eau est-elle une solution ionique ? Conduit-elle le courant ?
3. Cette eau est-elle acide, neutre ou basique ? Y a-t-il plus d’ions H+ ou d’ions HO− ?
4. Un élève la dilue 10 fois avec de l’eau distillée. Prévois qualitativement ce qui change pour la conduction et pour le pH, en justifiant.
