QCM : Oxydo-réduction et piles (10 questions)

Question 1

1. Dans une expérience, une lame de zinc métallique est plongée dans une solution contenant des ions Cu²⁺. Quel transfert d’électrons et quelle transformation du cuivre sont attendus ?

Le zinc gagne 2 électrons et Cu²⁺ forme un dépôt de cuivre rouge-brun.

Le zinc cède 2 électrons et Cu²⁺ forme des ions cuivre supplémentaires.

Le zinc gagne 2 électrons et Cu²⁺ forme des ions cuivre supplémentaires.

Le zinc cède 2 électrons et Cu²⁺ forme un dépôt de cuivre rouge-brun.

Explication

Le zinc métallique perd 2 électrons en devenant Zn²⁺, tandis que Cu²⁺ les gagne et se transforme en cuivre solide, observé sous forme d’un dépôt rouge-brun. L’option du gain par le zinc inverse le transfert, et celles évoquant des ions cuivre supplémentaires ne décrivent pas le dépôt métallique.

Answer

Le zinc cède 2 électrons et Cu²⁺ forme un dépôt de cuivre rouge-brun.

Question 2

2. Du cuivre solide réagit avec des ions argent Ag⁺. Quel bilan des transferts d’électrons correspond à la formation du dépôt grisâtre ?

Cu gagne 1 électron et 2 Ag⁺ cèdent chacun 2 électrons.

Cu gagne 2 électrons et 2 Ag⁺ cèdent chacun 1 électron.

Cu cède 1 électron et 2 Ag⁺ gagnent chacun 2 électrons.

Cu cède 2 électrons et 2 Ag⁺ gagnent chacun 1 électron.

Explication

Chaque atome de cuivre cède 2 électrons en devenant Cu²⁺, et deux ions Ag⁺ gagnent chacun 1 électron pour former le dépôt d’argent. L’option qui donne un seul électron au cuivre ne respecte pas sa transformation en Cu²⁺, tandis que les autres inversent le transfert ou attribuent deux électrons à chaque Ag⁺.

Answer

Cu cède 2 électrons et 2 Ag⁺ gagnent chacun 1 électron.

Question 3

3. Dans une réaction, l’espèce X capte des électrons. Quel rôle et quelle transformation caractérisent X ?

Un oxydant qui subit une oxydation.

Un réducteur qui subit une réduction.

Un oxydant qui subit une réduction.

Un réducteur qui subit une oxydation.

Explication

Une espèce qui gagne des électrons est un oxydant et subit une réduction. L’oxydation correspond à une perte d’électrons, et le rôle de réducteur est associé à cette perte.

Answer

Un oxydant qui subit une réduction.

Question 4

4. Dans le couple $\mathrm{Ag^+/Ag}$ , quelle relation entre les deux espèces définit ce couple oxydant-réducteur ?

L’ion argent et l’argent métallique sont conjugués par un échange de protons.

L’argent métallique et l’ion nitrate sont conjugués par un échange d’électrons.

L’ion argent et l’ion cuivre sont réunis par un échange d’électrons.

L’ion argent et l’argent métallique sont conjugués par un échange d’électrons.

Explication

Un couple associe un oxydant à son réducteur conjugué, reliés par un échange d’électrons. L’ion cuivre relève d’un autre couple, l’ion nitrate n’est pas le conjugué de l’argent métallique, et l’échange caractéristique n’est pas un échange de protons.

Answer

L’ion argent et l’argent métallique sont conjugués par un échange d’électrons.

Question 5

5. Que représente le bilan réactionnel d’une réaction d’oxydo-réduction ?

L’équation qui indique la quantité de matière de chaque espèce sans décrire leur transformation chimique.

La liste des couples oxydant-réducteur présents avant et après la réaction, sans préciser les espèces consommées.

La demi-équation qui décrit le gain d’électrons par l’oxydant sans représenter l’autre transformation.

L’équation globale qui traduit la transformation des réactifs en produits après échange d’électrons.

Explication

Le bilan réactionnel exprime la transformation globale, comme celle où les ions cuivre(II) et le zinc donnent du cuivre et des ions zinc. Une demi-équation ne décrit qu’une partie de cette transformation, soit l’oxydation, soit la réduction.

Answer

L’équation globale qui traduit la transformation des réactifs en produits après échange d’électrons.

Question 6

6. Lorsqu’on équilibre une demi-équation comportant des espèces oxygénées en milieu acide, quelle espèce utilise-t-on pour ajuster les atomes d’oxygène ?

Des molécules d’eau,

\mathrm{H_2O}

Des électrons,

\mathrm{e^-}

Des ions hydroxyde,

\mathrm{OH^-}

Des ions hydrogène,

\mathrm{H^+}

Explication

En milieu acide, on ajuste les atomes d’oxygène en ajoutant des molécules d’eau, avant d’équilibrer l’hydrogène avec $\mathrm{H^+}$ . Les ions hydrogène servent donc à équilibrer les atomes d’hydrogène, pas ceux d’oxygène.

Answer

Des molécules d’eau, $$\mathrm{H_2O}$$

Question 7

7. Quelle est la fonction d’une pile électrochimique lorsqu’elle fonctionne ?

Mesurer une tension sans transférer d’électrons.

Convertir un courant électrique en dépôt métallique.

Stocker des ions en empêchant toute réaction chimique.

Produire un courant électrique grâce à une réaction chimique.

Explication

Une pile électrochimique produit un courant électrique pendant son fonctionnement. La mesure d’une tension est réalisée par un voltmètre, tandis que ce n’est pas la fonction définissant la pile.

Answer

Produire un courant électrique grâce à une réaction chimique.

Question 8

8. Dans le classement de deux couples redox associés aux bornes d’une pile, quelle comparaison permet d’identifier le couple de la borne positive et le sens de la réaction spontanée ?

Le couple de la borne positive a le potentiel le plus faible, et la réaction associe l’oxydant le plus fort au réducteur le plus faible.

Les potentiels des deux couples sont égaux, et la réaction associe les deux oxydants les plus forts.

Le couple de la borne positive a le potentiel le plus fort, et la réaction associe l’oxydant le plus fort au réducteur le plus fort.

Le couple de la borne positive a le potentiel le plus fort, et la réaction associe l’oxydant le plus faible au réducteur le plus fort.

Explication

Le couple associé à la borne positive possède le potentiel d’oxydo-réduction le plus fort, tandis que la règle du gamma associe l’oxydant le plus fort au réducteur le plus fort. Un potentiel plus faible ne désigne donc pas le couple de la borne positive.

Answer

Le couple de la borne positive a le potentiel le plus fort, et la réaction associe l’oxydant le plus fort au réducteur le plus fort.

Question 9

9. Lors de la réaction entre le cuivre métallique et les ions argent, quelle conséquence a la perte d’électrons par le cuivre ?

Le cuivre devient des ions Cu²⁺ et des atomes d’argent se déposent.

Le cuivre devient des ions Cu²⁺ et des ions argent se déposent.

Le cuivre devient des ions Cu⁺ et des ions argent se déposent.

Le cuivre devient des ions Cu⁺ et des atomes d’argent se déposent.

Explication

En cédant deux électrons, le cuivre métallique se transforme en ions Cu²⁺, tandis que les ions Ag⁺ se réduisent et forment un dépôt d’argent. La formation d’ions argent ne constitue pas un dépôt métallique : ce dépôt est constitué d’atomes d’argent.

Answer

Le cuivre devient des ions Cu²⁺ et des atomes d’argent se déposent.

Question 10

10. Pour analyser le couple $\mathrm{Zn^{2+}/Zn}$ , comment identifier le réducteur et son devenir lors d’une oxydation ?

L’ion zinc est le réducteur et il gagne des électrons pour devenir du zinc métallique.

Le zinc métallique est le réducteur et il perd des électrons pour devenir

\mathrm{Zn^{2+}}

.

Le zinc métallique est l’oxydant et il gagne des électrons pour devenir

\mathrm{Zn^{2+}}

.

L’ion zinc est l’oxydant et il perd des électrons pour devenir du zinc métallique.

Explication

Dans le couple $\mathrm{Zn^{2+}/Zn}$ , le zinc métallique est la forme réductrice et son oxydation correspond à une perte d’électrons menant à $\mathrm{Zn^{2+}}$ . L’ion zinc est plutôt la forme oxydante, car sa réduction implique un gain d’électrons.

Answer

Le zinc métallique est le réducteur et il perd des électrons pour devenir $$\mathrm{Zn^{2+}}$$.

QCM : Oxydo-réduction et piles (10 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Dans une expérience, une lame de zinc métallique est plongée dans une solution contenant des ions Cu²⁺. Quel transfert d’électrons et quelle transformation du cuivre sont attendus ?

2. Du cuivre solide réagit avec des ions argent Ag⁺. Quel bilan des transferts d’électrons correspond à la formation du dépôt grisâtre ?

3. Dans une réaction, l’espèce X capte des électrons. Quel rôle et quelle transformation caractérisent X ?

4. Dans le couple $\mathrm{Ag^+/Ag}$ , quelle relation entre les deux espèces définit ce couple oxydant-réducteur ?

5. Que représente le bilan réactionnel d’une réaction d’oxydo-réduction ?

6. Lorsqu’on équilibre une demi-équation comportant des espèces oxygénées en milieu acide, quelle espèce utilise-t-on pour ajuster les atomes d’oxygène ?

7. Quelle est la fonction d’une pile électrochimique lorsqu’elle fonctionne ?

8. Dans le classement de deux couples redox associés aux bornes d’une pile, quelle comparaison permet d’identifier le couple de la borne positive et le sens de la réaction spontanée ?

9. Lors de la réaction entre le cuivre métallique et les ions argent, quelle conséquence a la perte d’électrons par le cuivre ?

10. Pour analyser le couple $\mathrm{Zn^{2+}/Zn}$ , comment identifier le réducteur et son devenir lors d’une oxydation ?

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Questions et réponses du QCM

1. Dans une expérience, une lame de zinc métallique est plongée dans une solution contenant des ions Cu²⁺. Quel transfert d’électrons et quelle transformation du cuivre sont attendus ?

2. Du cuivre solide réagit avec des ions argent Ag⁺. Quel bilan des transferts d’électrons correspond à la formation du dépôt grisâtre ?

3. Dans une réaction, l’espèce X capte des électrons. Quel rôle et quelle transformation caractérisent X ?

4. Dans le couple Ag+/Ag\mathrm{Ag^+/Ag}Ag+/Ag, quelle relation entre les deux espèces définit ce couple oxydant-réducteur ?

5. Que représente le bilan réactionnel d’une réaction d’oxydo-réduction ?

6. Lorsqu’on équilibre une demi-équation comportant des espèces oxygénées en milieu acide, quelle espèce utilise-t-on pour ajuster les atomes d’oxygène ?

7. Quelle est la fonction d’une pile électrochimique lorsqu’elle fonctionne ?

8. Dans le classement de deux couples redox associés aux bornes d’une pile, quelle comparaison permet d’identifier le couple de la borne positive et le sens de la réaction spontanée ?

9. Lors de la réaction entre le cuivre métallique et les ions argent, quelle conséquence a la perte d’électrons par le cuivre ?

10. Pour analyser le couple Zn2+/Zn\mathrm{Zn^{2+}/Zn}Zn2+/Zn, comment identifier le réducteur et son devenir lors d’une oxydation ?

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