QCM : Réactions d’oxydoréduction et classification (9 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Après contact de limaille de fer avec une solution de sulfate de cuivre, quelles observations sont attendues ?

Un dépôt rouge-cuivre apparaît sur le fer après la réaction.
Le filtrat devient bleu foncé et révèle la formation d’ions cuivre.
Le fer se couvre d’un dépôt vert correspondant aux ions Fe²⁺.
Le filtrat donne un précipité vert lors de l’ajout de soude.
La solution bleue se décolore tandis que des ions cuivre sont consommés.

Un dépôt rouge-cuivre apparaît sur le fer après la réaction. · Le filtrat donne un précipité vert lors de l’ajout de soude. · La solution bleue se décolore tandis que des ions cuivre sont consommés.

Explication

Les ions Cu²⁺ consommés expliquent la décoloration, tandis que le cuivre métallique forme le dépôt rouge-cuivre. Les ions Fe²⁺ présents dans le filtrat donnent un précipité vert avec la soude ; le filtrat ne devient pas bleu foncé et le dépôt sur le fer est du cuivre, non un dépôt vert.

2. Lors de la réaction entre le fer métallique et les ions cuivre(II), quelles équations décrivent les transformations électroniques ?

Le bilan s’écrit Cu2++Fe→Cu+Fe2+\mathrm{Cu^{2+}+Fe\rightarrow Cu+Fe^{2+}}.
La réduction des ions Cu²⁺ s’écrit Cu2++2e−→Cu\mathrm{Cu^{2+}+2e^-\rightarrow Cu}.
L’oxydation du fer s’écrit Fe→Fe2++e−\mathrm{Fe\rightarrow Fe^{2+}+e^-}.
La réduction des ions Cu²⁺ s’écrit Cu2++e−→Cu\mathrm{Cu^{2+}+e^-\rightarrow Cu}.
L’oxydation du fer s’écrit Fe→Fe2++2e−\mathrm{Fe\rightarrow Fe^{2+}+2e^-}.

Le bilan s’écrit $$\mathrm{Cu^{2+}+Fe\rightarrow Cu+Fe^{2+}}$$. · La réduction des ions Cu²⁺ s’écrit $$\mathrm{Cu^{2+}+2e^-\rightarrow Cu}$$. · L’oxydation du fer s’écrit $$\mathrm{Fe\rightarrow Fe^{2+}+2e^-}$$.

Explication

La réduction de Cu²⁺ consomme deux électrons et forme Cu, tandis que le fer cède deux électrons en devenant Fe²⁺. Leur addition donne le bilan indiqué ; les deux équations proposées comme distracteurs ne conservent pas la charge électrique.

3. Quelles propositions décrivent correctement l’interprétation d’un fil de cuivre plongé dans du nitrate d’argent ?

Le dépôt argenté résulte de la réduction des ions Cu²⁺ en métal cuivre.
La coloration bleue de la solution témoigne de la présence d’ions Cu²⁺.
Le cuivre métallique est oxydé en ions Cu²⁺ lors de la transformation.
La solution bleue indique que des ions Ag⁺ se sont formés à partir du cuivre.
Le dépôt argenté observé correspond à la formation d’atomes d’argent.

La coloration bleue de la solution témoigne de la présence d’ions Cu²⁺. · Le cuivre métallique est oxydé en ions Cu²⁺ lors de la transformation. · Le dépôt argenté observé correspond à la formation d’atomes d’argent.

Explication

La coloration bleue révèle la formation de Cu²⁺ et le dépôt argenté correspond au métal Ag produit par réduction des ions Ag⁺. Le cuivre est donc oxydé ; les ions Ag⁺ ne sont pas formés à partir du cuivre et les ions Cu²⁺ ne constituent pas le dépôt.

4. Que désigne l’équation-bilan d’une réaction d’oxydoréduction obtenue à partir de deux demi-équations électroniques ?

La demi-équation de réduction écrite sans tenir compte de l’oxydation
La juxtaposition des demi-équations où les électrons restent parmi les produits
L’équation qui décrit les réactifs sans indiquer les produits formés
La somme des demi-équations ajustées, dans laquelle les électrons s’éliminent

La somme des demi-équations ajustées, dans laquelle les électrons s’éliminent

Explication

L’équation-bilan résulte de la superposition de deux demi-équations ajustées afin que les électrons se compensent. Une demi-équation isolée ne décrit pas le bilan complet du transfert électronique.

5. Dans la classification verticale des couples rédox, où se situe le couple H3O+/H2\mathrm{H_3O^+/H_2} par rapport aux couples Pb2+/Pb\mathrm{Pb^{2+}/Pb} et Cu2+/Cu\mathrm{Cu^{2+}/Cu} ?

Entre les couples Ag+/Ag\mathrm{Ag^+/Ag} et Cu2+/Cu\mathrm{Cu^{2+}/Cu}
Entre les couples Pb2+/Pb\mathrm{Pb^{2+}/Pb} et Cu2+/Cu\mathrm{Cu^{2+}/Cu}
Au-dessous du couple Pb2+/Pb\mathrm{Pb^{2+}/Pb} et du couple Fe2+/Fe\mathrm{Fe^{2+}/Fe}
Au-dessus du couple Pb2+/Pb\mathrm{Pb^{2+}/Pb} et du couple Cu2+/Cu\mathrm{Cu^{2+}/Cu}

Entre les couples $$\mathrm{Pb^{2+}/Pb}$$ et $$\mathrm{Cu^{2+}/Cu}$$

Explication

Le couple H3O+/H2\mathrm{H_3O^+/H_2} est placé entre Pb2+/Pb\mathrm{Pb^{2+}/Pb} et Cu2+/Cu\mathrm{Cu^{2+}/Cu} dans la classification. Le couple Ag+/Ag\mathrm{Ag^+/Ag} se trouve au-dessus de Cu2+/Cu\mathrm{Cu^{2+}/Cu}, et non entre les deux couples cités dans la question.

6. Dans une réaction naturelle entre deux couples rédox, quel rôle joue le couple qui fournit le réducteur le plus fort ?

Il empêche la réaction en stabilisant les deux espèces réduites.
Il favorise le transfert d’électrons entre deux espèces oxydantes.
Il fournit l’espèce qui cède des électrons à l’oxydant le plus fort.
Il fournit l’espèce qui capte des électrons auprès de l’oxydant le plus faible.

Il fournit l’espèce qui cède des électrons à l’oxydant le plus fort.

Explication

Le réducteur le plus fort cède des électrons, tandis que l’oxydant le plus fort les capte dans la réaction naturelle. Un oxydant plus faible n’est pas le partenaire indiqué par cette règle.

7. Quelle différence distingue le carbone du dioxyde de carbone de celui des glucides au cours de la photosynthèse ?

Le carbone du dioxyde de carbone provient de l’eau, tandis que celui des glucides vient de l’air.
Le carbone du dioxyde de carbone est organique, tandis que celui des glucides est minéral.
Le carbone du dioxyde de carbone et celui des glucides sont tous deux minéraux.
Le carbone du dioxyde de carbone est minéral, tandis que celui des glucides est organique.

Le carbone du dioxyde de carbone est minéral, tandis que celui des glucides est organique.

Explication

Le dioxyde de carbone fournit le carbone minéral, qui se retrouve dans les glucides sous forme de carbone organique. L’eau fournit une matière première à la photosynthèse, mais elle n’est pas la source du carbone.

8. Pourquoi les ions cuivre(II) disparaissent-ils de la solution lorsqu’ils réagissent avec le fer métallique ?

Ils captent des électrons cédés par le fer et se transforment en cuivre métallique.
Ils cèdent des électrons au fer et se transforment en cuivre métallique.
Ils provoquent la dissolution du fer sans subir de transformation électronique.
Ils s’associent aux ions fer(II) pour former un composé dissous.

Ils captent des électrons cédés par le fer et se transforment en cuivre métallique.

Explication

Les ions cuivre(II) sont réduits en captant les électrons que le fer cède en s’oxydant, ce qui forme du cuivre métallique. L’idée qu’ils cèdent des électrons inverse les rôles des deux espèces dans la réaction.

9. Pour prévoir les changements lors de l’immersion d’une lame de cuivre dans une solution de nitrate d’argent, quelle évolution faut-il attendre ?

Les ions cuivre Cu²⁺ se déposent sur la lame, tandis que l’argent métallique passe en solution.
Le cuivre reste métallique, tandis que les ions Ag⁺ se transforment en ions argent Ag²⁺.
Le cuivre forme des ions Cu²⁺, tandis que les ions Ag⁺ deviennent de l’argent métallique.
Le cuivre forme des ions Cu²⁺, tandis que les ions Ag⁺ restent dissous sans se transformer.

Le cuivre forme des ions Cu²⁺, tandis que les ions Ag⁺ deviennent de l’argent métallique.

Explication

Le cuivre s’oxyde en ions Cu²⁺, qui colorent la solution en bleu, tandis que les ions Ag⁺ se réduisent et forment un dépôt d’argent métallique. L’idée que les ions Ag⁺ restent dissous néglige leur réduction en argent au cours de la réaction.

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Quelle est l’équation-bilan de la réaction entre les ions Cu²⁺ et le fer ?

Cu2++Fe→Cu+Fe2+\mathrm{Cu^{2+}+Fe\rightarrow Cu+Fe^{2+}}

Quels changements observe-t-on lors de la réaction des ions Cu²⁺ avec le fer ?

La solution se décolore, du cuivre rouge se dépose sur le fer et des ions Fe²⁺ se forment.

En solution de nitrate d’argent, en quels ions le cuivre s’oxyde-t-il ?

En ions Cu²⁺.

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