QCM : Réactions d’oxydoréduction et piles (13 questions)

Question 1

1. Lorsqu’on met du fer métallique en contact avec une solution contenant des ions Cu²⁺ et SO₄²⁻, quels produits et rôle observe-t-on ?

Des ions cuivre et du fer métallique, tandis que SO₄²⁻ reste spectateur

Du fer métallique rougeâtre et des ions Fe²⁺, tandis que Cu²⁺ reste spectateur

Du cuivre métallique et des ions sulfate transformés, tandis que Fe²⁺ reste spectateur

Du cuivre métallique rougeâtre et des ions Fe²⁺, tandis que SO₄²⁻ reste spectateur

Explication

Le fer réduit les ions Cu²⁺ en cuivre métallique et devient des ions Fe²⁺ ; les ions sulfate restent spectateurs. L’inversion des produits confond réactifs et produits, la transformation de SO₄²⁻ lui attribue un rôle qu’il n’a pas, et le fer métallique rougeâtre confond le dépôt de cuivre avec le fer.

Answer

Du cuivre métallique rougeâtre et des ions Fe²⁺, tandis que SO₄²⁻ reste spectateur

Question 2

2. Dans une demi-équation où des ions Cu²⁺ deviennent du cuivre métallique, quelle écriture traduit correctement la capture des électrons ?

\mathrm{Cu^{2+} + 2e^- \rightarrow Cu}

\mathrm{Cu \rightarrow Cu^{2+} + 2e^-}

\mathrm{Cu^{2+} \rightarrow Cu + 2e^-}

\mathrm{Cu^{2+} + e^- \rightarrow Cu}

Explication

La réduction du cuivre correspond à la capture de deux électrons par Cu²⁺, ce qui donne Cu métallique. L’écriture inversée décrit l’oxydation du cuivre, une seule charge électronique ne compense pas la charge 2+, et les électrons produits correspondent à une perte plutôt qu’à une capture.

Answer

$$\mathrm{Cu^{2+} + 2e^- \rightarrow Cu}$$

Question 3

3. Un métal Fe devient des ions Fe²⁺ au cours d’une réaction. Quelle demi-équation représente cette transformation ?

\mathrm{Fe + 2e^- \rightarrow Fe^{2+}}

\mathrm{Fe \rightarrow Fe^{2+} + 2e^-}

\mathrm{Fe \rightarrow Fe^{2+} + e^-}

\mathrm{Fe^{2+} + 2e^- \rightarrow Fe}

Explication

Le fer métallique s’oxyde en Fe²⁺ en donnant deux électrons, conformément à l’équilibre des charges. L’équation inversée décrit la réduction de Fe²⁺, un seul électron ne compense pas la charge, et placer les électrons parmi les réactifs ferait correspondre une capture.

Answer

$$\mathrm{Fe \rightarrow Fe^{2+} + 2e^-}$$

Question 4

4. Dans une demi-équation, l’espèce X gagne des électrons et l’espèce Y en perd. Comment classer X et Y ?

X et Y sont des réducteurs

X est le réducteur et Y est l’oxydant

X et Y sont des oxydants

X est l’oxydant et Y est le réducteur

Explication

L’oxydant capte des électrons, tandis que le réducteur les donne. Classer X comme réducteur inverse le rôle de la capture, appeler Y oxydant confond le donneur avec le capteur, et attribuer le même rôle aux deux espèces ne respecte pas leurs échanges opposés.

Answer

X est l’oxydant et Y est le réducteur

Question 5

5. On fait réagir du magnésium avec des ions Cu²⁺ et du cuivre métallique se dépose. Quelles espèces sont respectivement le réducteur le plus fort et l’oxydant le plus fort ?

Cu et Mg²⁺

Mg²⁺ et Cu

Cu²⁺ et Mg

Mg et Cu²⁺

Explication

Dans cette réaction, Mg est le réducteur le plus fort et Cu²⁺ l’oxydant le plus fort : le magnésium cède des électrons aux ions cuivre. Inverser les deux rôles confond donneur et capteur, Mg²⁺ est la forme oxydée du magnésium, et Cu métallique est la forme réduite du cuivre.

Answer

Mg et Cu²⁺

Question 6

6. Lorsqu’un métal réagit avec l’acide chlorhydrique ou sulfurique, quels produits se forment grâce à l’action des ions H⁺ ?

Des ions métalliques et du dioxygène

Des ions métalliques et du dihydrogène

Des ions métalliques et de l’eau

Des ions H⁺ et du dihydrogène

Explication

Les ions H⁺ de ces acides réagissent avec certains métaux pour former des ions métalliques et du dihydrogène. Le dioxygène confond le gaz produit avec un autre gaz, les ions H⁺ sont des réactifs et non des produits, et l’eau ne remplace pas le dihydrogène dans cette réaction.

Answer

Des ions métalliques et du dihydrogène

Question 7

7. Dans une pile Daniell qui alimente un circuit, quel rôle général la réaction d’oxydoréduction assure-t-elle ?

Convertir l’énergie thermique en énergie chimique

Convertir l’énergie électrique en énergie chimique

Convertir l’énergie chimique en énergie électrique

Convertir l’énergie électrique en énergie thermique

Explication

Une pile est un générateur électrochimique dans lequel une réaction d’oxydoréduction entre deux couples convertit l’énergie chimique en énergie électrique. L’énergie électrique en énergie chimique correspond à l’inversion du sens de conversion, tandis que les propositions faisant intervenir uniquement les énergies thermique ou électrique ne décrivent pas le rôle général de la pile.

Answer

Convertir l’énergie chimique en énergie électrique

Question 8

8. Pour monter une pile composée de deux couples oxydoréducteurs distincts, quelle organisation permet de constituer correctement les deux demi-piles ?

Deux électrodes réunies dans une solution contenant les deux couples

Une demi-pile contenant les deux couples et reliée à un pont salin

Deux demi-piles reliées par un fil, chacune contenant un couple

Deux demi-piles reliées par un pont salin, chacune contenant un couple

Explication

Une pile comprend deux demi-piles reliées par un pont salin, et chaque demi-pile comprend un couple oxydoréducteur. Le fil ne remplace pas le pont salin, réunir les deux couples dans une demi-pile ne respecte pas cette organisation, et deux électrodes dans une seule solution ne constituent pas les deux demi-piles décrites.

Answer

Deux demi-piles reliées par un pont salin, chacune contenant un couple

Question 9

9. Dans une pile Daniell en fonctionnement, des électrons partent de l’électrode de zinc vers le circuit extérieur. Quel rôle attribue-t-on au zinc ?

La borne négative, où le zinc s’oxyde

La borne positive, où le zinc s’oxyde

La borne négative, où le zinc se réduit

La borne positive, où le zinc se réduit

Explication

Dans la pile Daniell, le zinc constitue la borne négative, cède des électrons et subit une oxydation. La borne positive correspond à l’autre électrode, et la capture d’électrons décrit une réduction plutôt que le processus du zinc.

Answer

La borne négative, où le zinc s’oxyde

Question 10

10. Quelle configuration caractérise l’électrode normale à hydrogène utilisée comme référence des potentiels redox ?

Une électrode de cuivre et de l’hydrogène gazeux dans une solution à pH 0, avec un potentiel de 0 V

Une électrode de platine et de l’hydrogène gazeux dans une solution à pH 7, avec un potentiel de 0 V

Une électrode de platine et de l’hydrogène gazeux dans une solution à pH 0, avec un potentiel de 1 V

Une électrode de platine et de l’hydrogène gazeux dans une solution à pH 0, avec un potentiel de 0 V

Explication

L’électrode normale à hydrogène associe une électrode de platine à de l’hydrogène gazeux dans une solution acide de pH 0, et son potentiel de référence est 0 V. Le cuivre confond le matériau de l’électrode, le pH 7 modifie le milieu et 1 V contredit la valeur de référence.

Answer

Une électrode de platine et de l’hydrogène gazeux dans une solution à pH 0, avec un potentiel de 0 V

Question 11

11. Une pile possède une demi-pile positive de potentiel standard $+0{,}62\ \mathrm{V}$ et une demi-pile négative de potentiel standard $-0{,}18\ \mathrm{V}$ . Quelle différence de potentiel obtient-on ?

0{,}80\ \mathrm{V}

-0{,}44\ \mathrm{V}

-0{,}80\ \mathrm{V}

0{,}44\ \mathrm{V}

Explication

La différence se calcule par $E=E^{\circ}_{+}-E^{\circ}_{-}$ , donc $0{,}62-(-0{,}18)=0{,}80\ \mathrm{V}$ . $0{,}44\ \mathrm{V}$ provient d’une addition sans respecter le signe, tandis que les résultats négatifs reflètent une inversion de la soustraction ou du signe.

Answer

$$0{,}80\ \mathrm{V}$$

Question 12

12. Quels potentiels standards sont associés aux couples $\mathrm{F_2/F^-}$ et $\mathrm{Cs^+/Cs}$ dans l’échelle des potentiels standards ?

-2{,}87\ \mathrm{V}

pour

\mathrm{F_2/F^-}

et

+2{,}92\ \mathrm{V}

pour

\mathrm{Cs^+/Cs}

-2{,}92\ \mathrm{V}

pour

\mathrm{F_2/F^-}

et

+2{,}87\ \mathrm{V}

pour

\mathrm{Cs^+/Cs}

+2{,}87\ \mathrm{V}

pour

\mathrm{F_2/F^-}

et

-2{,}92\ \mathrm{V}

pour

\mathrm{Cs^+/Cs}

+0{,}34\ \mathrm{V}

pour

\mathrm{F_2/F^-}

et

-2{,}92\ \mathrm{V}

pour

\mathrm{Cs^+/Cs}

Explication

L’échelle attribue $+2{,}87\ \mathrm{V}$ au couple fluor et $-2{,}92\ \mathrm{V}$ au couple césium. L’échange des valeurs confond les couples, l’inversion des signes modifie les potentiels, et $+0{,}34\ \mathrm{V}$ est la valeur du couple cuivre.

Answer

$$+2{,}87\ \mathrm{V}$$ pour $$\mathrm{F_2/F^-}$$ et $$-2{,}92\ \mathrm{V}$$ pour $$\mathrm{Cs^+/Cs}$$

Question 13

13. En consultant l’échelle des potentiels standards, quelle valeur faut-il retenir pour le couple $\mathrm{Cu^{2+}/Cu}$ ?

-2{,}92\ \mathrm{V}

+0{,}34\ \mathrm{V}

-0{,}34\ \mathrm{V}

+2{,}87\ \mathrm{V}

Explication

Le potentiel standard du couple $\mathrm{Cu^{2+}/Cu}$ est $+0{,}34\ \mathrm{V}$ . $+2{,}87\ \mathrm{V}$ correspond au fluor, $-2{,}92\ \mathrm{V}$ au césium, et le signe négatif attribué à $0{,}34\ \mathrm{V}$ est erroné.

Answer

$$+0{,}34\ \mathrm{V}$$

QCM : Réactions d’oxydoréduction et piles (13 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Lorsqu’on met du fer métallique en contact avec une solution contenant des ions Cu²⁺ et SO₄²⁻, quels produits et rôle observe-t-on ?

2. Dans une demi-équation où des ions Cu²⁺ deviennent du cuivre métallique, quelle écriture traduit correctement la capture des électrons ?

3. Un métal Fe devient des ions Fe²⁺ au cours d’une réaction. Quelle demi-équation représente cette transformation ?

4. Dans une demi-équation, l’espèce X gagne des électrons et l’espèce Y en perd. Comment classer X et Y ?

5. On fait réagir du magnésium avec des ions Cu²⁺ et du cuivre métallique se dépose. Quelles espèces sont respectivement le réducteur le plus fort et l’oxydant le plus fort ?

6. Lorsqu’un métal réagit avec l’acide chlorhydrique ou sulfurique, quels produits se forment grâce à l’action des ions H⁺ ?

7. Dans une pile Daniell qui alimente un circuit, quel rôle général la réaction d’oxydoréduction assure-t-elle ?

8. Pour monter une pile composée de deux couples oxydoréducteurs distincts, quelle organisation permet de constituer correctement les deux demi-piles ?

9. Dans une pile Daniell en fonctionnement, des électrons partent de l’électrode de zinc vers le circuit extérieur. Quel rôle attribue-t-on au zinc ?

10. Quelle configuration caractérise l’électrode normale à hydrogène utilisée comme référence des potentiels redox ?

11. Une pile possède une demi-pile positive de potentiel standard $+0{,}62\ \mathrm{V}$ et une demi-pile négative de potentiel standard $-0{,}18\ \mathrm{V}$ . Quelle différence de potentiel obtient-on ?

12. Quels potentiels standards sont associés aux couples $\mathrm{F_2/F^-}$ et $\mathrm{Cs^+/Cs}$ dans l’échelle des potentiels standards ?

13. En consultant l’échelle des potentiels standards, quelle valeur faut-il retenir pour le couple $\mathrm{Cu^{2+}/Cu}$ ?

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QCM : Réactions d’oxydoréduction et piles (13 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Lorsqu’on met du fer métallique en contact avec une solution contenant des ions Cu²⁺ et SO₄²⁻, quels produits et rôle observe-t-on ?

2. Dans une demi-équation où des ions Cu²⁺ deviennent du cuivre métallique, quelle écriture traduit correctement la capture des électrons ?

3. Un métal Fe devient des ions Fe²⁺ au cours d’une réaction. Quelle demi-équation représente cette transformation ?

4. Dans une demi-équation, l’espèce X gagne des électrons et l’espèce Y en perd. Comment classer X et Y ?

5. On fait réagir du magnésium avec des ions Cu²⁺ et du cuivre métallique se dépose. Quelles espèces sont respectivement le réducteur le plus fort et l’oxydant le plus fort ?

6. Lorsqu’un métal réagit avec l’acide chlorhydrique ou sulfurique, quels produits se forment grâce à l’action des ions H⁺ ?

7. Dans une pile Daniell qui alimente un circuit, quel rôle général la réaction d’oxydoréduction assure-t-elle ?

8. Pour monter une pile composée de deux couples oxydoréducteurs distincts, quelle organisation permet de constituer correctement les deux demi-piles ?

9. Dans une pile Daniell en fonctionnement, des électrons partent de l’électrode de zinc vers le circuit extérieur. Quel rôle attribue-t-on au zinc ?

10. Quelle configuration caractérise l’électrode normale à hydrogène utilisée comme référence des potentiels redox ?

11. Une pile possède une demi-pile positive de potentiel standard +0,62 V+0{,}62\ \mathrm{V}+0,62 V et une demi-pile négative de potentiel standard −0,18 V-0{,}18\ \mathrm{V}−0,18 V. Quelle différence de potentiel obtient-on ?

12. Quels potentiels standards sont associés aux couples F2/F−\mathrm{F_2/F^-}F2​/F− et Cs+/Cs\mathrm{Cs^+/Cs}Cs+/Cs dans l’échelle des potentiels standards ?

13. En consultant l’échelle des potentiels standards, quelle valeur faut-il retenir pour le couple Cu2+/Cu\mathrm{Cu^{2+}/Cu}Cu2+/Cu ?

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11. Une pile possède une demi-pile positive de potentiel standard $+0{,}62\ \mathrm{V}$ et une demi-pile négative de potentiel standard $-0{,}18\ \mathrm{V}$ . Quelle différence de potentiel obtient-on ?

12. Quels potentiels standards sont associés aux couples $\mathrm{F_2/F^-}$ et $\mathrm{Cs^+/Cs}$ dans l’échelle des potentiels standards ?

13. En consultant l’échelle des potentiels standards, quelle valeur faut-il retenir pour le couple $\mathrm{Cu^{2+}/Cu}$ ?