Ressources · 1ʳᵉ · Physique-chimie (spécialité)
Réactions d’oxydoréduction
Oxydant, réducteur, oxydation et réduction, couple oxydant/réducteur ; la demi-équation électronique, d’un couple simple ou en milieu acide ; l’équation d’une réaction d’oxydoréduction établie à partir des deux couples ; le transfert d’électrons identifié à partir d’observations ; le suivi d’une transformation d’oxydoréduction par un tableau d’avancement et par les couleurs.
À propos de cette page
Les 36 questions du QCM en version texte
Pour réviser sans écran ou imprimer : chaque question avec ses propositions ; la bonne réponse et son explication se déplient.
Niveau facile ★ — 12 questions
Un oxydant est une espèce chimique capable de :
- A. capter un ou plusieurs électrons
- B. céder un ou plusieurs électrons
- C. capter un ou plusieurs ions hydrogène H⁺
- D. céder des atomes d’oxygène
Réponse
A. capter un ou plusieurs électrons — Par définition, l’oxydant capte des électrons ; c’est le réducteur qui en cède.
Une oxydation est :
- A. un gain d’électrons
- B. une perte d’ions hydrogène H⁺
- C. une perte d’électrons
- D. un gain de neutrons
Réponse
C. une perte d’électrons — L’oxydation est la perte d’électrons subie par le réducteur ; le gain d’électrons est une réduction.
Au cours d’une réaction d’oxydoréduction, l’oxydant :
- A. est oxydé
- B. est réduit
- C. cède des électrons
- D. reste inchangé
Réponse
B. est réduit — L’oxydant capte des électrons : il subit une réduction, il est réduit.
Quelle écriture d’un couple oxydant/réducteur est correcte ?
- A. Cu/Cu²⁺
- B. Cu²⁺/Fe²⁺
- C. Cu/Fe
- D. Cu²⁺/Cu
Réponse
D. Cu²⁺/Cu — Un couple réunit les deux formes d’un même élément, l’oxydant écrit en premier : Cu²⁺/Cu.
Dans une demi-équation électronique, les électrons s’écrivent :
- A. du côté du réducteur
- B. toujours à droite du signe =
- C. du côté de l’oxydant
- D. des deux côtés du signe =
Réponse
C. du côté de l’oxydant — Ox + n e⁻ = Red : l’oxydant capte les électrons, ils sont de son côté, quel que soit le sens de lecture.
La demi-équation électronique du couple Zn²⁺/Zn s’écrit :
- A. Zn²⁺ + 2 e⁻ = Zn
- B. Zn + 2 e⁻ = Zn²⁺
- C. Zn²⁺ = Zn + 2 e⁻
- D. Zn²⁺ + e⁻ = Zn
Réponse
A. Zn²⁺ + 2 e⁻ = Zn — Électrons du côté de l’oxydant Zn²⁺, et charge conservée : +2 − 2 = 0.
Pour ajuster l’oxygène d’une demi-équation en milieu acide, on ajoute :
- A. des molécules de dioxygène O₂
- B. des ions HO⁻
- C. des atomes O
- D. des molécules H₂O
Réponse
D. des molécules H₂O — En milieu acide, on dispose de H₂O et de H⁺ : l’oxygène s’ajuste avec des molécules d’eau.
Dans Sn(s) + 2 H⁺(aq) → Sn²⁺(aq) + H₂(g), le réducteur est :
- A. l’ion H⁺
- B. l’étain métallique
- C. le dihydrogène
- D. l’ion Sn²⁺
Réponse
B. l’étain métallique — L’étain cède 2 électrons pour devenir Sn²⁺ : c’est le réducteur ; les ions H⁺, qui les captent, sont l’oxydant.
Une réaction d’oxydoréduction est :
- A. un transfert d’ions H⁺ entre deux couples
- B. un transfert d’électrons entre deux couples
- C. une réaction avec le dioxygène seulement
- D. un échange d’électrons dans un seul couple
Réponse
B. un transfert d’électrons entre deux couples — Le réducteur d’un couple cède des électrons à l’oxydant d’un autre couple. Des ions H⁺ peuvent figurer dans les demi-équations, mais ce qui passe d’un couple à l’autre, ce sont des électrons.
Avec la soude, une solution d’ions fer(III) donne un précipité :
- A. de couleur verte
- B. de couleur bleue
- C. blanc, qui noircit à la lumière
- D. de couleur rouille
Réponse
D. de couleur rouille — Hydroxyde de fer(III) : précipité rouille. Le vert signale les ions fer(II), le bleu les ions cuivre(II).
Dans l’équation finale d’une réaction d’oxydoréduction, les électrons :
- A. ne figurent plus : ils se compensent
- B. figurent parmi les réactifs
- C. figurent parmi les produits
- D. figurent des deux côtés, en nombre égal
Réponse
A. ne figurent plus : ils se compensent — Les électrons cédés par le réducteur sont exactement ceux captés par l’oxydant : ils disparaissent à l’addition.
Le diiode en solution est mis en évidence par :
- A. la soude, qui donne un précipité vert
- B. une bûchette incandescente
- C. l’empois d’amidon, qui bleuit
- D. le sulfate de cuivre anhydre
Réponse
C. l’empois d’amidon, qui bleuit — L’empois d’amidon prend une teinte bleu foncé en présence de diiode.
Niveau moyen ★★ — 12 questions
Dans la demi-équation du couple ClO⁻/Cl⁻ en milieu acide, le nombre d’électrons vaut :
- A. 1
- B. 3
- C. 4
- D. 2
Réponse
D. 2 — ClO⁻ + 2 H⁺ + 2 e⁻ = Cl⁻ + H₂O : avant les électrons, la charge vaut −1 + 2 = +1 à gauche et −1 à droite, écart 2.
Avec les couples Ag⁺/Ag et Pb²⁺/Pb, l’équation de la réaction entre les ions argent et le plomb est :
- A. Ag⁺ + Pb → Ag + Pb²⁺
- B. 2 Ag⁺ + Pb → 2 Ag + Pb²⁺
- C. 2 Ag + Pb²⁺ → 2 Ag⁺ + Pb
- D. Ag⁺ + 2 Pb → Ag + 2 Pb²⁺
Réponse
B. 2 Ag⁺ + Pb → 2 Ag + Pb²⁺ — Pb cède 2 électrons, chaque Ag⁺ en capte 1 : il faut 2 Ag⁺. Charges : +2 de chaque côté.
Pour combiner Cr₂O₇²⁻ + 14 H⁺ + 6 e⁻ → 2 Cr³⁺ + 7 H₂O et Sn²⁺ → Sn⁴⁺ + 2 e⁻, on multiplie la seconde par :
- A. 3
- B. 2
- C. 6
- D. 12
Réponse
A. 3 — Il faut 6 électrons cédés pour 6 captés : 3 × 2 = 6.
Dans la demi-équation NO₃⁻ + 3 H⁺ + 2 e⁻ = HNO₂ + H₂O, la charge de chaque membre vaut :
- A. +1
- B. −1
- C. 0
- D. +3
Réponse
C. 0 — À gauche, (−1) + 3 + (−2) = 0 ; à droite, HNO₂ et H₂O sont neutres : 0.
Pour MnO₄⁻ + 5 Fe²⁺ + 8 H⁺ → Mn²⁺ + 5 Fe³⁺ + 4 H₂O, avec 1,0 × 10⁻³ mol de MnO₄⁻, 3,0 × 10⁻³ mol de Fe²⁺ et H⁺ en excès, l’avancement maximal vaut :
- A. 6,0 × 10⁻⁴ mol
- B. 1,0 × 10⁻³ mol
- C. 3,0 × 10⁻³ mol
- D. 2,0 × 10⁻⁴ mol
Réponse
A. 6,0 × 10⁻⁴ mol — MnO₄⁻ : x = 1,0 × 10⁻³ mol ; Fe²⁺ : 3,0 × 10⁻³ − 5x = 0 donne x = 6,0 × 10⁻⁴ mol, la plus petite valeur.
Dans ce même mélange, à l’état final, la solution :
- A. devient incolore : MnO₄⁻ est limitant
- B. reste vert pâle : Fe²⁺ est en excès
- C. devient incolore : mélange stœchiométrique
- D. reste violette : MnO₄⁻ est en excès
Réponse
D. reste violette : MnO₄⁻ est en excès — Les ions Fe²⁺ sont limitants ; il reste 1,0 × 10⁻³ − 6,0 × 10⁻⁴ = 4,0 × 10⁻⁴ mol d’ions permanganate, violets.
Un prélèvement d’une solution inconnue donne un précipité vert avec la soude. On en déduit la présence :
- A. d’ions fer(III)
- B. d’ions cuivre(II)
- C. d’ions fer(II)
- D. de diiode
Réponse
C. d’ions fer(II) — Le précipité vert d’hydroxyde de fer(II) signale les ions Fe²⁺.
Quand l’eau oxygénée joue le rôle d’oxydant, son couple est :
- A. O₂/H₂O₂
- B. H₂O₂/H₂O
- C. H₂O/H₂O₂
- D. H₂O₂/O₂
Réponse
B. H₂O₂/H₂O — Oxydant, H₂O₂ capte des électrons et devient H₂O : couple H₂O₂/H₂O. Dans O₂/H₂O₂, elle est le réducteur.
Dans Cl₂ + 2 I⁻ → 2 Cl⁻ + I₂, l’espèce oxydée est :
- A. le dichlore
- B. l’ion chlorure
- C. l’ion iodure
- D. le diiode
Réponse
C. l’ion iodure — Les ions iodure perdent des électrons pour former I₂ : ils sont oxydés. Le dichlore est réduit.
Dans la demi-équation du couple CH₃COOH/CH₃CHO (acide éthanoïque / éthanal) en milieu acide, le nombre d’électrons vaut :
- A. 2
- B. 4
- C. 1
- D. 3
Réponse
A. 2 — CH₃COOH + 2 H⁺ + 2 e⁻ = CH₃CHO + H₂O : une H₂O pour l’oxygène, 2 H⁺ pour l’hydrogène, puis 2 électrons pour la charge.
Pour I₂ + 2 S₂O₃²⁻ → 2 I⁻ + S₄O₆²⁻, consommer exactement 2,0 × 10⁻⁴ mol de diiode demande une quantité d’ions thiosulfate de :
- A. 2,0 × 10⁻⁴ mol
- B. 4,0 × 10⁻⁴ mol
- C. 1,0 × 10⁻⁴ mol
- D. 8,0 × 10⁻⁴ mol
Réponse
B. 4,0 × 10⁻⁴ mol — Mélange stœchiométrique : n(S₂O₃²⁻) = 2 × n(I₂) = 4,0 × 10⁻⁴ mol.
Une solution violette de permanganate devient incolore quand on y ajoute un réducteur. Cela signifie que :
- A. les ions MnO₄⁻ ont été oxydés
- B. les ions Mn²⁺ formés sont violets
- C. le réducteur était en défaut
- D. les ions MnO₄⁻ ont été entièrement consommés
Réponse
D. les ions MnO₄⁻ ont été entièrement consommés — Le violet est dû à MnO₄⁻ : sa disparition montre que l’ion permanganate, réduit en Mn²⁺ presque incolore, était limitant.
Niveau difficile ★★★ — 12 questions
Un élève écrit Fe²⁺ + 2 e⁻ = Fe³⁺ pour le couple Fe³⁺/Fe²⁺. Son erreur :
- A. il manque des ions H⁺ pour ajuster
- B. électrons du côté du réducteur et charge non conservée
- C. le fer n’est pas ajusté
- D. aucune : l’écriture est juste
Réponse
B. électrons du côté du réducteur et charge non conservée — Il faut Fe³⁺ + e⁻ = Fe²⁺ : électrons du côté de l’oxydant, et +3 − 1 = +2. Chez l’élève, +2 − 2 = 0 ≠ +3.
Dans l’aluminothermie, Fe₂O₃ + 2 Al → 2 Fe + Al₂O₃, l’oxyde étant formé d’ions Fe³⁺ et O²⁻, l’espèce oxydée est :
- A. l’aluminium
- B. le fer de l’oxyde
- C. l’ion oxyde O²⁻
- D. l’oxyde d’aluminium
Réponse
A. l’aluminium — Al → Al³⁺ + 3 e⁻ : l’aluminium est oxydé ; les ions Fe³⁺ captent ces électrons et sont réduits en fer. Les ions O²⁻ ne changent pas.
L’ion Fe²⁺ peut se comporter :
- A. seulement en oxydant
- B. seulement en réducteur
- C. ni en oxydant ni en réducteur : il est stable
- D. en oxydant ou en réducteur, selon le partenaire
Réponse
D. en oxydant ou en réducteur, selon le partenaire — Il est l’oxydant du couple Fe²⁺/Fe et le réducteur du couple Fe³⁺/Fe²⁺.
Après addition de deux demi-équations, on trouve 10 H⁺ à gauche et 4 H⁺ à droite. L’équation finale comporte :
- A. 14 H⁺ à gauche
- B. 10 H⁺ à gauche et 4 à droite
- C. 6 H⁺ à gauche
- D. 6 H⁺ à droite
Réponse
C. 6 H⁺ à gauche — On retire 4 H⁺ de chaque côté : il reste 10 − 4 = 6 H⁺ à gauche.
Une même espèce est à la fois oxydée et réduite dans :
- A. Cl₂ + 2 Br⁻ → 2 Cl⁻ + Br₂
- B. Fe + 2 Fe³⁺ → 3 Fe²⁺
- C. Ag⁺ + Cl⁻ → AgCl
- D. Cl₂ + 2 HO⁻ → Cl⁻ + ClO⁻ + H₂O
Réponse
D. Cl₂ + 2 HO⁻ → Cl⁻ + ClO⁻ + H₂O — Le dichlore donne Cl⁻ (il est réduit) et ClO⁻ (il est oxydé) : c’est ainsi qu’on fabrique l’eau de Javel. Avec le fer, deux espèces différentes, Fe et Fe³⁺, donnent le même produit.
On mélange 1,0 × 10⁻³ mol de Cr₂O₇²⁻ et 3,0 × 10⁻³ mol de Fe²⁺ : Cr₂O₇²⁻ + 6 Fe²⁺ + 14 H⁺ → 2 Cr³⁺ + 6 Fe³⁺ + 7 H₂O, H⁺ en excès. À l’état final, il reste :
- A. 2,0 × 10⁻³ mol d’ions fer(II)
- B. 5,0 × 10⁻⁴ mol d’ions dichromate
- C. aucun réactif : mélange stœchiométrique
- D. 1,0 × 10⁻³ mol d’ions dichromate
Réponse
B. 5,0 × 10⁻⁴ mol d’ions dichromate — Fe²⁺ : 3,0 × 10⁻³ − 6x = 0 donne x = 5,0 × 10⁻⁴ mol ; Cr₂O₇²⁻ : x = 1,0 × 10⁻³ mol. Fe²⁺ limitant, il reste 1,0 × 10⁻³ − 5,0 × 10⁻⁴ = 5,0 × 10⁻⁴ mol de dichromate.
On mélange deux solutions incolores, l’une d’iodure de potassium, l’autre de peroxodisulfate de sodium (couple S₂O₈²⁻/SO₄²⁻) : le mélange brunit peu à peu. On en déduit que :
- A. les ions iodure sont oxydés en diiode
- B. les ions iodure sont réduits en diiode
- C. les ions peroxodisulfate sont oxydés
- D. les ions sulfate formés sont bruns
Réponse
A. les ions iodure sont oxydés en diiode — La teinte brune signale le diiode, formé à partir des ions iodure qui perdent des électrons : ils sont oxydés (2 I⁻ → I₂ + 2 e⁻). Les ions S₂O₈²⁻ captent ces électrons et sont réduits en ions sulfate, incolores.
Un élève additionne Ce⁴⁺ + e⁻ → Ce³⁺ et Sn²⁺ → Sn⁴⁺ + 2 e⁻ sans rien multiplier et écrit Ce⁴⁺ + Sn²⁺ → Ce³⁺ + Sn⁴⁺. Ce qui ne va pas :
- A. l’étain n’est pas conservé
- B. il faut garder les électrons
- C. la charge : +6 à gauche, +7 à droite
- D. rien : l’équation est ajustée
Réponse
C. la charge : +6 à gauche, +7 à droite — Ce⁴⁺ capte 1 électron, Sn²⁺ en cède 2 : il fallait 2 Ce⁴⁺, soit 2 Ce⁴⁺ + Sn²⁺ → 2 Ce³⁺ + Sn⁴⁺ (+10 de chaque côté).
En milieu acide, la demi-équation du couple SO₄²⁻/S (soufre solide) comporte :
- A. 6 électrons
- B. 2 électrons
- C. 8 électrons
- D. 4 électrons
Réponse
A. 6 électrons — SO₄²⁻ + 8 H⁺ + 6 e⁻ = S + 4 H₂O : 4 H₂O, 8 H⁺, puis charges −2 + 8 = +6 et 0, écart 6.
Dans une demi-équation ajustée, le nombre d’électrons est égal à :
- A. le nombre d’atomes d’oxygène de l’oxydant
- B. le nombre d’ions H⁺ ajoutés pour l’hydrogène
- C. l’écart de charge entre les deux formes du couple
- D. la charge portée par l’oxydant seul
Réponse
C. l’écart de charge entre les deux formes du couple — Une fois les éléments ajustés, les électrons compensent l’écart de charge entre les deux membres.
Dans le couple O₂/H₂O₂, le peroxyde d’hydrogène H₂O₂ est :
- A. l’oxydant
- B. un ion spectateur
- C. un catalyseur
- D. le réducteur
Réponse
D. le réducteur — O₂ + 2 H⁺ + 2 e⁻ = H₂O₂ : H₂O₂ est la forme réduite du couple, le réducteur. Elle est l’oxydant du couple H₂O₂/H₂O.
Une demi-équation s’écrit avec « = » plutôt qu’avec « → » parce que :
- A. elle décrit toujours une transformation totale
- B. l’échange peut se faire dans les deux sens
- C. les électrons y sont des réactifs
- D. elle n’est pas encore ajustée
Réponse
B. l’échange peut se faire dans les deux sens — Selon le partenaire, la forme oxydée capte des électrons ou la forme réduite en cède : le signe = laisse le sens ouvert.
Moi c'est Ben, j'ai créé ce site pour aider le plus d'élèves possible, partout en France. Je peux aussi reprendre avec toi ce qui coince en cours particulier : en visio, ou à domicile si tu es à Marseille.
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