Ressources · 3ᵉ · Chimie
Ions : cations, anions et tests d’identification
Comment un atome devient un ion, cation ou anion ; écrire et nommer les ions ; compter leurs protons et leurs électrons ; les solutions ioniques, électriquement neutres ; reconnaître un ion par un test à la soude ou au nitrate d’argent.
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 ion est un atome ou un groupe d’atomes qui a…
- A. perdu ou gagné des électrons
- B. perdu ou gagné des protons
- C. perdu ou gagné des neutrons du noyau
- D. changé de noyau atomique
Réponse
A. perdu ou gagné des électrons — Seuls les électrons sont échangés ; le noyau, avec ses protons et ses neutrons, ne change pas.
Un cation est un ion…
- A. négatif
- B. sans charge
- C. positif
- D. toujours polyatomique
Réponse
C. positif — Un cation a perdu des électrons : il porte une charge positive.
Pour former un anion, un atome…
- A. perd des électrons
- B. gagne des électrons
- C. gagne des neutrons et des protons
- D. perd des protons
Réponse
B. gagne des électrons — L’anion a gagné des électrons, négatifs : il porte une charge négative.
L’ion Mg²⁺ est…
- A. un anion monoatomique
- B. un cation polyatomique
- C. un anion polyatomique
- D. un cation monoatomique
Réponse
D. un cation monoatomique — Charge + et un seul atome : un cation monoatomique.
La formule de l’ion nitrate est…
- A. NO₃⁺
- B. N³⁻
- C. NO₃⁻
- D. NO₂⁻
Réponse
C. NO₃⁻ — L’ion nitrate est un anion polyatomique : un azote, trois oxygènes, une charge −.
L’ion Ag⁺ s’appelle…
- A. l’ion aluminium
- B. l’ion argent
- C. l’ion arsenic
- D. l’ion or
Réponse
B. l’ion argent — Ag vient du latin argentum : c’est l’ion argent. Al est l’aluminium, As l’arsenic, Au l’or.
Quel réactif révèle les ions chlorure ?
- A. le nitrate d’argent
- B. la soude
- C. l’eau de chaux
- D. le sulfate de cuivre
Réponse
A. le nitrate d’argent — Le nitrate d’argent donne avec les ions chlorure un précipité blanc qui noircit à la lumière.
Une solution qui contient des ions fer (III) est…
- A. bleue
- B. incolore
- C. vert pâle
- D. orangée
Réponse
D. orangée — Les solutions d’ions fer (III) sont orangées ; bleue : cuivre (II) ; vert pâle : fer (II).
Quand un atome devient un ion, son nombre de protons…
- A. augmente
- B. diminue
- C. ne change pas
- D. devient nul
Réponse
C. ne change pas — Un ion se forme par échange d’électrons : le noyau garde ses Z protons.
Une solution ionique est…
- A. chargée positivement
- B. électriquement neutre
- C. chargée négativement
- D. toujours acide
Réponse
B. électriquement neutre — Ses cations et ses anions apportent autant de charges + que de charges −.
Un précipité, c’est…
- A. un gaz qui se dégage en formant des bulles
- B. un liquide qui change de couleur
- C. une goutte de réactif ajoutée
- D. un solide qui apparaît dans un liquide
Réponse
D. un solide qui apparaît dans un liquide — Le précipité est un solide qui se forme dans la solution et la trouble.
Quel ion est polyatomique ?
- A. l’ion carbonate CO₃²⁻
- B. l’ion chlorure Cl⁻
- C. l’ion aluminium Al³⁺
- D. l’ion oxyde O²⁻
Réponse
A. l’ion carbonate CO₃²⁻ — CO₃²⁻ est formé de quatre atomes liés ; les trois autres ne contiennent qu’un atome.
Niveau moyen ★★ — 12 questions
L’ion cadmium Cd²⁺ (Z = 48) possède…
- A. 48 électrons
- B. 46 électrons
- C. 50 électrons
- D. 2 électrons
Réponse
B. 46 électrons — Cation 2+ : 48 − 2 = 46 électrons.
Quelle écriture convient pour une solution d’iodure de magnésium ?
- A. (Mg²⁺ + I⁻)
- B. (2 Mg²⁺ + I⁻)
- C. (Mg²⁺ + I²⁻)
- D. (Mg²⁺ + 2 I⁻)
Réponse
D. (Mg²⁺ + 2 I⁻) — Deux charges + à compenser : deux ions I⁻, qui ne portent chacun qu’une charge −.
Une solution bleue contient probablement des ions…
- A. cuivre (II) Cu²⁺
- B. fer (II) Fe²⁺
- C. fer (III) Fe³⁺
- D. hydrogénocarbonate HCO₃⁻
Réponse
A. cuivre (II) Cu²⁺ — Les solutions d’ions cuivre (II) sont bleues ; Fe²⁺ donne du vert pâle, Fe³⁺ de l’orangé, HCO₃⁻ est incolore.
L’ion oxyde O²⁻ vient d’un atome d’oxygène qui a…
- A. perdu 2 électrons
- B. gagné 2 protons
- C. gagné 2 électrons
- D. perdu 2 protons
Réponse
C. gagné 2 électrons — Charge 2− : deux électrons gagnés ; l’ion a 8 + 2 = 10 électrons.
Pour 4 ions Fe²⁺, une solution de chlorure de fer (II) contient…
- A. 4 ions Cl⁻
- B. 8 ions Cl⁻
- C. 2 ions Cl⁻
- D. 6 ions Cl⁻
Réponse
B. 8 ions Cl⁻ — 4 × 2 = 8 charges + à compenser, une par ion chlorure.
Un ion X³⁺ possède 28 électrons. X est…
- A. le nickel (Z = 28)
- B. le germanium (Z = 32)
- C. le manganèse (Z = 25)
- D. le gallium (Z = 31)
Réponse
D. le gallium (Z = 31) — L’atome avait 3 électrons de plus : 28 + 3 = 31, le gallium.
Le nitrate de fer (III) dissous s’écrit…
- A. (Fe³⁺ + 3 NO₃⁻)
- B. (Fe³⁺ + NO₃⁻)
- C. (3 Fe³⁺ + NO₃⁻)
- D. (Fe³⁺ + NO₃³⁻)
Réponse
A. (Fe³⁺ + 3 NO₃⁻) — Fe³⁺ porte 3 charges + ; chaque ion nitrate en compense une : il en faut trois.
Quel ion la soude ne permet-elle pas de mettre en évidence ?
- A. l’ion cuivre (II) Cu²⁺
- B. l’ion fer (III) Fe³⁺
- C. l’ion chlorure Cl⁻
- D. l’ion zinc Zn²⁺
Réponse
C. l’ion chlorure Cl⁻ — La soude révèle des cations métalliques ; les ions chlorure se testent au nitrate d’argent.
L’acide chlorhydrique contient des ions H⁺ et Cl⁻. Cette solution est…
- A. chargée positivement par les H⁺
- B. chargée négativement par les Cl⁻
- C. neutre au sens du pH, comme l’eau pure
- D. électriquement neutre, mais acide
Réponse
D. électriquement neutre, mais acide — Les charges des H⁺ et des Cl⁻ se compensent ; être électriquement neutre ne dit rien du pH.
Sr²⁺ (Z = 38) et Br⁻ (Z = 35) ont en commun…
- A. le même nombre de protons
- B. le même nombre d’électrons
- C. la même charge électrique totale
- D. le même élément chimique
Réponse
B. le même nombre d’électrons — 38 − 2 = 36 et 35 + 1 = 36 électrons ; mais leurs noyaux diffèrent : ce sont deux ions différents.
Une eau contient 25 mg d’ions chlorure par litre. Quelle masse d’ions chlorure y a-t-il dans 1,5 L ?
- A. 37,5 mg
- B. 25 mg
- C. 16,7 mg
- D. 26,5 mg
Réponse
A. 37,5 mg — 25 mg dans 1 L, donc 25 × 1,5 = 37,5 mg dans 1,5 L.
Un ion Y²⁺ possède 18 électrons. Y est…
- A. l’argon (Z = 18)
- B. le potassium (Z = 19)
- C. le calcium (Z = 20)
- D. le soufre (Z = 16)
Réponse
C. le calcium (Z = 20) — 18 + 2 = 20 : le calcium, qui forme l’ion Ca²⁺.
Niveau difficile ★★★ — 12 questions
Un élève écrit : « Na⁺ est un atome de sodium qui a gagné un proton ». En réalité, l’atome de sodium…
- A. a gagné un électron
- B. a perdu un proton
- C. a perdu un électron
- D. a gagné un neutron
Réponse
C. a perdu un électron — Un ion se forme par échange d’électrons ; la charge + vient d’un électron perdu.
Une particule possède 2 électrons de plus que de protons. C’est…
- A. un anion de charge 2−
- B. un cation de charge 2+
- C. un anion de charge 1−
- D. un atome neutre de charge nulle
Réponse
A. un anion de charge 2− — Plus d’électrons que de protons : charge négative, ici 2− ; c’est un anion.
Une solution contient 2 ions Na⁺, 3 ions Zn²⁺ et n ions Cl⁻. Elle est neutre si n vaut…
- A. 5
- B. 6
- C. 11
- D. 8
Réponse
D. 8 — 2 charges + pour les ions sodium et 3 × 2 = 6 pour les ions zinc : 8 charges − à compenser, donc 8 ions chlorure.
Deux tubes contiennent du chlorure de fer (II) et du chlorure de fer (III). Quel test les distingue ?
- A. le nitrate d’argent : blanc ou rien
- B. la soude : précipité vert ou rouille
- C. le papier pH : acide ou basique
- D. aucun test de la banque ne les distingue
Réponse
B. la soude : précipité vert ou rouille — Les deux contiennent des ions chlorure : seule la soude distingue Fe²⁺ (vert) de Fe³⁺ (rouille).
Une solution de sulfate d’aluminium contient 9 ions SO₄²⁻. Elle contient aussi…
- A. 9 ions Al³⁺
- B. 3 ions Al³⁺
- C. 6 ions Al³⁺
- D. 4 ions Al³⁺
Réponse
C. 6 ions Al³⁺ — 9 × 2 = 18 charges − ; chaque ion Al³⁺ apporte 3 charges + : 18 ÷ 3 = 6 ions aluminium.
Laquelle de ces écritures est impossible pour une solution ?
- A. (Al³⁺ + 2 Cl⁻)
- B. (Zn²⁺ + 2 NO₃⁻)
- C. (Mg²⁺ + 2 Br⁻)
- D. (2 Na⁺ + SO₄²⁻)
Réponse
A. (Al³⁺ + 2 Cl⁻) — +3 et −2 ne se compensent pas : il faudrait trois ions chlorure.
« La solution de sulfate de cuivre (II) est bleue, donc elle est chargée. » Que répondre ?
- A. vrai : sa couleur vient de ses charges
- B. vrai : ce sont les ions sulfate qui sont bleus
- C. faux : elle est chargée négativement par ses ions sulfate
- D. faux : sa couleur vient de Cu²⁺, mais elle reste neutre
Réponse
D. faux : sa couleur vient de Cu²⁺, mais elle reste neutre — Les ions Cu²⁺ donnent la couleur ; leurs charges sont compensées par celles des ions SO₄²⁻.
Le précipité blanc obtenu avec le nitrate d’argent noircit sur la paillasse. Pourquoi ?
- A. l’air de la salle le rend acide
- B. la lumière transforme ce précipité
- C. il réagit avec le verre du tube
- D. il contient des ions fer (III) qui rouillent à l’air
Réponse
B. la lumière transforme ce précipité — Le précipité de chlorure d’argent noircit à la lumière.
On verse beaucoup trop de soude sur une solution d’ions zinc. Que risque-t-on ?
- A. que le précipité devienne bleu
- B. que le précipité devienne rouille
- C. que le précipité blanc se redissolve
- D. qu’il se forme un précipité vert de fer (II)
Réponse
C. que le précipité blanc se redissolve — En excès de soude, les précipités blancs du zinc et de l’aluminium se redissolvent : on n’en verse que quelques gouttes.
Le solide AgCl se forme lors du test des ions chlorure. Sa formule indique qu’il contient…
- A. deux ions Cl⁻ par ion Ag⁺
- B. une charge négative en trop
- C. des ions nitrate du réactif
- D. autant d’ions Ag⁺ que d’ions Cl⁻
Réponse
D. autant d’ions Ag⁺ que d’ions Cl⁻ — Ag⁺ et Cl⁻ portent une charge chacun : un pour un, le solide est neutre.
On refait un test avec de l’eau distillée pour vérifier qu’il est fiable. Cette eau sert de…
- A. témoin
- B. réactif
- C. précipité
- D. solvant
Réponse
A. témoin — Le témoin montre ce qu’on observe sans l’ion cherché : on compare.
Pourquoi le nom de l’ion Fe³⁺ porte-t-il un chiffre romain ?
- A. le noyau du fer contient trois protons
- B. le fer forme deux ions de charges différentes
- C. cet ion est formé de trois atomes
- D. l’atome de fer a perdu trois neutrons de son noyau
Réponse
B. le fer forme deux ions de charges différentes — Le fer donne Fe²⁺ et Fe³⁺ : (II) ou (III) précise la charge.
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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