Collège · 3ᵉ · Chimie
Les réactions d'oxydo-réduction
Transfert d'électrons, oxydants et réducteurs courants
À propos de cette page
Ce devoir surveillé sur « Les réactions d'oxydo-réduction » en troisième permet de faire le point sur ses connaissances en chimie, comme lors d'un véritable contrôle. Elle suit le programme officiel de troisième et propose plusieurs exercices notés sur 20, avec un corrigé détaillé. Au programme : Une expérience : le fer dans le sulfate de cuivre, Oxydant, réducteur, couples et demi-équations, Écrire l'équation bilan, Classer les métaux : l'échelle de réactivité. Travaille seul, chronomètre-toi, puis compare tes réponses au corrigé pour identifier les points à revoir. Parfait pour mesurer ses progrès et réviser efficacement. Évaluation gratuite conçue par un professeur particulier à Marseille pour aider les élèves de troisième en chimie.
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Devoir surveillé · Chimie
Les réactions d'oxydo-réduction
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Devoir surveillé de fin de chapitre, tout en niveau difficile. Télécharge le sujet en PDF, travaille sur une feuille sans aide, puis vérifie avec le corrigé téléchargeable ci-dessous.
Exercice 1 — Une lame de fer dans le sulfate de cuivre
/ 4 pts- Une lame de fer de 10,00 g est plongée dans une solution de sulfate de cuivre. Après une heure, la lame, séchée, pèse 10,16 g et porte un dépôt rouge ; la solution, moins bleue, donne un précipité vert avec la soude. Données : 56 g de fer dissous donnent 64 g de cuivre déposé. Identifie le dépôt et l'ion apparu, en citant l'observation qui le prouve.
- Écris les deux demi-équations puis l'équation bilan. Précise l'oxydant, le réducteur, l'espèce oxydée et l'espèce réduite.
- La lame a gagné 0,16 g alors que du fer a été consommé. Explique ce paradoxe, puis calcule la masse de fer dissoute et la masse de cuivre déposée.
- On recommence avec une lame de cuivre dans une solution de sulfate de fer II : rien ne se passe. Explique à l'aide de l'échelle de réactivité, et propose un métal qui donnerait un dépôt de fer.
Exercice 2 — Classer quatre métaux
/ 4 pts- Résultats d'expériences (« dépôt » = dépôt du métal de la solution ; « — » = rien).
Classe les quatre métaux du plus réducteur au moins réducteur, en justifiant par deux résultats du tableau.Métal plongé solution de Mg2+ solution de Zn2+ solution de Pb2+ solution de Cu2+ acide chlorhydrique plomb Pb — — dépôt bulles lentes zinc Zn — dépôt dépôt bulles vives cuivre Cu — — — — magnésium Mg dépôt dépôt dépôt bulles très vives - Écris l'équation bilan de la réaction du zinc dans la solution de Pb2+, puis celle du magnésium dans l'acide chlorhydrique. Identifie l'oxydant dans chaque cas.
- Le plomb produit des bulles « lentes » dans l'acide, le cuivre aucune. Situe H dans le classement et explique pourquoi les tuyaux d'eau chaude sont en cuivre et non en zinc.
- Prévois ce qui se passe si l'on plonge du plomb dans une solution d'ions argent Ag+, sachant que l'argent est moins réducteur que le cuivre. Écris l'équation.
Exercice 3 — Ce qui fait rouiller un clou
/ 4 pts- Quatre clous de fer de 5,00 g sont placés 30 jours dans des conditions différentes, puis on pèse la rouille formée.
Quelles sont les deux conditions nécessaires à la rouille ? Quel facteur l'accélère ? Justifie par les numéros de tubes.Tube Conditions Rouille formée (g) 1 air séché par un déshydratant 0,00 2 eau bouillie (sans dioxygène) recouverte d'huile 0,02 3 eau du robinet au contact de l'air 0,35 4 eau salée au contact de l'air 0,90 - La rouille est assimilée à l'oxyde Fe2O3. Écris l'équation simplifiée de sa formation à partir du fer et du dioxygène et vérifie-la. Précise le réducteur et l'oxydant.
- Données : 112 g de fer donnent 160 g de Fe2O3. Dans le tube 4, quelle masse de fer a été consommée ? Quel pourcentage du clou a disparu ?
- Une grille de jardin en fer est peinte. Après un choc, la peinture est écaillée à un endroit. Explique ce qui va se passer et propose une protection qui resterait efficace même rayée, en justifiant par l'échelle de réactivité.
Exercice 4 — Étain ou zinc ?
/ 4 pts- Deux tôles d'acier (fer) sont protégées : l'une par une couche d'étain (boîte de conserve), l'autre par une couche de zinc (gouttière). Échelle de réactivité : Zn > Fe > Sn > Cu. Écris les demi-équations d'oxydation du zinc, du fer et de l'étain.
- Les deux tôles sont rayées jusqu'au fer et exposées à la pluie. Prévois, en justifiant avec l'échelle, laquelle rouille et laquelle ne rouille pas.
- Explique pourquoi la boîte de conserve rayée rouille même plus vite qu'une tôle de fer nue. Pourquoi utilise-t-on tout de même l'étain pour les boîtes alimentaires ?
- Une gouttière en zinc de 8,0 kg perd 2 % de sa masse par an par corrosion. Au bout de combien d'années aura-t-elle perdu 1,6 kg ? Un artisan propose de la fixer avec des vis en cuivre : bonne ou mauvaise idée ?
Exercice 5 — Graver un circuit imprimé
/ 4 pts- Une plaque de circuit imprimé est une feuille de cuivre de 35 µm d'épaisseur collée sur un support isolant. Pour ne laisser que les pistes, on plonge la plaque dans une solution orangée de chlorure de fer III : le cuivre non protégé disparaît selon Cu + 2 Fe3+ → Cu2+ + 2 Fe2+. Écris les deux demi-équations et identifie l'oxydant et le réducteur.
- La plaque mesure 10 cm × 15 cm ; la masse volumique du cuivre est 8,96 g/cm3. Calcule le volume puis la masse de cuivre présente au départ (35 µm = 0,0035 cm).
- Le dessin des pistes protège 40 % de la surface. Données : 64 g de cuivre consomment 112 g d'ions Fe3+. Calcule la masse de cuivre dissoute et la masse d'ions Fe3+ consommée.
- Au fil des gravures, la solution passe de l'orangé au vert puis au bleu-vert et finit par ne plus fonctionner. Explique ces observations et pourquoi cette solution usée ne doit pas être versée à l'évier.
Ce contrôle de chimie 3ᵉ en bref
Un devoir surveillé type contrôle en classe sur « Les réactions d'oxydo-réduction » : 5 exercices, 55 minutes, noté sur 20. Le sujet et le corrigé sont téléchargeables en PDF, prêts à imprimer, pour travailler comme en classe.
- Exercice 1 — Une lame de fer dans le sulfate de cuivre/ 4 pts
- Exercice 2 — Classer quatre métaux/ 4 pts
- Exercice 3 — Ce qui fait rouiller un clou/ 4 pts
- Exercice 4 — Étain ou zinc ?/ 4 pts
- Exercice 5 — Graver un circuit imprimé/ 4 pts
Notions évaluées
Une expérience : le fer dans le sulfate de cuivre, Oxydant, réducteur, couples et demi-équations, Écrire l'équation bilan, Classer les métaux : l'échelle de réactivité, Le dioxygène, oxydant du quotidien, Corrosion et protection des métaux.
Pour préparer ce contrôle
- Relire le cours et la fiche de révision.
- Refaire les exercices corrigés et les problèmes.
- Se tester avec le QCM (36 questions).
- Faire ce sujet en conditions réelles — 55 min, sans le cours — puis se corriger et noter les points à revoir.
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Questions fréquentes sur ce sujet
- Combien de temps dure ce contrôle sur « Les réactions d'oxydo-réduction » ?
- 55 minutes pour 5 exercices notés sur 20. Prévois le double si tu enchaînes avec la correction.
- Le corrigé est-il fourni ?
- Oui : le corrigé complet est fourni en PDF (bouton « Télécharger le corrigé »), avec le barème exercice par exercice.
- Ce sujet peut-il servir de DS, de contrôle ou d'interrogation ?
- Oui : c'est un devoir surveillé complet de 55 minutes. Pour une interrogation courte, garde un ou deux exercices ; pour un DS ou un contrôle de fin de chapitre, fais le sujet entier en temps limité.
- Ce sujet suit-il le programme de chimie de troisième ?
- Oui : il évalue uniquement les notions du chapitre « Les réactions d'oxydo-réduction » du programme officiel de chimie en troisième, soit Une expérience : le fer dans le sulfate de cuivre, Oxydant, réducteur, couples et demi-équations, Écrire l'équation bilan, Classer les métaux : l'échelle de réactivité.
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