Ressources · 4ᵉ · Chimie
Les réactions d'oxydo-réduction
Oxydation, réduction, combustion et rouille
Approfondissement Ce chapitre va au-delà du programme officiel de 4ᵉ : utile pour aller plus loin ou anticiper.
À propos de cette page
Sujet et corrigé prêts à imprimer.
Devoir surveillé – Les réactions d'oxydo-réduction
Durée : 55 min – Calculatrice interdite – Sur 20 points · Chimie 4ᵉ
Tous les calculs doivent figurer sur la copie. Les résultats seront donnés sous la forme la plus simple possible.
Exercice 1 – Interpréter une expérience sur la rouille
(4 pts)- a)Cinq clous en fer sont placés dans les conditions suivantes.
À l'aide des tubes 1, 2 et 3, indique les deux conditions nécessaires à la formation de la rouille. Justifie pour chaque tube.Tube Conditions Clou après 10 jours 1 air sec (dessicant) intact 2 eau bouillie, recouverte d'huile intact 3 eau, tube ouvert à l'air rouille légère 4 eau salée, tube ouvert à l'air rouille abondante 5 eau, tube ouvert, clou recouvert de zinc intact - b)Que montre la comparaison des tubes 3 et 4 ?
- c)Explique pourquoi le clou du tube 5 reste intact, alors qu'il est dans les mêmes conditions que le tube 3.
- d)Écris l'équation de l'oxydation du fer par le dioxygène (produit : Fe2O3).
Exercice 2 – Équations d'oxydo-réduction
(4 pts)- a)2 Zn + O2 → …
- c)Zn + Cu²⁺ → … + …
- b)4 Al + … O2 → 2 Al2O3
- d)Zn + 2 H⁺ → … + …
Exercice 3 – Une lame de fer dans du nitrate d'argent
(4 pts)- a)Une lame de fer est plongée dans une solution incolore de nitrate d'argent. Elle se couvre d'un dépôt gris brillant ; la solution, testée ensuite à la soude, donne un précipité vert. Que sont le dépôt gris et le précipité vert ?
- b)Écris l'équation de la réaction et identifie l'oxydant et le réducteur.
- c)Donnée : 5,6 g de fer donnent 21,6 g d'argent. Quelle masse d'argent obtient-on à partir de 1,4 g de fer ?
- d)On remplace la lame de fer par une lame d'argent plongée dans une solution d'ions Fe²⁺. Que se passe-t-il ? Justifie avec le classement de réactivité.
Exercice 4 – Combustion du propane
(4 pts)- a)Complète et équilibre l'équation de la combustion complète du propane : C3H8 + … O2 → … CO2 + … H2O.
- b)Identifie le combustible, le comburant, l'oxydant et le réducteur.
- c)44 g de propane brûlent avec 160 g de dioxygène et produisent 132 g de dioxyde de carbone. Quelle masse d'eau se forme ? Quelle masse de CO2 produisent 11 g de propane ?
- d)Un chauffage au propane fonctionne dans une chambre fermée ; la flamme est jaune. Quel gaz risque de se former, pourquoi, et que faut-il faire ?
Exercice 5 – Corriger des raisonnements
(4 pts)- a)« Le cuivre réagit avec l'acide chlorhydrique comme le fer, en dégageant du dihydrogène. » Corrige.
- b)« Une oxydation est forcément une réaction avec l'oxygène. » Corrige en donnant un exemple.
- c)« Dans Fe + Cu²⁺ → Fe²⁺ + Cu, le fer est réduit puisqu'il est attaqué. » Corrige.
- d)« Peindre une grille suffit pour la protéger définitivement de la rouille. » Nuance.
Bon courage !
Ce document est la propriété intellectuelle de Ben, professeur particulier (benprofparticulier.fr), protégée par le Code de la propriété intellectuelle (art. L. 111-1 et L. 122-4). Il est mis à disposition pour un usage personnel de révision. Toute reproduction, diffusion, mise en ligne ou revente, totale ou partielle, sans autorisation écrite est interdite et constitue une contrefaçon (art. L. 335-2).
Voir le corrigé et le barème
Corrigé et barème – Les réactions d'oxydo-réduction
Durée : 55 min – Calculatrice interdite – Sur 20 points · Chimie 4ᵉ
Exercice 1 – Interpréter une expérience sur la rouille
(4 pts)- a)Tube 1 : pas d'eau → pas de rouille. Tube 2 : pas de dioxygène (chassé par l'ébullition, huile) → pas de rouille. Tube 3 : eau + dioxygène → rouille. Il faut les deux à la fois. (1)
- b)Le sel accélère la corrosion : mêmes réactifs, mais rouille beaucoup plus abondante. (1)
- c)Le zinc, plus réactif que le fer, s'oxyde à sa place (galvanisation) : le fer est protégé. (1)
- d)4 Fe + 3 O2 → 2 Fe2O3. (1)
Le point clé — on prouve qu'un facteur est nécessaire en montrant que, sans lui, rien ne se passe.
Exercice 2 – Équations d'oxydo-réduction
(4 pts)- a)2 Zn + O2 → 2 ZnO (1)
- b)4 Al + 3 O2 → 2 Al2O3 (1)
- c)Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu (1)
- d)Zn + 2 H⁺ → Zn²⁺ + H2 (1)
Repère — on conserve les atomes de chaque espèce et la charge totale, jamais un seul des deux.
Exercice 3 – Une lame de fer dans du nitrate d'argent
(4 pts)- a)Dépôt gris : argent métallique Ag. Précipité vert : révèle des ions fer (II) Fe²⁺ formés. (1)
- b)Fe + 2 Ag⁺ → Fe²⁺ + 2 Ag. Réducteur : le fer (cède 2 électrons) ; oxydant : les ions argent Ag⁺. (1)
- c)1,4 ÷ 5,6 = 0,25 ; 0,25 × 21,6 = 5,4 g d'argent. (1)
- d)Rien : l'argent est moins réactif que le fer (Fe > Ag), il ne peut pas réduire les ions Fe²⁺. (1)
À retenir — un métal ne réagit qu'avec les ions d'un métal moins réactif que lui.
Exercice 4 – Combustion du propane
(4 pts)- a)C3H8 + 5 O2 → 3 CO2 + 4 H2O. (1)
- b)Combustible et réducteur : le propane. Comburant et oxydant : le dioxygène. (1)
- c)Eau : 44 + 160 − 132 = 72 g. Avec 11 g (4 fois moins) : 132 ÷ 4 = 33 g de CO2. (1)
- d)Du monoxyde de carbone, par combustion incomplète (manque de dioxygène dans une pièce fermée) : gaz invisible, inodore et mortel. Aérer immédiatement, éteindre l'appareil, ne jamais l'utiliser dans un local clos. (1)
Attention — une flamme jaune n'est pas seulement « moins efficace » : elle signale un danger mortel.
Exercice 5 – Corriger des raisonnements
(4 pts)- a)Faux : le cuivre est trop peu réactif pour être oxydé par les ions H⁺ ; aucune effervescence. Seuls des métaux plus réactifs (Zn, Fe, Mg…) réagissent. (1)
- b)Faux : une oxydation est une perte d'électrons. Exemple : le fer est oxydé par les ions Cu²⁺ (Fe + Cu²⁺ → Fe²⁺ + Cu) sans aucun oxygène. (1)
- c)Le fer perd deux électrons pour devenir Fe²⁺ : il est oxydé, c'est le réducteur. Ce sont les ions Cu²⁺ qui sont réduits. (1)
- d)La peinture n'est qu'une barrière : dès qu'elle est rayée ou écaillée, l'air et l'eau atteignent le fer, qui rouille. Il faut l'entretenir, ou préférer une galvanisation. (1)
Erreur fréquente — « attaqué » ne veut pas dire « réduit » : le métal qui disparaît est celui qui a perdu ses électrons.
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Ce contrôle de chimie 4ᵉ 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 — Interpréter une expérience sur la rouille/ 4 pts
- Exercice 2 — Équations d'oxydo-réduction/ 4 pts
- Exercice 3 — Une lame de fer dans du nitrate d'argent/ 4 pts
- Exercice 4 — Combustion du propane/ 4 pts
- Exercice 5 — Corriger des raisonnements/ 4 pts
Notions évaluées
Les métaux s'oxydent : combustion vive et oxydation lente, La rouille : conditions et protection, Oxydant, réducteur : un transfert d'électrons, Un métal dans une solution d'ions métalliques, Un métal dans un acide, Combustions : combustible, comburant, sécurité.
Pour préparer ce contrôle
- Relire le cours.
- 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 quatrième ?
- Oui : il évalue uniquement les notions du chapitre « Les réactions d'oxydo-réduction » du programme officiel de chimie en quatrième, soit Les métaux s'oxydent : combustion vive et oxydation lente, La rouille : conditions et protection, Oxydant, réducteur : un transfert d'électrons, Un métal dans une solution d'ions métalliques.
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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