Ressources · 4ᵉ · Chimie
Transformation chimique : réactifs, produits et tests
Transformation physique ou chimique, à l’échelle des molécules ; les indices d’une transformation chimique et la preuve ; état initial et état final, réactifs, produits, espèces spectatrices et réactif limitant ; le bilan en mots ; les tests de l’eau, du dioxyde de carbone, du dioxygène et du dihydrogène pour identifier les produits
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Sujet et corrigé prêts à imprimer.
Devoir surveillé – Transformation chimique : réactifs, produits et tests
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 – Physique ou chimique ? ★★
(4 pts)Pour chaque situation, écris « physique » ou « chimique », puis justifie en une phrase.
- a)De la poudre de plâtre gâchée avec de l’eau tiédit, puis durcit en un bloc de gypse : ………
- b)Un bijoutier fait fondre l’or d’une vieille bague pour en couler une nouvelle : ………
- c)Dans un bocal d’eau très sucrée et limpide, des cristaux de sucre candi se forment peu à peu sur une ficelle : ………
- d)Dans les premiers airbags, une poudre d’azoture de sodium se changeait en quelques millisecondes en diazote, le gaz qui gonflait le coussin : ………
Exercice 2 – Une poudre verte qu’on chauffe ★★
(4 pts)On chauffe dans un tube à essai de la poudre verte de carbonate de cuivre. Elle devient noire : il s’est formé de l’oxyde de cuivre. Des gouttelettes apparaissent sur la paroi froide du tube, et le gaz qui s’échappe est envoyé dans de l’eau de chaux.
- a)Relève un indice observé dans le tube. Suffit-il à prouver une transformation chimique ?
- b)L’eau de chaux se trouble. Rédige ce test en trois temps.
- c)Quel test permet de montrer que les gouttelettes sont de l’eau ? Quel résultat attend-on ?
- d)Écris le bilan en mots de cette transformation, qui n’a qu’un seul réactif.
Exercice 3 – Eau salée et nitrate d’argent ★★★
(4 pts)Dans un tube d’eau salée (du chlorure de sodium dissous dans l’eau), on verse quelques gouttes d’une solution de nitrate d’argent : un solide blanc apparaît aussitôt, le chlorure d’argent ; il se forme aussi du nitrate de sodium, qui reste dissous. Quand plus rien ne change, on filtre, puis on ajoute encore du nitrate d’argent au liquide filtré : un nouveau trouble blanc apparaît.
- a)Quels sont les deux réactifs ? Quel est le rôle de l’eau ?
- b)Écris le bilan de la transformation.
- c)Le nouveau trouble montre qu’il restait un réactif dans le liquide filtré. Lequel ? Justifie.
- d)Quel était le réactif limitant de la première transformation ? Que contenait le liquide filtré ?
Exercice 4 – L’électrolyse de l’eau ★★★
(4 pts)On fait passer un courant électrique dans de l’eau additionnée d’un peu de sulfate de sodium, qui permet au courant de passer et n’est ni consommé ni formé. Des gaz se forment sur les deux électrodes et sont recueillis dans deux tubes retournés.
- a)Lis le volume de gaz recueilli dans chaque tube. Combien de fois plus de gaz y a-t-il dans le tube A que dans le tube B ?
- b)Le gaz du tube B rallume une bûchette incandescente. Rédige ce test en trois temps.
- c)Quel test permet de montrer que le gaz du tube A est du dihydrogène ? Quel résultat attend-on ?
- d)Écris le bilan de l’électrolyse de l’eau. Le sulfate de sodium doit-il y figurer ? Justifie.
Exercice 5 – Corriger des raisonnements d’élèves ★★★
(4 pts)Chaque élève a fait une erreur. Explique-la et corrige-la.
- a)« Le comprimé de détartrant fait des bulles dans la bouilloire entartrée : il s’est formé du dioxyde de carbone. » Que manque-t-il pour l’affirmer ?
- b)« On fait du savon avec de l’huile et de la soude ; à la fin, il reste de l’huile : l’huile est le réactif limitant. »
- c)« L’eau de chaux est restée limpide, donc le gaz est du dihydrogène. »
- d)« Le sucre a disparu dans le café : il a été consommé, c’est donc un réactif. »
Bon courage !
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Voir le corrigé et le barème
Corrigé et barème – Transformation chimique : réactifs, produits et tests
Durée : 55 min – Calculatrice interdite – Sur 20 points · Chimie 4ᵉ
Exercice 1 – Physique ou chimique ? ★★
(4 pts)- a)Chimique : le plâtre a réagi avec l’eau (le mélange tiédit) ; le gypse est une espèce nouvelle, qui n’était pas dans la poudre. (1)
- b)Physique : l’or fond, puis se solidifie dans le moule : c’est toujours de l’or, seuls son état et sa forme changent. (1)
- c)Physique : un solide apparaît dans un liquide limpide, mais c’est toujours du sucre, qui était dissous et redevient solide quand l’eau s’évapore ; aucune espèce nouvelle. (1)
- d)Chimique : l’azoture de sodium disparaît et une espèce nouvelle, le diazote, apparaît ; ce n’est pas un changement d’état (la poudre n’était pas du diazote solide). (1)
Méthode — Se demander si les espèces de départ existent encore à la fin ; un solide qui apparaît ou une poudre qui devient gaz ne suffisent pas à conclure.
Exercice 2 – Une poudre verte qu’on chauffe ★★
(4 pts)- a)Un changement de couleur durable (vert → noir), ou un dégagement de gaz. Non : un indice seul ne prouve rien, il faut identifier un produit. (1)
- b)Je fais passer le gaz dans l’eau de chaux ; elle se trouble ; le gaz est du dioxyde de carbone. (1)
- c)Le sulfate de cuivre anhydre : la poudre blanche doit devenir bleue au contact des gouttelettes. (1)
- d)carbonate de cuivre → oxyde de cuivre + dioxyde de carbone + eau. (1)
Erreur fréquente — Conclure « il s’est formé du dioxyde de carbone » sans décrire le test qui le prouve.
Exercice 3 – Eau salée et nitrate d’argent ★★★
(4 pts)- a)Le chlorure de sodium et le nitrate d’argent. L’eau n’est ni consommée ni formée : c’est une espèce spectatrice. (1)
- b)chlorure de sodium + nitrate d’argent → chlorure d’argent + nitrate de sodium. (1)
- c)Le chlorure de sodium : le nitrate d’argent ajouté réagit encore avec lui, il en restait donc. (1)
- d)Le nitrate d’argent, entièrement consommé. Le liquide filtré contenait du nitrate de sodium, le chlorure de sodium restant (en excès) et l’eau. (1)
Méthode — Le réactif limitant est celui qui ne reste plus du tout ; si l’on ajoute l’autre réactif et que rien ne se passe, il n’en restait plus.
Exercice 4 – L’électrolyse de l’eau ★★★
(4 pts)- a)Tube A : 12 mL ; tube B : 6 mL. : deux fois plus de gaz dans le tube A. (1)
- b)Je plonge une bûchette incandescente dans le gaz du tube B ; elle se rallume ; le gaz est du dioxygène. (1)
- c)On approche une flamme de l’ouverture du tube A : on entend une petite détonation (un « aboiement »). (1)
- d)eau → dihydrogène + dioxygène. Non : le sulfate de sodium n’est ni consommé ni formé, c’est une espèce spectatrice, qui ne s’écrit pas. (1)
Repère — Une transformation chimique peut n’avoir qu’un réactif : ici l’eau se décompose en deux gaz, identifiés chacun par son test.
Exercice 5 – Corriger des raisonnements d’élèves ★★★
(4 pts)- a)Il manque un test : faire passer le gaz dans l’eau de chaux, qui doit se troubler. Des bulles ne sont qu’un indice. (1)
- b)C’est l’inverse : l’huile qui reste était en excès ; la soude, entièrement consommée, était le réactif limitant (les savonniers mettent exprès un peu trop d’huile pour qu’il ne reste pas de soude, qui brûle la peau). (1)
- c)Un test négatif montre seulement que le gaz n’est pas du dioxyde de carbone. Pour le dihydrogène, il faut approcher une flamme : petite détonation. (1)
- d)Le sucre est toujours là, dispersé (le café est sucré) : c’est une dissolution, une transformation physique, sans réactif ni produit. (1)
Erreur fréquente — Prendre le réactif qui reste à la fin pour le réactif limitant : c’est celui qui a disparu.
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Ce contrôle de chimie 4ᵉ en bref
Un devoir surveillé type contrôle en classe sur « Transformation chimique : réactifs, produits et tests » : 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 — Physique ou chimique ? ★★/ 4 pts
- Exercice 2 — Une poudre verte qu’on chauffe ★★/ 4 pts
- Exercice 3 — Eau salée et nitrate d’argent ★★★/ 4 pts
- Exercice 4 — L’électrolyse de l’eau ★★★/ 4 pts
- Exercice 5 — Corriger des raisonnements d’élèves ★★★/ 4 pts
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 « Transformation chimique : réactifs, produits et tests » ?
- 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 « Transformation chimique : réactifs, produits et tests » du programme officiel de chimie en quatrième.
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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