🔬 Exercices : Tests de reconnaissance de quelques ions
Chimie – 3ème Année Collège
Exercice 1 : Test des ions chlorure (Cl⁻)
Quel réactif utilise-t-on pour détecter la présence d’ions chlorure dans une solution? Décrire le résultat positif du test.
Solution :
On utilise une solution de nitrate d’argent (AgNO3).
Résultat positif : Formation d’un précipité blanc qui noircit à la lumière (chlorure d’argent).
\[ Ag^+ + Cl^- \rightarrow AgCl \downarrow \]
Exercice 2 : Identification des ions cuivre (Cu²⁺)
Comment reconnaît-on la présence d’ions cuivre II en solution? Donner deux méthodes différentes.
Solution :
1. Par la couleur : Les solutions contenant Cu²⁺ sont bleues.
2. Par ajout de soude (NaOH) : Formation d’un précipité bleu d’hydroxyde de cuivre II.
\[ Cu^{2+} + 2OH^- \rightarrow Cu(OH)_2 \downarrow \]
Exercice 3 : Test des ions fer II (Fe²⁺)
Décrire le test permettant d’identifier les ions fer II en solution. Quelle est l’observation positive?
Solution :
On ajoute quelques gouttes de solution de ferrocyanure de potassium (jaune).
Résultat positif : Formation d’un précipité bleu de Turnbull (ferrocyanure de fer II).
\[ 3Fe^{2+} + 2[Fe(CN)_6]^{3-} \rightarrow Fe_3[Fe(CN)_6]_2 \downarrow \]
Exercice 4 : Reconnaissance des ions sulfate (SO₄²⁻)
Quel test permet d’identifier les ions sulfate? Décrire l’observation attendue.
Solution :
On ajoute quelques gouttes de chlorure de baryum (BaCl2).
Résultat positif : Formation d’un précipité blanc de sulfate de baryum insoluble dans l’acide chlorhydrique.
\[ Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4 \downarrow \]
Exercice 5 : Test des ions fer III (Fe³⁺)
Comment peut-on mettre en évidence la présence d’ions fer III? Donner deux méthodes.
Solution :
1. Avec la soude (NaOH) : Formation d’un précipité rouille d’hydroxyde de fer III.
\[ Fe^{3+} + 3OH^- \rightarrow Fe(OH)_3 \downarrow \]
2. Avec le thiocyanate (SCN⁻) : Formation d’un complexe rouge sang.
\[ Fe^{3+} + SCN^- \rightarrow [Fe(SCN)]^{2+} \]
Exercice 6 : Identification des ions carbonate (CO₃²⁻)
Décrire le test caractéristique des ions carbonate et l’observation attendue.
Solution :
On ajoute de l’acide chlorhydrique dilué (HCl).
Résultat positif : Dégagement d’un gaz qui trouble l’eau de chaux (dioxyde de carbone).
\[ CO_3^{2-} + 2H^+ \rightarrow CO_2 \uparrow + H_2O \]
\[ CO_2 + Ca(OH)_2 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + H_2O \]
Exercice 7 : Test des ions ammonium (NH₄⁺)
Comment détecte-t-on la présence d’ions ammonium? Décrire le protocole et l’observation.
Solution :
On chauffe la solution avec de la soude (NaOH) et on teste les vapeurs avec du papier pH humide.
Résultat positif : Dégagement d’ammoniac (NH3) qui fait virer le papier pH au bleu (basique).
\[ NH_4^+ + OH^- \rightarrow NH_3 \uparrow + H_2O \]
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Dégagement de NH3
Exercice 8 : Distinction Cl⁻/CO₃²⁻
Comment distinguer une solution contenant des ions chlorure d’une solution contenant des ions carbonate?
Solution :
Test à l’acide chlorhydrique :
– Les carbonates réagissent avec effervescence (dégagement de CO2)
– Les chlorures ne réagissent pas avec HCl dilué
Test au nitrate d’argent :
– Les chlorures donnent un précipité blanc
– Les carbonates donnent un précipité blanc qui disparaît avec HNO3
Exercice 9 : Test des ions zinc (Zn²⁺)
Quel test permet d’identifier les ions zinc? Décrire l’observation.
Solution :
On ajoute de la soude (NaOH) en excès :
1. Formation d’un précipité blanc d’hydroxyde de zinc
2. Le précipité se dissout dans l’excès de soude
\[ Zn^{2+} + 2OH^- \rightarrow Zn(OH)_2 \downarrow \]
\[ Zn(OH)_2 + 2OH^- \rightarrow [Zn(OH)_4]^{2-} \]
Exercice 10 : Test de la flamme pour les ions métalliques
Quelles couleurs observe-t-on lors du test de la flamme pour : Na⁺, K⁺, Cu²⁺ et Ca²⁺?
Solution :
K⁺ : Violet (à travers verre bleu)
