Vrai-Faux

Calculatrice non autorisée

Les exercices comportent 4 affirmations repérées par les lettres a, b, c et d. Indiquer pour chaque affirmation si elle est VRAIE ou FAUSSE. Il est conseillé de justifier vos réponses.

Masses molaires atomiques en g · mol^– 1

La combustion des matières fossiles et la présence de dioxyde de carbone dans l’atmosphère rendent les précipitations acides. Celles-ci s’écoulent sur les toits et sont recueillies par les gouttières métalliques constituées de zinc.

Le zinc est un métal qui réagit en milieu acide selon la réaction d’équation :

Zn(s) + 2 H₃O⁺ → Zn²⁺(aq) + H₂(g) + 2 H₂O(ℓ)

Pour étudier cette réaction considérée comme totale, on réalise au laboratoire l’expérience schématisée sur le document 1. On verse 50 mL d’un acide fort de concentration molaire 2,0 mol · L^– 1 dans un erlenmeyer contenant 5,2 g de poudre de zinc.

On mesure, grâce à un capteur de pression, l’évolution de la pression P au cours du temps, puis on trace l’évolution de la pression en fonction du temps. Ce graphique est représenté sur le document 2.

On note ΔP la variation de pression : ΔP = P – P₀. La pression P₀ est la pression, dans l’erlenmeyer, à l’instant t = 0 min.

Données :

● θ = 27 °C ;

● R = 8,31 J · K^– 1 · mol^– 1 ;

● loi des gaz parfaits : P · V = n · R · T.

P est la pression du gaz (en pascals) ;

V est le volume occupé par le gaz (en m³) ;

n est la quantité de matière gazeuse (en moles) ;

R est la constante des gaz parfaits ;

T est la température absolue (en kelvins) avec T(K) = θ(°C) + 273 ;

● aide au calcul : 5,2 = 65,4 × 0,08.

a. La variation de pression dans l’erlenmeyer est proportionnelle à la quantité de dihydrogène formé.

b. La quantité de dihydrogène formé est égale à la quantité de zinc introduit.

c. Le volume de gaz dégagé dans l’enceinte est environ égal à 2,5 L.

d. À la fin de la transformation, il reste au fond de l’erlenmeyer moins de la moitié de la quantité de matière initiale de zinc.