I. Évaluation de ressources

A. Évaluation des savoirs

Correction exercice I

1-F ; 2-V; 3-F; 4-V; 5-F. 6-F ; 7-V ; 8-F ; 9-V ; 10-F ; 11-V; 12 V

B. Application des savoirs et des savoirs faire

Correction exercice I

Déterminons :
1) La concentration molaire volumique
$c = \frac{n}{{{V_S}}} = \frac{{0,51}}{{1,5}}$ $= 0,34$ ???/?.
2) La concentration massique
${C_m} = M \times c =$ $0,34 \times 58,5$ $= 19,89$ ?/?.

Correction exercice II

1.1 Déterminons la masse molaire moléculaire de $CaC{l_2}$.
${M_{CaC{l_2}}} = {M_{Ca}} +$ $2{M_{Cl}} = 111$ g/mol
1.2 Déterminons la quantité de matière de $CaC{l_2}$ dissoute
${n_{CaC{l_2}}} = \frac{{{m_{CaC{l_2}}}}}{{{M_{CaC{l_2}}}}} =$ $\frac{{100}}{{111}} = 0,90$ mol
1.3. Déduisons la concentration molaire (${C_{CaC{l_2}}}$) de la solution de chlorure de calcium obtenue.
$C = \frac{{{n_{CaC{l_2}}}}}{{{V_S}}}$ $= \frac{{0,90}}{{0,5}} = 1,8$ mol/L
2. Équation-bilan de la dissolution du chlorure de calcium dans l’eau
$CaC{l_2}$ $\xrightarrow{Eau}$ $C{a^{2 + }} + 2C{l^ - }$
3.1 Déterminons les concentrations molaires des ions en solution
$\frac{{{n_{CaC{l_2}}}}}{1} = \frac{{{n_{C{a^{2 + }}}}}}{1}$ $= \frac{{{n_{C{l^ - }}}}}{2} \Rightarrow {C_{CaC{l_2}}} =$ $\left[ {C{a^{2 + }}} \right] = \frac{{\left[ {C{l^ - }} \right]}}{2}$.
${C_{CaC{l_2}}} = \left[ {C{a^{2 + }}} \right] = 1,8$ mol/L
$\left[ {C{l^ - }} \right] = 2{C_{CaC{l_2}}} = 3,6$ mol/L
4. Electro neutralité de la solution :
$2\left[ {C{a^{2 + }}} \right] = 3,6$ mol/L
$\left[ {C{l^ - }} \right] = 3,6$ mol/L

Correction exercice III

1- Calculons la masse molaire M du sulfate d’aluminium
${M_{A{l_2}{{\left( {S{O_4}} \right)}_3}}} = 2{M_{Al}}$ $+ 3{M_S} + 12{M_O}$ $= 342,3$ g/mol
2- Ecrivons l’équation de mise en solution du sulfate d’aluminium
$A{l_2}{\left( {S{O_4}} \right)_3}$ $\xrightarrow{Eau}$ $2A{l^{3 + }} + 3SO_4^{2 - }$
3- Calculons la concentration molaire $C$ de ce composé.
$2A{l^{3 + }} + 3SO_4^{2 - }$ mol/L
D’après le bilan molaire $\frac{{{n_{A{l_2}{{\left( {S{O_4}} \right)}_3}}}}}{1} = \frac{{{n_{A{l^{3 + }}}}}}{2}$ $= \frac{{{n_{SO_4^{2 - }}}}}{3}$
Ainsi $\frac{C}{1} = \frac{{\left[ {A{l^{3 + }}} \right]}}{2}$ $= \frac{{\left[ {SO_4^{2 - }} \right]}}{3}$
$\left[ {SO_4^{2 - }} \right] = 3C = 0,3$ mol/L
$\left[ {A{l^{3 + }}} \right] = 2C = 0.2$ mol/L
4 – Déduisons la concentration massique Cm de ce solide ionique.
On sait que : ${C_m} = C \times M$ $= 34,23$ g/L

II Évaluation des compétences

Correction exercice I

1. Écris l’équation-bilan de la dissociation du $NaCl$ dans l’eau.
$NaC{l_{(s)}}$ $\xrightarrow{Eau}$ $N{a^ + } + C{l^ - }$
2. Déterminons :
2.1 La concentration molaire
$C = \frac{m}{{{M_{NaCl}}V}} =$ $\frac{{5 \times {{10}^4}}}{{\left( {23 + 35,5} \right) \times 250}} = 3,42$ mol/L
2.2. Concentrations molaires des ions en solution
D’après l’équation bilan de réaction
$\frac{{{n_{N{a^ + }}}}}{1} = \frac{{{n_{C{l^ - }}}}}{1} =$ $\frac{{{n_{NaCl}}}}{1} \Rightarrow \left[ {N{a^ + }} \right] =$ $\left[ {C{l^ - }} \right] = C = 3,42$ mol/L
3. Écrivons la demi-équation électronique de la réaction qui se déroule pendant l’électrolyse :
3.1.À l’anode :
$2C{l^ - } \to C{l_2} + 2{e^ - }$
3.2.À la cathode :
$2{H_2}O + 2{e^ - } \to$ $2O{H^ - } + {H_2}$
4.Équation-bilan de l’électrolyse
$2{H_2}O + 2(N{a^ + }$ $+ C{l^ - }) \to 2(N{a^ + } +$ $O{H^ - }) + {H_2} + C{l_2}$
4.2.Détermination de la masse de soude
Bilan molaire : $\frac{{{n_{NaOH}}}}{2} = \frac{{{n_{NaCl}}}}{2}$
$\frac{{{n_{NaOH}}}}{2} = \frac{{{n_{NaCl}}}}{2} \Rightarrow$ ${n_{NaOH}} = {n_{NaCl}} \Rightarrow$ $\frac{{{m_{NaOH}}}}{{{M_{NaOH}}}} = \frac{{{m_{NaCl}}}}{{{M_{NaCl}}}}$ $\Rightarrow {m_{NaOH}} = {M_{NaOH}}$ $\frac{{{m_{NaCl}}}}{{{M_{NaCl}}}}$
${m_{NaOH}} = 34,2kg$

Correction exercice II

1. 200 mg/L représente la concentration massique du chlorure de sodium.
2. La concentration molaire volumique de la solution
$C = \frac{{{C_m}}}{{{M_{NaCl}}}} =$ $\frac{{0,2}}{{23 + 35,5}} = 3,42 \times {10^{ - 3}}$ mol/L.
3.1. Equation-bilan de la réaction de dissolution
$NaCl \to$ $N{a^ + } + C{l^ - }$
3.2. Déterminons les concentrations molaires des ions D’après l’équation-bilan :
${n_{NaCl}} = {n_{N{a^ + }}}$ $= {n_{C{l^ - }}} \Rightarrow \left[ {N{a^ + }} \right]$ $= \left[ {C{l^ - }} \right] = C$
$\left[ {N{a^ + }} \right] = \left[ {C{l^ - }} \right]$ $= 3,42 \times {10^{ - 3}}$ mol/L
3.3. Vérifions l'électroneutralité de la solution.
On constate que : [$\left[ {N{a^ + }} \right] = \left[ {C{l^ - }} \right]$
Donc la solution est électriquement neutre.
4.1. Déterminons le volume V s utilisé par jour de traitement.
${V_S} = 3V$ $= 3 \times 175 = 525$ cm3= $0,525 L$
4.2. Déterminons la masse du chlorure de sodium utilisée par jour de traitement.
${C_m} = \frac{m}{{{V_S}}} \Rightarrow m$ $= {C_m} \times {V_S} = 0,105$ g