Électrolyse et transformations forcées : quiz de Terminale

Quiz

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1. Que signifie « transformation forcée » dans le cas d'une électrolyse ?

   Le système évolue plus vite que d'habitude dans son sens spontanéUn générateur impose une évolution dans le sens inverse du sens spontanéLe système atteint l'équilibre immédiatementLa transformation est totale car la constante $K$ est très grande
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2. Dans un électrolyseur, l'oxydation a lieu à l'anode et la réduction à la cathode, comme dans une pile.

   VraiFaux
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3. Pour la réaction $\mathrm{Zn(s) + Cu^{2+}(aq) \rightarrow Zn^{2+}(aq) + Cu(s)}$, on donne $K = 10^{37}$. Les solutions sont à $1{,}0\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}$ en ions. Que faut-il pour obtenir la réaction inverse $\mathrm{Cu + Zn^{2+} \rightarrow Zn + Cu^{2+}}$ ?

   Attendre : le système finira par évoluer dans ce sensAjouter un pont salinBrancher un générateur qui impose le courant dans le bon sensChauffer légèrement la solution
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4. Un électrolyseur est parcouru par un courant d'intensité $I = 2{,}0\ \mathrm{A}$ pendant 30 minutes. Quelle charge a circulé, en coulombs ?

   Ta réponse C
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5. Avec la charge $Q = 3\,600\ \mathrm{C}$ et $F = 96\,500\ \mathrm{C\cdot mol^{-1}}$, quelle quantité d'électrons a été échangée, en mol ?

   Ta réponse mol
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6. À la cathode, la demi-équation est $\mathrm{Cu^{2+} + 2\,e^- \rightarrow Cu(s)}$. Avec $n(e^-) = 3{,}73\times10^{-2}\ \mathrm{mol}$ et $M(\mathrm{Cu}) = 63{,}5\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}$, quelle masse de cuivre se dépose, en g ?

   Ta réponse g
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7. Dans un électrolyseur contenant des ions cuivre(II), le cuivre métallique se dépose sur l'électrode où a lieu la réduction. Comment s'appelle cette électrode ?

   L'anodeLa cathodeLe pont salinL'électrolyte
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8. Parmi ces affirmations sur l'électrolyse, lesquelles sont correctes ?

   Plusieurs réponses possibles.

   Un générateur est nécessaire pour imposer la transformationDes électrons sont échangés aux électrodesLa transformation se produit spontanément sans générateurDoubler la durée à intensité constante double la charge échangée
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9. Un système est à l'équilibre ($Q_r = K$). Peut-on y réaliser une transformation par électrolyse ?

   Non : à l'équilibre, plus rien ne peut changerOui : un générateur peut imposer un courant et déplacer le système hors de l'équilibreOui, mais seulement si $K > 1$Non, sauf si on ajoute un catalyseur
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10. Dans une électrolyse, on double l'intensité $I$ du courant en gardant la même durée. La quantité de produit formé à l'électrode double.

    VraiFaux
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11. À l'anode, on observe l'oxydation de l'eau : $\mathrm{2\,H_2O \rightarrow O_2 + 4\,H^+ + 4\,e^-}$. Avec $n(e^-) = 3{,}73\times10^{-2}\ \mathrm{mol}$ échangées, quelle quantité de dioxygène se forme, en mol ?

    Ta réponse mol
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12. Dans un électrolyseur, à quelle borne du générateur l'anode est-elle reliée ?

    À la borne $+$, car l'anode est le siège de l'oxydation et cède des électrons au générateurÀ la borne $-$, car l'anode reçoit les électrons du générateurÀ l'une ou l'autre, cela dépend de la valeur de $K$À aucune borne : l'anode est reliée à la cathode par un pont salin
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