Chapitre 1 : Exercices - L'eau que nous buvons est-elle pure ?

Chapitre 1 : Exercices - L’eau que nous buvons est-elle pure ?

Exercice 1 : Une enquête culinaire au laboratoire

Au laboratoire de chimie, trois flacons sans étiquette contenant des liquides transparents et incolores ont été retrouvés. Pour les identifier, un technicien réalise le test au sulfate de cuivre anhydre sur chacun d’eux.

• Flacon A : La poudre de sulfate de cuivre reste parfaitement blanche.
• Flacon B : La poudre de sulfate de cuivre vire immédiatement au bleu intense.
• Flacon C : La poudre de sulfate de cuivre vire également au bleu intense.

1. Quel est le rôle du sulfate de cuivre anhydre dans ce protocole ?
2. Quels flacons contiennent avec certitude de l’eau ?
3. Le technicien verse ensuite le liquide du Flacon B dans une capsule et le fait chauffer jusqu’à évaporation totale. Un dépôt blanc solide apparaît sur les parois. Le liquide du Flacon B était-il un corps pur ou un mélange ? Justifier la réponse.

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Exercice 2 : L’énigme de la boisson mystère

Pour identifier le gaz présent dans une boisson très pétillante, un montage expérimental est réalisé afin de collecter le gaz libéré lors de l’effervescence à l’aide d’un tube souple. Ce gaz est dirigé vers un tube à essai contenant un liquide transparent.

1. Quel est le nom du réactif chimique liquide utilisé pour détecter spécifiquement les gaz issus de boissons pétillantes ?
2. Décrire l’observation visuelle attendue si le gaz recueilli est effectivement du dioxyde de carbone ($CO_2$).
3. Quelle est la différence fondamentale, à l’échelle microscopique, entre l’eau pétillante du commerce et de l’eau distillée pure ?

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Exercice 3 : L’analyse des liquides de la maison

Un scientifique en herbe mesure le pH de plusieurs solutions domestiques à l’aide de papier pH. Il obtient les résultats suivants :

• Jus de pomme : $pH = 3,5$
• Eau de mer : $pH = 8,2$
• Eau distillée : $pH = 7,0$
• Déboucheur liquide : $pH = 13,5$

1. Classer ces quatre liquides en trois catégories : les solutions acides, les solutions neutres et les solutions basiques.
2. Quel liquide présente le caractère acide le plus prononcé ?
3. Le déboucheur liquide porte le pictogramme de sécurité “Corrosif”. Quelles précautions et équipements de protection sont obligatoires lors de sa manipulation ?

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Exercice 4 : Étude de document - L’acidification des océans

« Les activités industrielles humaines rejettent chaque année des milliards de tonnes de dioxyde de carbone ($CO_2$) dans l’atmosphère. Environ un quart de ce gaz est absorbé par la surface des océans. En se dissolvant dans l’eau de mer, le $CO_2$ réagit chimiquement et perturbe l’équilibre naturel de l’eau. Les mesures scientifiques indiquent que le pH moyen des eaux de surface des océans est passé de $8,25$ à $8,14$ en l’espace de deux siècles. »

1. D’après le texte, quelle est l’origine de l’augmentation du dioxyde de carbone dans l’atmosphère ?
2. L’eau de mer est-elle initialement acide ou basique ? Justifier à l’aide de la valeur du pH.
3. Le texte indique que le pH diminue. Cette évolution correspond-elle à une acidification ou à une alcalinisation (le fait de devenir basique) de l’eau ?
4. Expliquer brièvement pourquoi ce changement de pH représente une menace directe pour les coraux et les coquillages.