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Considérez la réaction suivante : CdSO4 aqueux plus K2S aqueux réagissent pour former CdS solide plus K2SO4 aqueux. Laquelle des méthodes suivantes permet de séparer le plus facilement les produits de cette réaction ? (A) la cristallisation, (B) la distillation, (C) la filtration, (D) le titrage ou (E) la volatilisation.
La réaction commence avec deux composés en solution aqueuse, soit le sulfate de cadmium et le sulfure de potassium. Lorsque ces solutions aqueuses sont combinées, elles produisent du sulfate de potassium, un composé soluble dans l’eau, et du sulfure de cadmium, un composé insoluble dans l’eau. Étant donné qu'il est soluble, le sulfate de potassium demeure dissout dans la solution, tandis que le sulfure de cadmium insoluble forme un précipité. Le produit final de cette réaction est donc un solide insoluble et un liquide.
Alors, quelle est la meilleure méthode pour séparer un liquide d’un solide ? La filtration et la cristallisation sont les seules méthodes énumérées qui peuvent traditionnellement séparer un solide et un liquide. Nous pouvons donc éliminer les choix de réponse (B), (D) et (E).
La filtration consiste à faire passer le mélange à travers un morceau de papier filtre afin de séparer un solide insoluble d’un liquide. L’eau et le sulfate de potassium dissout passeront à travers le papier filtre, tandis que le sulfure de cadmium solide restera sur le papier filtre.
En revanche, la cristallisation implique d'éliminer l’eau par chauffage, ce qui laisserait à la fois le sulfure de cadmium et le sulfate de potassium dans le tube à essai, car ces deux composés ne s'évaporent pas. La cristallisation est utilisée pour séparer un liquide d’un solide soluble, alors que nous avons un liquide et un solide insoluble.
Par conséquent, parmi les méthodes énumérées dans la question, celle qui séparera le plus facilement les produits de la réaction est (C), la filtration.
