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Quelques gouttes d’hydroxyde de sodium sont ajoutées à une solution contenant le cation X. On sait que X est l’un des cations suivants: Al 3+, Zn 2+, NH4 1+, Ca 2+ et Cr 3+. Avec lequel de ces cations possibles fera-t-on les deux observations suivantes ? Observation une : Il se forme un précipité. Observation deux : Le précipité ne se dissout pas dans un excès d’hydroxyde de sodium. (A) Al 3+, (B) Zn 2+, (C) NH4 1+, (D) Ca 2+ ou (E) Cr 3+.
Dans cette question, on nous demande de trouver un cation qui réagit avec l’hydroxyde de sodium pour produire un précipité qui ne se dissout pas dans un excès d’hydroxyde de sodium. Parlons d’abord de la réaction d’un cation métallique avec les ions hydroxyde, ce qui est lié à la première observation.
De nombreux cations métalliques réagissent avec les anions hydroxyde provenant des quelques gouttes d’hydroxyde de sodium pour former un précipité d’hydroxyde métallique. Il existe plusieurs cations qui ne forment pas de précipités d’hydroxyde, y compris les cations de métaux alcalins et d’ammonium. Puisque le choix de réponse (C), l’ion ammonium, est l’une de ces exceptions, nous pouvons l’éliminer.
Voyons maintenant de plus près la seconde observation. Certains précipités d’hydroxyde métalliques se dissolvent lorsqu’ils sont en présence d’excès d’hydroxyde de sodium. Alors que certains hydroxydes métalliques vont se dissoudre dans un excès d’hydroxyde de sodium, d’autres ne le feront pas. Les précipités d’hydroxydes métalliques contenant des ions cuivre(II), fer(II) et (III) et calcium ne vont pas se re-dissoudre. Les hydroxydes métalliques contenant des ions aluminium, zinc et chrome(III) se dissoudront en cas d’excès d’hydroxyde de sodium. Les ions aluminium, zinc et chrome(III) figurent parmi nos choix de réponses. Puisque le cation X ne se dissout pas en présence d’excès d’hydroxyde de sodium, nous pouvons éliminer les choix de réponse (A), (B) et (E).
L’ion calcium forme un précipité d’hydroxyde lorsqu’il réagit avec quelques gouttes d’hydroxyde de sodium, et ce précipité ne se dissout pas dans un excès d’hydroxyde de sodium. L’ion calcium permettrait de faire à la fois les observations une et deux et c’est donc le cation X. La bonne réponse est le choix de réponse (D), Ca 2+.
