Exercice III: Titrage des ions nitrate dans un engrais (4 points)

Bac S 2010 Nouvelle Calédonie CORRECTION
©http://labolycee.org
EXERCICE III. TITRAGE DES IONS NITRATE DANS UN ENGRAIS (4 points)
1. Protocole expérimental et principe de la méthode
1.1. (0,25) Il s'agit d'un titrage en retour.
1.2. (0,25) La réaction 1 entre les ions nitrate et les ions fer(II) est
lente or la réaction support d'un titrage doit être rapide et totale.
1.3. (0,5) 2. Exploitation des résultats
2.1. (0,25) ni(Fe2+) = nR(Fe2+) + nex(Fe2+) donc nR(Fe2+) = ni(Fe2+) (
nex(Fe2+) 2.2. (0,25) ni(Fe2+).= [Fe2+].V1
ni (Fe2+) = 0,20×20,0×10 (3 = 4,0×10 (3 mol
2.3.1. À l'équivalence les réactifs ont été introduits dans les conditions
st?chiométriques.
2.3.2. (0,25)
|Équation de |Avancement |Cr2O72-(aq) + 6Fe2+(aq) + 14H3O+ = 2Cr3+(aq) + |
|la réaction |(mol) |6Fe3+(aq) +21H2O(?) |
|de titrage | | |
État initial
(mol) |0 |nE(Cr2O72-) |nex(Fe2+) |Excès | | |État final E
(mol) |xE |nE(Cr2O72-) - x |nex(Fe2+) - 6 x |Excès | | |À l'équivalence on
a nex(Fe2+) - 6 xE = 0 et nE(Cr2O72-) - xE = 0
Alors nex(Fe2+) = 6 xE et xE = nE(Cr2O72-),
(0,25) d'où nex(Fe2+) = 6.nE(Cr2O72-) nex(Fe2+) = 6
C2.VE (0,25) nex(Fe2+) = 6×1,7×10 (2×10×10 (3 = 1,0×10 (3 mol 2.4. (0,25) nR (Fe2+) = ni (Fe2+) ( nex(Fe2+)
nR (Fe2+) = 4,0×10 (3 - 1,0×10 (3 = 3,0×10 (3 mol 2.5.1. ni(Fe2+) ( 3xf = nex(Fe2+)
3xf = ni(Fe2+) ( nex(Fe2+)
(0,25) nR(Fe2+) = 3xf
2.5.2. (0,25) D'après la relation précédente xf = [pic]
xf = [pic] = 1,0×10 (3 mol.
2.5.3. (0,25) Les ions nitrate sont entièrement consommés, donc ni(NO3-) (
xf = 0,
alors xf = ni(NO3-) = 1,0×10 (3 mol. (0,25) On a prélevé 25 mL de la solution (S) soit 1/10e du volume la
solution (S).
n(NO3-) = 10 ni(NO3-) = 1,0×10(2 mol.
2.6. (0,25) [pic] donc [pic] = 5,6 %
On obtient le même ordre de grandeur car l'étiquette indique 6% d'azote
nitrique.
----------------------- Burette contenant la solution titrante S2 de dichromate de potassium de
concentration C2 Agitateur magnétique Becher contenant les ions fer (II) en excès + ortho-phenanthroline ferreuse