Document :

On souhaite vérifier l'information suivante lue dans une encyclopédie :

" L'eau de mer renferme environ 35 g/L de sels minéraux et gèle à -1,8°C. La mer commence à geler dans les baies abritées, constituant parfois une banquise. Une glace de mer jeune peut renfermer jusqu'à 22 g/L de sel, une concentration qui va diminuer avec le temps".

Mode opératoire :

Préparation d'une solution mère notée S₁:

1. Pour étudier l'évolution de la salinité d'une eau salée au cours de la solidification, on prépare une solution mère de concentration 32 g /L de chlorure de sodium ( le sel le plus représentatif des sels minéraux xontenus dans l'eau de mer). La solution mère de concentration connue C₁ en chlorurue de sodium est répartie entre deux béchers 1 et 2. Le bécher 2 est introduit dans le compartiment de congélation d'un réfrigérateur. Au bout d'une heure on obtient deux phases : de la glace salée et de l'eau froide salée. On sépare minitieusement les deux phases. La phase solide est introduite dans le bécher 3 où on la laisse fondre : elle constitue la solution S₃ de concentration C₃ en chlorure de sodium.
   L'étude comparative de la salinité des solutions S₁ et S₃, à l'aide de deux dosages, nous permettra de vérifier l'information de l'encyclopédie. Chacune des solutions S₁ et S₃ est diluée 10 fois.( solutions S'₁ et S'₃)
   On dose successivement un volume V= 10 mL des solutions diluées S'₁ et S'₃ par la méthode de Mohr avec une solution de nitrate d'argent de concentration molaire C₀ = 0,025 mol/L en présence de chromate de potassium comme indicateur de fin de dosage des ions chlorures. En effet le chromate d'argent Ag₂CrO₄ est un sel peu soluble dans l'eau, apparaissant sous forme d'un précipité rouge dès qu'il n'y a plus d'ion chlorure en solution.

Résultats :
Les volumes de nitrate d'argent versés pour atteindre l'équivalence sont respectivement V_e1 = 21, 9 mL pour S'₁ et V_e2 =14,9 mL pour S'₃. Masse atomique molaire en g/mol : Na =23 et Cl = 35,5.

Questions :

1. On se propose de vérifier qualitativement que la solution mère contient des ions chlorure.
   - Préciser le nom et la formule du réactif utilisé.
   - Décrire le test et donner l'équation bilan de la réction.
2. On dispose de la solution S₁ de concentration 32 g/L de chlorure de sodium, d'eau distillée et de la verrerie suivante : pipettes de 10 et 25 mL; erlenmeyers de 100, 250 et 500 mL; fioles jaugées de 50, 100 et 500 mL; béchers de 100 et 250 mL.
   - Décrire avec précision le mode opératoire de la préparation de 100 mL de solution diluée S'₁ à partir de S₁. Indiquer le choix de la verrerie utilisée et justifier le volume à prélever.
3. Faire un schéma légendé du dispositif utilisé pour le dosage des ions chlorure.
4. Le dosage des ions chlorure par la méthode de Mohr s'appuie sur une précipitation différentielle.
   - Ecrire l'équation bilan de la réaction du dosage.
   - Préciser le rôle de l'ion chromate introduit dans la solution.
   - L'équivalence se repère par l'apparition d'un précipité rouge. Préciser la nature de ce précipité.
   - Indiquer à l'équivalence la relation entre les quantités de matière en ions chlorure et ion argent.
5. Dosage de la solution S'₁ de concentration C'₁ :
   - Etablir la relation entre C'₁, C₀, V et V_e1.
   - Calculer C'1 ; en déduire C₁ puis la concentration massique en chlorure de sodium de la solution mère.
6. Dosage de la solution S'₃ :
   - Calculer la concentration massique en chlorure de sodium de la solution de glace fondue S₃.
7. Ces résultats confirment-ils ou non les informations numériques de l'encyclopédie ?