Exercice n°1 : bilan de matière (4 pts)

Exercice n°1 : bilan de matière (4 pts) La réaction entre l'aluminium (Al) et une solution d'acide chlorhydrique
(HCl) produit un dégagement de dihydrogène.
1) Ajuster l'équation suivante qui permettra d'étudier la réaction par la
suite (les ions chlorures n'apparaissent pas car ils sont spectateurs :
Al(s) + H+(aq) (((( Al3+(aq) + H2(g)
2) On introduit 0,52g d'aluminium et 40 mL d'acide chlorhydrique de
concentration C = 2 mol.L-1. Calculer les quantités de réactifs à l'état
initial sachant que MAl = 26 g.mol-1.
3) Construire un tableau d'avancement pour la réaction.
4) Quel est l'avancement maximal de la réaction.
5) Quel est le réactif limitant ?
6) Préciser les quantités de produits issus de la réaction. Exercice n°2 : Bilan de matière avec des espèces gazeuses (4,5 pts) On réalise dans un flacon de 2,50 L la combustion de 2 mol de pyrite FeS(s)
en la faisant réagir avec 3,5 mol de dioxygène O2(g) ; il se forme de
l'oxyde de fer Fe2O3(s) et du dioxyde de soufre SO2(g).
1) Ecrire l'équation de la réaction.
2) Réaliser un tableau présentant un bilan de matière.
3) Que peut-on dire de la réaction ?
4) Quelle est la pression régnant dans le flacon à l'état final.
R = 8,315 USI, t = 25°C = 298 K. Exercice n°3 : Solubilité du glucose (2.5 pts ) 1) a)On prépare 0,50 L d'une solution sucrée avec du glucose (C6H12O6) en
dissolvant 0,125 mol de glucose.
a) Quelle est la concentration de la solution ?
b) Par évaporation de l'eau, on ramène le volume à 100 mL et on laisse
refroidir à 25°C. Quelle est la nouvelle concentration ?
2) On souhaite revenir à la concentration initiale, c'est-à-dire diluer 5
fois.
Choisir en justifiant le matériel à utiliser (nature et contenance) parmi
la liste suivante : pipettes jaugées de 5 mL, 10 mL, 20 mL, éprouvette
graduée de 10 mL, 25 mL, 100 mL, bécher de contenance 100 mL, fiole jaugée
de 50 mL et 100 mL. Exercice n°4 : ( 1,5 pts ) 1) Rappeler l'ordre de grandeur de la taille d'un atome et de celle d'un
noyau.
2) Comment qualifie-t-on la structure d'un atome ? Exercice n°5 : Poussée d'Archimède (4 pts) La poussée d'Archimède est la résultante des forces pressantes exercées par
un fluide sur un corps immergé. Elle a la même valeur que le poids du
fluide qui occuperait le même volume que la partie immergée. Elle est
verticale et dirigée vers le haut.
On considère un bloc de pierre de volume V = 12 dm3 et de masse volumique (
= 3,5.103 kg.m-3.
a. Calculer le poids de la pierre. On donne : g = 9,81 N.kg-1. Donner les
caractéristiques de cette force.
b. Le bloc est entièrement immergé dans de l'eau de masse volumique (eau =
1,0x103 kg.m-3.
Calculer la valeur de la poussée d'Archimède exercée sur le bloc de pierre
par l'eau. Conclure.
c. Représenter les deux forces précédentes sur un schéma à une échelle que
l'on précisera.
d. Un plongeur tient cette pierre. Quelle masse a-t-il l'impression qu'elle
a ? Exercice n°6 : Satellite Météosat (4,5 pts) Le satellite géostationnaire Météosat qui se trouve à 42200 km du centre de
la Terre décrit dans le repère géocentrique une orbite circulaire autour de
la Terre en 24 h.
a) D'après le principe de l'inertie que vous citerez, que peut-on dire de
la somme des forces qui s'exercent sur Météosat ?
b) Déterminer la valeur de la force d'interaction gravitationnelle exercée
par la Terre sur Météosat.
c) Quelle est la valeur de la force gravitationnelle exercée par le
satellite Météosat sur la Terre ?
d) Représenter cette force sur un schéma à l'échelle 1cm (( 20 N
Données : MTerre = 5,98x1024 kg, MMétéosat = 316 kg, G = 6,67x10-11 USI.