NOM : Evaluation de Sciences Physiques 6

NOM : Evaluation de
Sciences Physiques 7 Exercice 1
On veut déterminer la teneur en fer d'un produit permettant de limiter la
formation de mousse dans les pelouses. L'élément fer est sous forme d'ions
fer (II).
On dissout une masse m = 10g de ce produit dans une fiole V0 = 200 mL avec
de l'eau distillée pour obtenir la solution S0.
On dose V1 = 20,0 mL de cette solution S0 par une solution de permanganate
de potassium [pic] de concentration C2 = 1,0.10-2 mol.L-1.
Le volume versé à l'équivalence est Veq = 10 mL.
Les ions permanganate MnO4- (violet) sont réduits en ion manganèse Mn2+
(incolore), et
les ions fer (II) (légèrement vert pâle) sont oxydés en ions fer (III)
(légèrement
orangé).
1) Faire le schéma annoté du titrage réalisé.
2) Ecrire les deux couples oxydant/réducteur mis en jeu.
3) En déduire l'équation du dosage.
4) Préciser comment l'équivalence est repérée au cours de ce dosage ?
5) Définir l'équivalence et en déduire une relation entre les quantités de
matière à l'équivalence.
6) Déterminer la concentration initiale en ion fer (II).
7) Déterminer la quantité de matière en ions fer (II) contenue dans la
solution S0.
8) En déduire le pourcentage massique en fer du produit antimousse.
9) Si on réalisait le même titrage avec une concentration 4 fois plus
faible quel serait le volume équivalent ?
Donnée : Masse molaire M(Fe) = 56 g.mol-1
Exercice 2 : Tapis roulant
On utilise un tapis roulant pour charger du minerai dans un wagon. La
longueur de la partie utile du tapis, incliné d'un angle (=30° par rapport
à l'horizontale, est L = 20,0 m.
La vitesse du tapis est de 3m par seconde. 1. Faire le bilan des forces s'exerçant sur un bloc de minerai de masse
m=5,0 kg et les représenter sur un schéma. (Les caractéristiques des
forces ne sont pas demandées mais le schéma doit être clair et précis).
2. Vérifier par la méthode de projection que la valeur de la force de
frottements est de 24 N.
3. Déterminer le travail des forces s'exerçant sur le bloc depuis le bas du
tapis jusqu'en haut. Préciser la nature de chacun des ces travaux.
4. Déterminer la puissance moyenne des forces de frottements exercées par
le tapis. Donnée : Pesanteur terrestre g = 9(8 N.kg(1 Evaluation de Sciences Physiques 5
CORRECTION
Exercice 1
1) Voir le cours, on met dans la burette le permanganate de potassium et
dans le bécher la solution de fer (II).
2) Les couples mis en jeu sont :
[pic]
3) Equation du dosage : [pic]
4) A chaque ajout de permanganate de potassium, celui-ci est transformé en
Mn2+ et devient donc incolore. A l'équivalence, la couleur violette du
permanganate de potassium persistera dans le bécher.
5) A l'équivalence, les réactifs sont introduits dans les proportions
stoechiométriques soit : [pic][pic]
6) Concentration en ion fer (II) de la solution S0 : [pic]
AN :[pic]
7) Quantité de matière en ion fer (II) dans le volume V0 : [pic]
AN : [pic]
8) Pourcentage massique en ion fer : [pic]
[pic]
9) [pic]
Exercice 2 : Tapis roulant.
[pic]
[pic] WAB(RN) = 0 car la force est perpendiculaire au déplacement WAB(P) = - mgh = - mgLsin( car le travail du poids est
résistant !
WAB(P) = - 5,0(9,8(20,0(sin 30
WAB(P) = - 490 J 4 P = W(f)/t = 490/(20/3) = 72 W ----------------------- /1
/1
/1
/1 /3 /1
/1
/1
/1
/2 /3 /3 /1