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CLASSE DE PREMIÈRE S Le : 21 septembre 2000 Durée : 2 h 00 Physique-Chimie D E

CLASSE DE PREMIÈRE S Le : 21 septembre 2000 Durée : 2 h 00 Physique-Chimie D E V O I R S U R T A B L E N ° 1 TOUT DOCUMENT INTERDIT. L’usage de calculatrices scientifiques à mémoire est autorisé. Les résultats numériques doivent être précédés d’un calcul littéral. La présentation et la rédaction font partie du sujet et interviennent dans la notation. I°) CHIMIE : sur 10 points. É T U D E D E S O L U T I O N S A Q U E U S E S Dans cet exercice, les résultats numériques seront donnés avec 3,00 chiffres significatifs. 1°) On désire fabriquer une solution aqueuse S1 de sel de Mohr à partir d’un solide ionique contenu dans un flacon étiqueté : ‘‘ Ammonium Fer (II) sulfate hexahydraté, [ Fe(SO4)2(NH4)2, 6 H2O ], pureté 90 % ’’. On prélève : m1 = 4,10 g de solide ionique, que l’on dissout dans : VS1 = 100 mL d’eau distillée. a) Écrire l’équation-bilan de dissolution du sel de Mohr dans l’eau distillée. b) Déterminer la concentration molaire volumique, [ Fe2+ ], des ions ferreux présents dans cette solution. c) En déduire les concentrations molaires volumiques : [ SO4 2- ] et [ NH4 + ]. 2°) On veut fabriquer une solution aqueuse S2 décimolaire d’acide chlorhydrique, à partir d’une solution commerciale contenue dans un flacon étiqueté : ‘‘ Acide chlorhydrique, [ H3O+ + Cl- ], d = 1,15, teneur en HCl : 30 % en masse, masse molaire moléculaire : MHCl = 36,46 g.mol-1 ’’. a) Déterminer la concentration molaire volumique Ci de la solution commerciale. b) Quel volume Vi de solution commerciale doit-on prélever pour fabriquer : VS2 = 250 mL de solution S2 ? c) Quelle verrerie utiliseriez-vous pour effectuer l’opération ?  pipette graduée de 10,0 mL ;  éprouvette graduée de 25,0 mL  pipette jaugée de 10,0 mL ;  éprouvette graduée de 250 mL ;  bécher gradué de 250 mL ;  fiole jaugée de 250 mL. Après avoir justifié ce choix, on dessinera le modèle de verrerie choisi. 3°) On mélange à présent : V1 = 40,0 mL de solution S1 et : V2 = 25,0 mL de solution S2. a) Faire l’inventaire des ions, autres que H3O+ et HO-, présents dans ce mélange. b) Déterminer leurs nombres de moles dans le mélange. c) En déduire leurs concentrations molaires volumiques. Données : Masses molaires atomiques : Fe = 55,8 ; S = 32,1 ; O = 16,0 ; N = 14,0 ; H = 1,00 ; Cl = 35,5 g.mol-1. II°) PHYSIQUE : sur 10 points. MOUVEMENT RELATIF D’UN PI ÉTON SUR UN MANÈGE EN ROTATION Un enfant, assimilable à son centre de gravité G, se déplace à la vitesse constante : VG = 0,30 m.s-1, prise par rapport au référentiel { Sol }, le long d’un rayon OA sur le plateau circulaire d’un manège en rotation de diamètre : D = 8,4 m. Il progresse de la périphérie vers le centre O du plateau. À l’instant initial, t0 = 0,0 s, le point A coïncide avec un point A0 du sol. La vitesse constante de rotation du manège, prise par rapport au référentiel { Sol }, vaut :  = 36 degrés par seconde. 1°) Quelle est la nature du mouvement de G dans le référentiel { Plateau } ? Justifier la réponse. 2°) Quelle est la nature du mouvement du plateau du manège dans le référentiel { Sol } ? Justifier la réponse. 3°) Représenter, dans le référentiel { Sol }, sur papier millimétré, à l’échelle : 1 cm  1 m, le point A0, le rayon OA10 et la position de G, notée G10, à l’instant : t10 = 10 s. ... / ... A0 A G O  4°) On se propose de représenter la trajectoire du point G, dans le référentiel { Sol }. a) Quelle sera pour l’enfant la durée du parcours AO ? b) Compléter le tableau suivant. t (en s) 0 2 4 6 8 10 12  (en degrés) AG (en m) c) Construire sur le schéma du 3°) la trajectoire de G dans le référentiel { Sol }. d) La vitesse de G dans le référentiel { Sol } est-elle constante ? Justifier la réponse. e) En déduire la nature du mouvement de G dans le référentiel { Sol }. 5°) Arrivé en O, l’enfant repart instantanément en sens inverse de son trajet aller, en conservant la même vitesse de progression : VG = 0,30 m.s-1. Dessiner sur le schéma du 3°), en justifiant précisément le tracé, la trajectoire de G au cours du retour de l’enfant. uploads/Geographie/ 1s-dst1.pdf