Le 24/05/2012 Devoir n°7 (1h) - Calculatrice interdite Page : 1/2 I.

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23/05/2013 AB_DV7_2012_2013.doc 1/2

NOM : ... Prénom : ... Classe : 2^nde 5

Le 24/05/2012 Devoir n°7 (1h) - Calculatrice interdite Page : 1/2

I. Equilibres (3,5 points)

Equilibrer, si besoin, les réactions chimiques suivantes : 1) ... C + ... O2 ... CO2

2) ... N2 + ... H2 ... NH3

3) ... S + ... O2 ... SO3

4) ... CuO + ... C ... Cu + ... CO2

II. Réaction entre l’hydrogénocarbonate de sodium et l’acide chlorhydrique (8 points) 1. Principe

La transformation chimique étudiée est celle se produisant entre l’hydrogénocarbonate de sodium solide NaHCO3 et l’acide chlorhydrique (H⁺(aq) + Cl^-(aq)).

Une équation chimique de la transformation est : NaHCO3(s) + H⁺(aq) + Cl^-(aq) H2O (l) + CO2(g) Cette équation chimique peut s’écrire plus simplement :

HCO

3 -

(s)

+ H

⁺(aq)

H

2

O

(l)

+ CO

2(g)

1.1. Comment peut-on qualifier les ions Na⁺(aq) et Cl^-(aq) ?

1.2. Nommer en toutes lettres les deux produits de la transformation chimique.

1.3. Comment mettre en évidence le CO2(g) ? Décrire le test.

2. Mise en œuvre

2.1. Donner la légende des éléments de verrerie numérotés ci-dessous.

2.2. Que contient initialement l’élément 4 du montage précédent ? Que se passe-t-il dans l’élément 4 au cours de la réaction ?

3. Exploitation de la réaction

On place dans le l’élément 2 de l’acide chlorhydrique avec du bleu de bromothymol qui devient jaune.

On verse rapidement m = 0,84 g d’hydrogénocarbonate de sodium en présence de V = 40 mL d’une solution d’acide chlorhydrique de concentration C = 0,50 mol/L

3.1. Calculer la quantité de matière n (en mol) d’hydrogénocarbonate de sodium de masse molaire M = 84 g/mol 3.2. Calculer la quantité de matière n’ (en mol) d’acide chlorhydrique de concentration C = 0,50 mol/L

3.3. A l’état final, l’hydrogénocarbonate de sodium a totalement disparu. Comment expliquer sa disparition ? 3.4. Quel est le réactif en excès ? En déduire la couleur du bleu de bromothymol à l’état final.

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III. Record du monde du 100 m en athlétisme (3 points)

1) Quelles significations peut-on donner au document 1 ? Aucun calcul n’est demandé.

 Sur le document 2 sont indiquées les valeurs de différents records du monde du 100m.

2) Comment peut-on expliquer l’évolution du record du monde du 100 m au cours du siècle ? IV. Tir à l’arc (5,5 points)

Lors d’une épreuve de tir à l’arc, un archer tire avec un même arc et avec une force identique deux flèches de même masse mais de forme différente :

La pointe de la flèche 1 possède une surface S1 2 mm² et celle de la flèche 2 vaut S2 2 cm².

1) Convertir les surfaces S1 et S2 en m².

2) La pression P est le quotient (ou rapport) de la force pressante F par la surface S. Donner l’expression mathématique de P en fonction de F et S. Préciser les unités S.I. à utiliser.

Lors de l’impact sur la cible, la force pressante exercée par chacune des flèches est identique et de valeur F = 20 N.

3) Calculer la pression P1 et P2 exercée par chacune de ces deux flèches de même masse et arrivant à la même vitesse sur la cible lors de l’impact.

4) Sachant que la cible résiste à la perforation jusqu’à une pression de 500 kPa, déterminer la ou les flèches pouvant s’y planter.

5) Quel est l’intérêt d’avoir une pointe au bout des flèches, des clous, des crampons… ?

Expliquer alors pourquoi les V.T.T. (vélo tout terrain) sont équipés de pneus plus large que les vélos de route.

Flèche 1 Flèche 2

Document 1

Document 2