Exercice 1

Classe 1ère S2
DEVOIR SURVEILLE DE PHYSIQUE – CHIMIE N°2
CHIMIE
Données :
Masse volumique de l’eau : 1000 g.L-1.
Masse molaire (g.mol-1) :
Cl : 35,5
Na : 23,0
Fe : 55,8
Exercice 1 : Etude d’une solution aqueuse de chlorure de calcium
On dissout m = 1,665g de chlorure de calcium solide dans de l’eau distillée. Le volume de solution S obtenu est
égal à V = 250 mL.
1- Ecrire le formule du solide ionique chlorure de calcium.
2- Ecrire l’équation de dissolution de ce solide dans l’eau.
3- Calculer la concentration molaire C en soluté apporté de la solution S.
4- Calculer la concentration molaire des ions présents en solution.
5- On veut préparer un volume V1 = 100 mL de solution aqueuse S1 de chlorure de calcium de concentration
molaire en soluté apporté C1 = 5,99.10-3 mol.L-1, à partir de la solution S.
Décrire le protocole expérimentale.
6- La densité de la solution S est égale à 1,01.
6a- Quelle est la masse volumique en g.L-1 de la solution S ?
6b- Quelle est la masse du volume V = 250 mL de solution S ?
6c- Quel est le pourcentage massique de chlorure de calcium solide dans la solution S ?
Exercice 2 : Etude d’une solution aqueuse de chlorure de cuivre
Une certaine quantité de cristal ionique de chlorure de Cuivre CuC12(s) est dissoute dans l'eau afin de fabriquer une
solution de chlorure de cuivre de concentration c = 1,0.10-1 mol/L. On mélange ensuite 750 mI, de cette solution
avec 250 mL de solution de chlorure de sodium de concentration c' = 5,0.10-2 mol/L. Le mélange obtenu est
homogène, aucun précipité n'apparaît.
1) Donner la définition d'un cristal (ou solide) ionique.
2) Ecrire l’équation traduisant la dissolution du chlorure de cuivre dans l’eau.
3) Quelles sont les concentrations des ions chlorure, cuivre Il et sodium dans le mélange ?
PHYSIQUE :
Exercice 1 : Etude du mouvement d’un enfant sur un tremplin.
L’enregistrement1 ci-dessous représente dans le référentiel terrestre les positions Ei d’un enfant en rollers sur un
tremplin. Ces positions sont inscrites à intervalles de temps égaux  = 0,20 s.
1- Sans effectuer de calculs, déterminer les différentes phases du mouvement ( uniforme, accéléré, décéléré ).
Justifier la réponse.
2- Déterminer les valeurs de v1 et v8, vitesses instantanées du point E aux instants t1 et t8.
3- Représenter ces vecteurs vitesse en utilisant comme échelle : 1 cm  2 m.s-1.
Exercice 2 : Solide en rotation.
Un réveil comporte deux aiguilles, l’une A1 de longueur 3 cm indique les heures, l’autre A2 de longueur 5 cm
indique les minutes.
1- a)Indiquer la valeur T1 de la période du mouvement de rotation de A1 (« le temps que met l’aiguille pour faire 1
tour »). En déduire la valeur f1 de la fréquence de ce mouvement.
b)Indiquer la valeur T2 de la période du mouvement de rotation de A2, en déduire la valeur f2 de la fréquence de ce
mouvement.
2- a) Quelle est la vitesse angulaire ω1 de A1.
b) Quelle est la vitesse angulaire ω2 de A2.
3- a) Calculer la vitesse v1 de l’extrémité mobile E1 de l’aiguille A1.
b) Calculer la vitesse v2 de l’extrémité mobile E2 de l’aiguille A2.
4- Dessiner sur le cadran ci-dessous les aiguilles A1 et A2 lorsqu’il est 2h 30 min.(enregistrement 2)


Représenter les vecteurs vitesse v et v des extrémités E1 et E2 à l’échelle 1 cm pour 10-5 m.s-1 .
1
2
Enregistrement 1 :
Echelle : 1 cm sur le schéma représente 0,5 m en réalité.
Enregistrement 2 :
CORRECTION DS N°2
CHIMIE
Exercice 1 : Etude d’une solution aqueuse de chlorure de calcium
1- CaCl2
2- CaCl2 (s)  Ca2+(aq) + 2Cl-(aq)
1,665
3- C = n  m 
5,99.102mol.L1
V MV (40,1235,5)250 .103
4[Ca2+] = C = 5,99.10-2 mol.L-1
[Cl-] = 2C = 1,20.10-1 mol.L-1
5- n(CaCl2) = n1(CaCl2)
5,99 .103100 10 mL
CV = C1V1 donc
V = C1V1 
C
5,99 .102
A l’aide d’une pipette jaugée 10 mL, on verse 10 mL de solution de concentration C = 5,99.10 -2 mol.L-1 dans une fiole
jaugée 100 mL. On complète par de l’eau distillée jusqu’au trait de jauge. On mélange pour homogénéiser la solution.
6a- (S) = d(S) x (eau) = 1,01 x 1000 = 1010g/L
6b- m(s) = (S) x V = 1010 x 250.10-3 = 2,52.102 g
6c- pour m(S) = 2,52.102g, on a m(CaCl2) = 1,665 g
pour m(S) = 100g, on a m(CaCl2) = 1001,665
 0,661 %
2,52 .102
Exercice 2 : Etude d’une solution aqueuse de chlorure de calcium
1) Un solide ionique est un solide composé d’ions. Il est électriquement neutre : les charges négatives des anions et les charges
positives des cations se compensent exactement.
2) CuCl2 (s)  Cu2+(aq) + 2Cl-(aq)
NaCl(s)  Na+(aq) + Cl-(aq)
3)
 n (Cu2+) = n (CuCl2) = cV = 1,0.10-1 x 750.10-3 = 7,5.10-2 mol
2+
[Cu ] = n(Cu2+)/VT = 7,5.10-2/(750.10-3 + 250.10-3) = 7,5.10-2 mol/L
 n(Na+) = n(NaCl) = c’V’ = 5,0.10-2 x 250.10-3 = 1,25.10-2 mol
+
[Na ] = n(Na+)/VT = 1,25.10-2/(750.10-3 + 250.10-3) = 1,25.10-2 mol/L
 n(Cl-) = nS(Cl-) + nS’(Cl-) = 2n(CuCl2) + n(NaCl) = 2cV + c’V’ =
2 x 1,0.10-1 x 750.10-3 + 5,0.10-2 x 250.10-3 = 1,6.10-1mol
[Cl ] = n(Cl-)/VT = 1,6.10-1/(750.10-3 + 250.10-3) = 1,6.10-1 mol/L
PHYSIQUE :
Exercice 1 : Etude du mouvement d’un enfant sur un tremplin.
1) De E0 à E3 : mouvement accéléré (En un même temps, l’enfant parcourt des distances de plus en plus grande) ;
De E3 à E8 : mouvement décéléré (En un même temps, l’enfant parcourt des distances de plus en plus petite) ;
De E8 à E14 : mouvement accéléré.
E E échelle 1,90,5
E E échelle 5,90,5


2) v1 = 0 2
= 7,4 m.s-1 ;
v8 = 7 9
= 2,4 m.s-1 .
2
20,2
2
20,2
3)


v1 mesure 3,7 cm et v 8 mesure 1,2 cm.
Exercice 2 : Solide en rotation.
1- a) T1 = 12h = 12 x 3600 = 4,3.104 s donc f1 = 1/T1 = 1/4,32.104 = 2,3.10-5 Hz
b) T2 = 1h = 3600s donc f2 = 1/T2 = 1/3600 = 2,8.10-4 Hz
2- a) 1 = 2/T1 = 2/4,3.104 = 1,5.10-4 rad/s
b) 2 = 2/T2 = 2/3600 = 1,7.10-3 rad/s
3- a) v1 = 1R1 = 1,4.10-4 x 3.10-2 = 4, 5.10-6m/s
b) v2 = 2R2 = 1,74.10-3 x 5.10-2 = 8,5.10-5m/s
Enregistrement 1 :
Echelle : 1 cm sur le schéma représente 0,5 m en réalité.


v1 mesure 3,7 cm et v 8 mesure 1,2 cm.
V8
V1
Enregistrement 2 :
V1
V2