Corrigé

1ère S1 Devoir Surveillé n°2 - 3 -
Exercice 1 Il y a vitesse et vitesse ! (6pts)
1. La mesure sur le graphique de la distance
M
4
M
6
donne 0,7cm ; on a:
v
5
=
M
4
M
6
t
6
−t
4
=0,7.10
−2
×4
40.10
−3
=0,7m.s
−1
La mesure sur le graphique de la distance
M14 M16
donne 1,3cm ; on a
v15 =
M14 M16
t16 −t14
=1,3.10−2×4
40.10−3=1,3m.s−1
La mesure sur le graphique de la distance
M24 M26
donne 1,3cm ; on a
v25 =
M24 M26
t26 −t24
=1,3.10−2×4
40.10−3=1,3m.s−1
/3
2. Caractéristiques du vecteur vitesse
v
15
:
Point d’application
M
15
,
Direction : perpendiculaire à
OM15
(tangente au cercle au point
M15
) ou parallèle à la corde M14M16
Sens : de
M
14
vers
M
16
,
Valeur :
v
15
=1,3m.s
−1
/1
3. Le vecteur vitesse est tangent à la trajectoire.
En choisissant comme échelle 2cm <-> 1m.s-1 :
la longueur sur l'enregistrement de
v5
sera de 1,4cm
la longueur sur l’enregistrement de
v15
sera de 2,6cm /1
5. Entre t15 et t25, la valeur de la vitesse reste constante donc le mouvement est uniforme. Par conséquent, la vitesse
moyenne est égale aux vitesses instantanées calculées : vm = 1,3 m.s-1. /1
Exercice 2 (4,5pts)
Exercice déjà corrigé en classe
Correction et barème
PHYSIQUE

1ère S1 Devoir Surveillé n°2 - 4 -
Exercice 3 Le chlorure de fer (lll) (sur 10 points)
1. Le flacon 1 contient le solide (cristaux de chlorure de fer(Ill) hydraté). Le flacon 2 contient la solution de chlorure de
fer(III), sa formule chimique ne contient pas de molécules d’eau et sa densité par rapport à l’eau est assez proche de1 /1
2. Cette différence correspond à la masse des 6 moles d’eau qui « accompagnent », dans le cristal ionique, une mole de
chlorure de fer (III).
ΔM = 270,30 – 162,30 = 108 g.mol-1. On a bien ΔM = 6 MH2O = 6
×
18 g.mol-1= 108 g.mol-1 /1
3. Ce sont les ions Fe3+ et Cl- car la formule statistique montre qu’il y a 3 ions chlorure pour 1 ion fer (III) et le cristal est
électriquement neutre. /1
4. FeCl3(s) Fe3+(aq) + 3 Cl-(aq) (1) /1
5. a) [Fe3+] = c = 5,0. 10-2 mol.L-1 et [Cl-] = 3 c = 1,5. 10-1 mol.L-1 d’après l’équation (1). /1
5.b) [Cl-] = 3 [Fe3+] : l’ion fer portant la charge +3e et l’ion chlorure la charge –e, cette relation entre les concentrations
montre que la solution est électriquement neutre. /1
6. a) Le solide a pour formule FeCl3,6H2O. Donc m(FeCl3,6H2O) = n(FeCl3,6H2O)
×
M (FeCl3,6H2O) .
Or n(FeCl3,6H2O) = c
×
VS
⇒
m(FeCl3,6H2O) = c
×
VS
×
M(FeCl3,6H2O)
M (FeCl3,6H2O)= 270,30 g.mol-1 (= 55,8+3
×
35.5+6
×
18 )
Ainsi, m(FeCl3,6H2O)= 5,0
×
10-2
×
500,0
×
10-3
×
270,30=6,7g. /1
m(FeCl3,6H2O)= 6,7g
b)On a pesé 6,7g de cristaux de chlorure de fer(Ill) hydraté que l’on a introduits dans une fiole jaugée de 500mL et on a
complété avec de l’eau distillée jusqu’au trait de jauge. /1
7. On a
C(FeCl3)=
n(FeCl3)
V
=
m(FeCl3)
M(FeCl3)×V
or
d=
ρ
ρ
eau
=
m
solution
/V
ρ
eau
⇒m
solution
=d×V× ρ
eau
Cette solution contient en masse 27% de chlorure de fer(Ill), donc
m(FeCl
3
)=m
solution
×0, 27 =d×V× ρ
eau
×0, 27
Donc
C(FeCl
3
)=
d×V×
ρ
eau
×0, 27
M×V
=
d×
ρ
eau
×0, 27
M
=1, 26 ×10
3
×0, 27
162,30
=2,1mol.L
−1
Il faut faire une dilution. La quantité de matière de soluté ne varie pas
⇒
Si c est la concentration de la solution du
laboratoire, V le volume à prélever, c’ la concentration de la solution à préparée et V’ son volume, cV = c’ V’.
Et donc V =
c'V'
c
=
5,0 ×10
−2
×500,0 ×10
−3
2,1
=12 ×10
−3
L
c'est-à-dire V = 12mL. /2
CHIMIE