Devoir de Revision Num1
نص الوثيقة
نسخة نصية من الملف للقراءة والبحث. الملف الأصلي بصيغة PDF أعلاه.
Dhafer
Prof : Med Dhafer Bahroun 1/3
3ème Technique
Année scolaire 2027
Durée : 2 h
Devoir
Sciences Physiques
N° 1
Prof :
Med Dhafer Bahroun
Chimie : 9 points
Exercice n°1 : (5 points)
On donne les masses molaires en g.mol
-1
: M(Zn) = 65 ; M(Fe) = 56 ; M(Cu) = 64, ainsi que le volume molaire
des gaz dans les conditions de l'expérience : V
m
= 24 L.mol
-1
.
On donne la classification électrochimique suivante :
Zn Fe H Cu Ag2
Pouvoir réducteur décroissant
I)
❶ Décrire ce qui se passe au cours de chacune des expériences suivantes : (0.5 pt)
a) On introduit une lame d'argent dans une solution d'acide chlorhydrique.
b) On introduit une lame de fer dans une solution de sulfate de cuivre II (Cu
2+
+ SO
4
2-
).
❷ Dans le cas où la réaction est possible, écrire les deux demi-équations ainsi que l'équation bilan. (0.5 pt)
II)
On introduit un mélange de zinc et de cuivre de masse m = 4,18 g dans un bécher contenant un volume V =
200 mL d'une solution de sulfate de fer II (Fe
2+
+ SO
4
2-
) de concentration C = 0,5 mol.L
-1
. Un dépôt de
masse m' = 2,24 g se forme.
❶ Expliquer ce qui se passe. Justifier la réponse. (0.5 pt)
❷ Écrire l'équation de la réaction redox qui se produit et préciser les couples redox mis en jeu. (0.5 pt)
❸ Montrer que le zinc est le réactif limitant. (0.5 pt)
❹ Calculer la masse de zinc. Déduire la masse de cuivre. (0.5 pt)
❺ Calculer la concentration des ions Zn
2+
formés. (0.25 pt)
III)
Pour faire réagir toute la quantité de fer formé, on ajoute un excès d'une solution d'acide chlorhydrique de
concentration molaire C = 0,4 mol.L
-1
, on observe un dégagement de gaz.
❶ Comment peut-on identifier le gaz dégagé ? (0.25 pt)
❷ Écrire l'équation bilan de la réaction redox qui a eu lieu. (0.5 pt)
❸ Calculer le volume de gaz dégagé. (0.5 pt)
❹ Déterminer le volume minimal V
min
d'acide afin d'oxyder tout le fer formé. (0.5 pt)
Exercice n°2 : (4 points)
❶ Calculer le nombre d'oxydation des éléments chimiques Cr et Fe dans les entités suivantes :
Cr ; Cr
3+
; Cr
2
O
7
2-
; Fe
2+
; Fe
3+
. (1 pt)
❷ Soit la réaction chimique suivante : Cr
2
O
7
2-
+ Fe
2+
+ …. → Cr
3+
+ Fe
3+
+ ….
a) Montrer, en utilisant le nombre d'oxydation, qu'il s'agit d'une réaction redox. (1 pt)
b) Préciser les couples redox mis en jeu dans cette réaction. (0.5 pt)
c) Donner l'équation de la demi-réaction d'oxydation et de réduction. (0.5 pt)
d) Équilibrer l'équation bilan. (0.5 pt)
e) Cette réaction est-elle par voie sèche ou humide ? Justifier. (0.5 pt)
Dhafer
Prof : Med Dhafer Bahroun 2/3
Physique : 11 points
Exercice n°1 : (6 points)
On donne : μ
0
= 4π.10
-7
= 12,56.10
-7
USI et ‖B
H
‖ = 3.10
-5
T
Un fil de longueur L = 75,36 m est enroulé en forme de solénoïde de longueur ℓ = 40 cm et de rayon R = 5
cm. Le solénoïde (S
1
) est placé de telle sorte que son axe soit perpendiculaire au méridien magnétique. On
place au centre O de ce solénoïde une aiguille aimantée mobile sur un pivot vertical.
❶ Montrer que le nombre de spires par mètre de ce solénoïde est n
1
= 600 spires/mètre. (0.5 pt)
❷ On fait passer dans le solénoïde un courant d'intensité constante I
1
= 0,03 A.
a) Représenter au point O, sur la figure 1 de la feuille annexe à rendre avec la copie : (1 pt)
• le vecteur champ B
H
;
• le vecteur B
S1
du champ magnétique créé par le solénoïde ;
• le vecteur B
r
du champ magnétique résultant ;
• l'aiguille aimantée en précisant ses pôles.
b) Préciser les faces sud et nord du solénoïde (S
1
). (0.5 pt)
c) Déterminer la valeur du champ magnétique créé par le solénoïde (S
1
). (0.5 pt)
d) Calculer l'angle de déviation α de l'aiguille. (0.5 pt)
❸ On place au point P, qui se trouve sur l'axe du solénoïde, un aimant droit (figure 2) ; l'aiguille revient à sa
position initiale.
a) Déterminer les caractéristiques du vecteur champ magnétique B
a
créé par l'aimant au point O.
Représenter B
a
. (0.75 pt)
b) Indiquer les pôles de l'aimant. (0.25 pt)
❹ Le solénoïde (S
1
) est introduit dans un second solénoïde (S
2
) ayant n
2
spires par mètre, tel que n
2
< n
1
.
Leurs axes sont communs et perpendiculaires à la composante horizontale du champ magnétique terrestre
(figure 3). (S
1
) et (S
2
) sont parcourus par le même courant I
1
= 0,03 A mais en sens inverse.
a) Montrer que ‖B
S1
‖ créé par (S
1
) au point O est supérieur à ‖B
S2
‖ créé par (S
2
). (0.5 pt)
b) Sachant que l'aiguille aimantée placée au point O dévie d'un angle β = 14,1° par rapport à la direction
sud-nord magnétique, représenter sur la figure 3 les vecteurs champs magnétiques B
S1
, B
S2
, B
H
et B
R
(champ magnétique résultant). (1 pt)
c) Déterminer la valeur de n
2
. (0.5 pt)
Exercice n°2 : (5 points)
On donne : ‖g‖ = 10 N.kg
-1
; K = 9.10
9
USI
On considère deux charges ponctuelles q
A
= 6 μC et q
B
inconnue, distantes de d = 5 cm l'une de l'autre.
❶ Sachant qu'en un point M de la droite (AB), situé à l'extérieur du segment [AB], le champ électrique E(M)
créé par les deux charges est nul.
A B M
q
A
q
B
a) Préciser le signe de la charge q
B
. Justifier. (0.5 pt)
b) Déterminer la valeur de la charge q
B
sachant que BM = 5 cm. (1 pt)
c) Donner les caractéristiques de la force électrique F
B/A
. (1 pt)
❷ Entre deux plaques métalliques chargées (P
1
) et (P
2
), parallèles et délimitant un champ électrique uniforme
E, on place la charge ponctuelle q = −0,6 μC, de masse m = 3.10
-4
kg. La charge q se maintient alors en
équilibre entre ces deux plaques.
a) Définir un champ électrique uniforme. (0.5 pt)
b) Représenter sur un schéma, la charge q avec les forces qu'elle subit, le vecteur champ électrique E
avec quelques lignes de champ, les plaques (P
1
) et (P
2
) avec les signes de leurs charges électriques.
Justifier. (1 pt)
c) Déterminer la valeur du vecteur E. (1 pt)
Dhafer
Prof : Med Dhafer Bahroun 3/3
Feuille annexe à rendre obligatoirement avec la copie
Nom et prénom : .........................................................................................
I 1
O
Sud magnétique
Nord magnétique
Figure 1
I 1
X Y
P
O
Sud magnétique
Nord magnétique
Figure 2
I 1
I 2
(S 1 )
(S 2 )
O
Sud magnétique
Nord magnétique
Figure 3