Après un dégât des eaux

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Annales corrigées
Classe(s) : 3e | Thème(s) : L'énergie et ses conversions - Organisation et transformations de la matière
Type : Sujet complet | Année : 2018 | Académie : France métropolitaine


France métropolitaine • Juin 2018

physique-chimie • Série professionnelle • 25 points

Après un dégât des eaux

Dans l’atelier attenant d’une maison, des flacons contenant différents produits d’usage courant sont conservés. À la suite d’un dégât des eaux, les étiquettes de ces flacons sont devenues illisibles. Les flacons contenaient les produits suivants :

un déboucheur de canalisation à base d’hydroxyde de sodium de formule (Na+, OH) ;

de la bouillie bordelaise contenant du sulfate de cuivre de formule (Cu2+, SO42 ) et utilisée pour le traitement des plantes ;

de l’acide chlorhydrique de formule (H+, Cl) utilisé pour nettoyer les joints de carrelage.

Pour identifier à nouveau les solutions contenues dans les flacons, on les repère par des lettres (A, B, C) et on réalise les tests de reconnaissance des ions adaptés.

document 1 Tests de reconnaissance de quelques ions

Ion mis en évidence

Réactif

Observation

Cuivre (Cu2+)

Hydroxyde de sodium

Formation d’un solide bleu

Fer (Fe2+)

Hydroxyde de sodium

Formation d’un solide vert

Sulfate SO42

Chlorure de baryum

Formation d’un solide blanc

Chlorure (Cl)

Nitrate d’argent

Formation d’un solide blanc

document 2 Échelle de pH

sci3_1806_07_00C_01

document 3 Résultats des tests

Valeur du pH

Tests d’identification des ions

Nitrate d’argent

Hydroxyde de sodium

Chlorure de baryum

Flacon A

6

X

Formation d’un solide bleu

Formation d’un solide blanc

Flacon B

2

Formation d’un solide blanc

X

X

Flacon C

8

X

X

X

X : aucun solide ne se forme.

1. Proposer une expérience permettant de mesurer la valeur du pH d’une solution en détaillant le matériel utilisé et les étapes de la manipulation.

2. Quelles sont les règles de sécurité à respecter lors de la réalisation de l’expérience de la question précédente ?

3. À partir des résultats des tests présentés dans le document 3 et du document 2, préciser le caractère acide ou basique de la solution contenue dans le flacon A. Justifier la réponse.

4. À l’aide des documents fournis, identifier le produit contenu dans le flacon A. Justifier la réponse.

5. Quelques appareils électriques présents dans l’atelier sont également hors d’usage à la suite du dégât des eaux. Il faut donc les remplacer. Deux radiateurs de puissance 2 000 W, un fer à souder de 130 W, trois lampes basse consommation de 10 W chacune, sont achetés.

Calculer la puissance totale consommée lorsque tous les appareils électriques fonctionnent ensemble.

6. L’expression de l’intensité I d’un courant électrique (en A) en fonction de la puissance électrique P consommée (en W) et de la tension électrique U (en V) s’écrit :

I=PU.

Tous les appareils électriques fonctionnent ensemble. Montrer que la valeur de l’intensité totale I du courant électrique est environ égale à 18 A. On prendra la valeur de la tension du secteur égale à 230 V.

7. Un disjoncteur est un dispositif de protection dont la fonction est d’interrompre le passage du courant électrique lorsque son intensité dépasse une valeur donnée. Celui qui protège l’installation électrique de l’atelier est de valeur 20 A.

Le disjoncteur utilisé permet-il le fonctionnement simultané de tous les appareils électriques nouvellement achetés ? Justifier la réponse.

Les clés du sujet

Comprendre les documents

Le document 1 rappelle quelques tests de reconnaissance des ions, il te permettra de reconnaître les solutions.

Le document 2 donne l’échelle de pH. Il indique si une solution est acide ou basique en fonction de la valeur de son pH.

Le document 3 rassemble dans un tableau les résultats des tests effectués sur trois solutions dans des flacons différents. Ces tests renseignent sur les pH et les ions présents dans ces trois solutions.

Répondre aux questions

1. Tu dois rédiger un protocole expérimental précis pour répondre à cette question.

2. Rappelle-toi les travaux pratiques de chimie en classe et les règles à respecter.

5. N’oublie pas que la puissance est additive.