Baccalaureat 2001 mecanique fluidique chimie s.t.l (sciences et techniques de laboratoire)

Description

LE CANDIDAT COMPOSERA LA PARTIE CHIMIE ET LA PARTIE MECANIQUE SUR DEUX COPIES SEPAREES La calculatrice (conforme à la circulaire N°99-186 du 16-11-99) est autorisée PARTIE : CHIMIE (8 points) Pollution de l’air par le dioxyde de soufre La pollution de l’air par le dioxyde de soufre SO provient essentiellement de la combustion du fioul, du 2gazole et du charbon. 3 Pour déterminer la teneur massique en dioxyde de soufre dans l’air, on a fait barboter 1 m d’air dépoussiéré dans de l’eau distillée. A la fin du barbotage, on complète la solution à 100 mL avec de l’eau distillée. Soit S cette solution. On admet que tout le dioxyde de soufre de l’air est alors dissous en solution. On prélève 25 mL de solution S que l’on dose avec une solution S de permanganate de potassium de 1−4 −1concentration C = 1,00×10 mol.L . 1 2− 0 − 2+ 0On donne • les potentiels standard : SO /SO : E = 0,17 V et MnO / Mn : E =1,51V 4 2 1 4 2−1 −1• les masses molaires atomiques: M(O) = 16 g.mol et M(S) = 32 g. mol 1 - Préparation de la solution de permanganate de potassium On souhaite préparer 500 mL d’une solution S de permanganate de potassium de concentration 1−4 −1 −2 −1C = 1,00×10 mol.L à partir d’une solution mère S de concentration C = 1,00×10 mol.L . 1 0 0 Calculer le volume de la solution mère à prélever pour réaliser la solution S . Ce volume est complété 1dans la fiole jaugée de 500 mL utilisée, par de l'eau distillée suffisamment acidifiée ...

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• Langue: Français

Extrait

BACCALAUREAT TECHNOLOGIQUE : SCIENCES ET TECHNOLOGIES DE LABORATOIRE

Coefficient : 5

Session : 2001

Durée : 3 heures

Options : Toutes

PHYSIQUE DE LABORATOIRE ET

DE PROCEDES INDUSTRIELS

Epreuve : N°4 Physique - Chimie - Electricité

Partie : Mécanique - Fluidique - Chimie

NORMAL

Ce sujet comporte 5 pages

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PYPLME101

LE CANDIDAT COMPOSERA LA PARTIE CHIMIE ET

LA PARTIE MECANIQUE SUR DEUX COPIES SEPAREES

La calculatrice (conforme à la circulaire N°99-186 du 16-11-99) est autorisée

PARTIE

:

CHIMIE (8

points)

Pollution de l’air par le dioxyde de soufre

La pollution de l’air par le dioxyde de soufre SO

2

provient essentiellement de la combustion du fioul, du

gazole et du charbon.

Pour déterminer la teneur massique en dioxyde de soufre dans l’air, on a fait barboter 1 m

3

d’air

dépoussiéré dans de l’eau distillée. A la fin du barbotage, on complète la solution à 100 mL avec de l’eau

distillée. Soit S cette solution. On admet que tout le dioxyde de soufre de l’air est alors dissous en

solution.

On prélève 25 mL de solution S que l’on dose avec une solution S

1

de permanganate de potassium de

concentration C

1

= 1,00

×

10

-

4

mol.L

-

1

.

On donne

•

les potentiels standard :

V

0,17

E

:

/SO

SO

0

1

2

2

4

=

-

et

V

1,51

E

:

Mn

/

O

Mn

0

2

2

4

=

+

-

•

les masses molaires atomiques:

M(O) = 16

g.mol

-

1

et M(S) = 32 g. mol

-

1

1 - Préparation de la solution de permanganate de potassium

On souhaite préparer 500 mL d’une solution S

1

de permanganate de potassium de concentration

C

1

= 1,00

×

10

-

4

mol.L

-

1

à partir d’une solution mère S

0

de concentration C

0

= 1,00

×

10

-

2

mol.L

-

1

.

Calculer le volume de la solution mère à prélever pour réaliser la solution S

1

. Ce volume est complété

dans la fiole jaugée de 500 mL utilisée, par de l'eau distillée suffisamment acidifiée pour permettre à la

réaction d'oxydo-réduction ci-dessous de se dérouler.

2- Equation du dosage

2-1- Ecrire les deux demi-équations correspondant aux couples

2

2

4

O

S

/

O

S

-

et

+

-

2

4

Mn

/

O

Mn

.

2-2- En déduire l’équation-bilan de la réaction spontanée entre les deux couples en présence. Justifier.

3- Le dosage

3-1- Faire le schéma annoté du montage utilisé lors du dosage de la solution de dioxyde de soufre par

la solution S

1

de permanganate de potassium.

3-2- Définir l’équivalence. Comment la repère-t-on dans ce cas ?

3-3- A l’équivalence, on a versé 8,8 mL de la solution S

1

de permanganate de potassium.

En déduire la concentration de la solution S en dioxyde de soufre SO

2

.

3-4- En déduire le nombre de moles puis la masse de dioxyde de soufre dans 1 m

3

d’air.

3-5- La norme de la C.E.E. donne une teneur en dioxyde de soufre maximale de 250

μ

g.m

-

3

.

Que peut-on en conclure?