Préparateur en traitement des matériaux : concours ATRF2 2010
Montpellier.
Cocher la ou les réponses exactes. Quelle est l'unité de référence d'une longueur dans le système international d'unités ? ( cm ; m ; km ; mm ).
Le nombre 100 est égal à : (10 ; 1 ; 0).
La masse volumique d'un liquide s'exprime en : (g ; mL ; g mL-1 ; mL g-1).
Quelle est la charge d'un proton ? ( -1,6 10-19 C ; 1,6 10-19 C ; 1,6 1019 C ).
Pour mesurer le pH d'une solution, on utilise un pHmètre et : ( une électrode de platine ; une électrode d'argent ; une électrode de verre ).
Le chlore appartient à la famille des ( alcalins ; halogènes ; gaz rares ).
Le symbole d'un élément chimique est noté AZX. Z est le nombre : d'électrons ; de neutrons ; de protons.
Quel est le type de liaisons constitutives du chlorure de sodium ? ( métzllique ; ionique ; covalente ).
Le polystyrène est : un polymère ; une molécule ; un métal.
Le polyéthylène est constitué de : carbone ; oxygène ; hydrogène ; azote.
Sn est le symbole chimique : du soufre ; de l'antimoine ; de l'étain.
L'acide nitrique a pour formule : HCl ; HNO2 ; HNO ; H2SO4 ; HNO3.
Le laiton contient : du cuivre ; de l'or ; du fer ; de l'étain. ( alliage cuivre zinc ).
Quels sont les matériaux qui conduisent le courant électrique ?
( le graphite ; l'or ; le verre ; le poyéthylène ).
La surface d'un disque circulaire est donné par : p R ; 2p R ; pR2 ; pR2/3.
Dans un circuit électrique, la tension se mesure avec un : ampèremètre ; tensiomètre ; galavnomètre ; voltmètre.
Pour mesurer l'intensité d'un courant électrique, on place l'ampèremètre : en série ; en dérivation.
L'indice optique d'un liquide peut se mesurer à l'aide d'un : réfractomètre ; gonoimètre ; polarimètre ; spectrophotomètre.
Le calcaire a pour formule : CaCl2 ; CaO ; CaCO3 ; CaSO4. Sous l'influence d'une élévation de température, un matériau thermoplastique : se ramollit ; durcit ; cristallise.
Le chlorure de sodium est : un acide; un sel ; une base.
Pour quelle raison l'eau de Javel est-elle utilisée ? action détergente ; action détartrante ; action bactéricide et fongicide.
L'enfoncement de la lithosphère ocanique sous la lithosphère continentale s'appelle : l'acrétion ; la subduction ; la convection.
Pour polir un objet, vous utilisez : de la pâte diamantée ; du polish ; de la poudre d'alumine ; de la pate de cacao.
Pour étudier l'état d'une surface polie, vous utilisez : un microscope à lumière transmise ; un microscope à lumière réfléchie. ( L'objet est opaque )
Le recteur est, par rapport aux universitéq : président ; vice-président ; chancelier ; chandelier.
Le fil de masse d'un appareil électrique est : rouge, bleu, jaune-vert.
Quelle unité est utilisée en électricité ? L'ohm ; le candela ; le bar ; le kg.
Le granite est une roche : méthamorphique ; sédimentaire ; magmatique plutonique.
L'épaisseur d'une lame pétrographique pour l'observation au microscope polarisant est 300 µm ; 3 µm ; 30 µm.
Vous voulez vérifier si un circuit électrique est coupé. Vous disposez
d'un multimètre. Vous utilisez cet appareil sur la fonction : ampèremètre, voltmètre , ohmmètre Pour diluer un acide concentré vous pouvez : verser l'acide dans l'eau ; verser l'eau dans l'acide.
Vous découvrez une paesonne inanimée sur le sol un appareil électrique
encore branché à la main. Que devez-vous faire dans un premier temps ?
appeler les pompiers ; couper l'alimentation électrique ; lui porter les premiers soins.
En rangeant une salle de TP vous trouvez un morceau de sodium. Que faites vous ?
(le mettre dans l'eau ; le mettre dans une armoire fermée à clef ; le mettre dans un bain d'huile ).
Pour éteindre un début d'incendie dans une armoire électrique, vous utilisez :
une lance à incendie ; un extincteur à poudre ; un ventilateur.
En France les présidents de l'université sont :
désignés par le recteur ; désignés par le ministre de l'éducation nationale ; élus.
Un objet de 0,01 mm observé au microscope optique apparaît avec une taille de 1 mm. Le grossissement est : 10 ; 100 ; 1000.
Chimie :
La dissolution de 1,623 g de chlorure de fer III FeCl3 dans 100 mL d'eau distillée s'effectue sans variation de volume. La masse molaire de FeCl3 est : 162,3 g/mol. Calculer la concentration C en soluté apporté. Quantité de matière n = m / M = 1,623 / 162,3 = 1,00 10-2 mol. C = n / V = 1,00 10-2 / 0,100 = 0,100 mol/L. Calculer les concentrations des espèces en solution. FeCl3 (s) ---> Fe3+aq 3Cl-aq.
[Fe3+] = C = 0,100 mol/L ; [Cl-aq] = 3 C = 0,300 mol/L.
La réaction du soufre sur l'aluminiu permet de préparer le sulfure d'aluminium Al2S3. On désire préparer 10 g de sulfure d'aluminium. Ecrire l'équation de formation du sulfure d'aluminium. 3 S + 2 Al ---> Al2S3. Calculer la masse des réactifs nécessaires. M(Al2S3) = 3*32,1 + 2*27 =150,3 g/mol ; n(Al2S3) = m / M =10 / 150,3 =6,65 10-2 mol.
n(S ) = 3 n(Al2S3) = 3*6,65 10-2 =0,1996 mol soit en masse : 0,1996 *32,1 =6,41 g.
n(Al) = 2 n(Al2S3) = 2*6,65 10-2 =0,1331 mol soit en masse : 0,1331 *27 =3,59 g.
On fait réagir 0,2 mol de soufre et 5,4 g d'aluminium. calculer la masse de Al2S3 obtenue. n(Al)
= 5,4 / 27 = 0,2 mol ; 0,2 mol d'aluminium réagit avec 0,3 mol de
soufre. Le soufre est donc le réactif limitant. Il se forme 0,2 mol de Al2S3, soit un en masse de : 0,2*150,3 =30 g.
La réaction du cuivre sur l'acide nitrique met en jeu les espèces Cu, Cu2+, NO3-, NO, H2O et H+. Compléter son écriture ; préciser quel est e réactif qui joue le rôle de réducteur. 3 Cu + 2NO3- +8H+ ---> 3Cu2+ +2NO + 4H2O.
Le cuivre Cu s'oxyde en Cu2+ : le cuivre est le réducteur, l'ion nitrate est l'oxydant.
Une salle de TP accueile chaque semaine deux groupes de 20 étudiants,
un groupe de 15 étudiants et 2 groupes de 30 étudiants. Chaque étudiant
consomme 4 g de cuivre et 50 mL d'acide nitrique de concentration 0,1
mol/L. Cette salle fonctionne pendant 20 semaines. Quelle est la masse de cuivre consommée en une semaine, en une année
?
Nombre d'étudiants : 40+15+60 =115. Masse de cuivre consommée en une semaine : 115*4 =460 g = 0,46 kg.
En une année ( 20 semaines ) 0,46*20 =9,2 kg.
Deux fabricants de produits chimiques proposent dans leur catalogue du
cuivre dans différents conditionnements. Vous devez comm
nder chez l'un des deux fournisseurq, au moindre coût, du cuivre
métallique permettant de faire fonctionner la salle pendant une année.
Fonditionnement
Fournisseur A
Fournisseur B
5 kg
50 €
30 €
1 kg
10 €
8 €
15 kg
100 €
50 €
Quel fournisseur choisissez-vous Justifier. Le
fournisseur B est moins cher que le fournisseur A. On choisira de
commander 15 kg de cuivre plutôt que 2 fois 5 kg, cela revient
moins cher. Quel est le montant TTC de la commande. (taux de TVA 19,6 % )
Désignation
prix
unitaire HT
quantité
prix
total HT
choix
du fournisseur
cuivre ( 15 kg)
50
1
50
B
Total HT
50
TVA ( 19,6 %)
9,8
Total TTC
59,8 €
Quel volume d'acide nitrique ( en L) est consommé chaque semaine ? Chaque année ?
50*115 =5750 mL = 5,75 L par semaine et en une année ( 20 semaines ) 5,75*20 =115 L.
La solution d'acide nitrique à 0,1 mol/L peut être préparée par dilution d'une solution mère à 1 mol/L. Quel volume de solution mère est-il nécessaire chaque année ?
Le facteur de dilution est égale à concentration mère / concentration
fille = 1 / 0,1 = 10. Le volume de solution mère est égal au volume de
solution fille divisé par le facteur de dilution soit 115 / 10 = 11,5 L.
Physique.
Un faisceau lumineux se propage dans l'air et arrive à la surface plane
d'un cube de verre d'indice 1,52 avec un angle d'incidence de 45 °.Représenter le trajet du faisceau lumineux dans le verre. Calculer l'angle de réfraction.
Loi de Descartes : nair sin i1 = nverre sin i2.
sin i2 = nair sin i1 / nverre = sin 45 / 1,52 =0,465
i2 =27,7~28°.
Compléter le schéma ci-dessous ( tracé de rayons lumineux qui traversent une lentille convergente ).
On considère le circuit suivant : il comporte un noeud à trois branches et un noeud à 4 branches. Déterminer I2 ( valeur et sens de ce courant )
Loi des noeuds pour les intensités.
En A : I1 +I2 = I3.
I2 = I3 -I1 = 3-2 = 1 A.
I2 va de B vers A.
Vérification en B :
I3 =I2 + I4 + I5.
3=1 +1,5+0,5 ( égalité vraie ).
Un conducteur ohmique de résistance R = 220 ohms est soumis à une tension U = 30 V. Quelle est l'intensité du courant qui la traverse ?
I = U/R = 30 / 220 =0,136 ~0,14 A.
On veut abaisser ce courant jusqu'à obtenir une intensité de 100 mA. La tension d'alimentation du circuit reste inchangée. Quelle résistance r doit posséder le conducteur ohmique placé en série avec R ?
(r+R) I = U ; r = U/I-R = 30 / 0,1 -220 = 80 ohms.
Mathématiques. Développer l'expression : (x-2)(x+2) = x2-4. Factoriser : 16x2+2x3+4x = 2x (8x+x2+2). Sécurité. Que signifie les pictogrammes portés sur la bouteille d'acide concentré ?
corrosif
très toxique
Danger pour l'environnement
L'étiquette porte également les lettres R et S suivies d'un numéro. Que signifient-elles ?
R : phrases de risques ; S : phrases concernant la sécurité. Quelles précautions devez-vous prendre lors de la manipulation du contenu de cette bouteille ?
Port de blouse, gants et lunette de sécurité. Lors de la dilution, verser l'acide concentré dans l'eau et non l'inverse. Quelles précautions doit-on prendre pour son stockage ?
Il ne faut pas stocker un acide concentré en présence de base ; de plus
l'ion nitrate est un oxydant : cet acide ne doit pas être stocké en
présence de réducteurs. Quels son les gestes à faire en cas de projection d'acide sur le corps ?
Laver à grande eau. Quelles précautions devez-vous prendre concernant l'évacuation des déchets ?
Prévoir différents bidons de récupération ( acides minéraux, bases, sels de métaux lourds, solvants organiques ... ). Vous devez installer un
appareil électrique d'une puissance de 1,2 kW fonctionnant sous 220 V.
Vous avez à votre disposition les fusibles suivants 1 A, 3 A, 5 A, 10
A, 15 A. Quel fusible utilisez vous pour protéger votre installation ?
I = 1200 / 220 ~ 5 5 A. On choisit un fusible de 10 A.
