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Devoir surveillé de fin de chapitre, tout en niveau difficile. Télécharge le sujet en PDF, travaille sur une feuille sans aide, puis vérifie avec le corrigé téléchargeable ci-dessous.
Exercice 1 — Un épisode de pollution à Marseille
/ 4 pts- Relevés d'une station de mesure de la qualité de l'air, un jour de juillet (en µg/m3).
Seuils d'information : O3 : 180 µg/m3 ; NO2 : 200 µg/m3. À quelle heure et pour quel polluant un seuil est-il dépassé ?Heure NO2 O3 PM10 6 h 18 35 22 8 h 64 40 31 12 h 35 120 36 16 h 28 186 38 20 h 52 95 41 - Le NO2 présente deux pics dans la journée. Propose une origine à ce polluant et explique l'horaire des pics.
- L'ozone est au maximum en milieu d'après-midi, alors qu'aucune usine ni aucun véhicule n'en rejette. Quel mot désigne ce type de polluant ? Explique sa formation.
- Un élève dit : « 186 µg/m3, c'est énorme, presque 200 grammes ». Corrige-le en calculant la masse d'ozone contenue dans une salle de 150 m3, en mg.
Exercice 2 — La cathédrale et la pluie acide
/ 4 pts- Recopie et complète l'équation de formation de l'acide sulfurique dans les nuages : 2 SO2 + O2 + … H2O → … H2SO4. Vérifie la conservation des atomes.
- La pierre de la cathédrale est du calcaire CaCO3 qui réagit selon : CaCO3 + H2SO4 → CaSO4 + H2O + CO2. On donne : 100 g de calcaire réagissent avec 98 g d'acide sulfurique et libèrent 44 g de dioxyde de carbone. Une gargouille perd 250 g de calcaire par an. Calcule la masse d'acide sulfurique consommée et la masse de CO2 libérée en un an.
- Justifie que la masse totale de produits vaut 198 g pour 100 g de calcaire, et déduis-en la masse de sulfate de calcium formée sachant que 18 g d'eau apparaissent.
- En 1985, la pluie sur la ville avait un pH de 4,2 ; aujourd'hui 5,4. Explique ce que signifie cette évolution pour la quantité d'ions H+ et donne la cause principale de l'amélioration.
Exercice 3 — Cinquante ans de mesures du CO₂
/ 4 pts- Concentration moyenne annuelle de CO2 mesurée à Mauna Loa (Hawaï).
Calcule l'augmentation en ppm entre 1960 et 1980, puis entre 2000 et 2020. Que constates-tu sur le rythme ?Année 1960 1980 2000 2020 2023 CO2 (ppm) 317 339 370 414 421 - Avant 1850, la concentration était de 280 ppm. Calcule le pourcentage d'augmentation entre 1850 et 2023 (arrondi à l'unité).
- Explique en deux phrases le mécanisme par lequel une hausse du CO2 réchauffe la planète, en précisant pourquoi l'effet de serre n'est pas en lui-même un problème.
- Chaque année, les activités humaines émettent environ 37 Gt de CO2, mais la concentration n'augmente que de la moitié de ce que cela devrait donner. Où va l'autre moitié, et quelle conséquence chimique cela a-t-il pour l'océan ?
Exercice 4 — Nitrates dans un captage d'eau potable
/ 4 pts- Analyse d'un captage situé au milieu de champs de maïs.
La limite réglementaire pour l'eau potable est de 50 mg/L. Pendant quelles années l'eau ne pouvait-elle pas être distribuée telle quelle ?Année 2005 2010 2015 2020 2024 Nitrates (mg/L) 31 42 54 58 49 - Explique l'origine agricole de ces nitrates en citant l'étape du cycle de l'azote qui les produit à partir des engrais ammoniacaux.
- En 2020, pour distribuer l'eau, la commune a mélangé l'eau du captage avec l'eau d'un second captage à 14 mg/L. Quelle proportion (en volume) de chaque eau faut-il pour obtenir exactement 36 mg/L ? Vérifie ton résultat.
- Depuis 2018, les agriculteurs ont planté des « cultures intermédiaires » (moutarde, trèfle) en hiver. Explique, en t'appuyant sur le cycle de l'azote, pourquoi cela peut expliquer la baisse observée en 2024.
Exercice 5 — Deux façons de fabriquer un médicament
/ 4 pts- Une entreprise compare deux procédés pour fabriquer 1 000 kg de paracétamol.
Calcule l'économie d'atomes de chaque procédé (masse de produit ÷ masse de réactifs × 100), arrondie à l'unité.Procédé Masse de réactifs (kg) Étapes Solvant Température (°C) A (ancien) 2 800 5 benzène (toxique, inflammable) 140 B (nouveau) 1 350 2 eau 45 - Calcule la masse de déchets produite par chaque procédé pour 1 000 kg de paracétamol.
- Cite trois principes de chimie verte respectés par le procédé B, en justifiant chacun à partir du tableau.
- Le procédé B utilise un catalyseur (une enzyme) qui coûte cher. Donne deux arguments montrant qu'il peut malgré tout être plus économique pour l'entreprise.
Ce contrôle de chimie 3ᵉ en bref
Un devoir surveillé type contrôle en classe sur « Chimie et environnement » : 5 exercices, 55 minutes, noté sur 20. Le sujet et le corrigé sont téléchargeables en PDF, prêts à imprimer, pour travailler comme en classe.
- Exercice 1 — Un épisode de pollution à Marseille/ 4 pts
- Exercice 2 — La cathédrale et la pluie acide/ 4 pts
- Exercice 3 — Cinquante ans de mesures du CO₂/ 4 pts
- Exercice 4 — Nitrates dans un captage d'eau potable/ 4 pts
- Exercice 5 — Deux façons de fabriquer un médicament/ 4 pts
Notions évaluées
L'air et ses polluants, Les pluies acides, L'effet de serre et le CO₂, Le cycle du carbone, Le cycle de l'azote et la pollution des eaux, Traiter l'eau, protéger la ressource.
Pour préparer ce contrôle
- Relire le cours et la fiche de révision.
- Refaire les exercices corrigés et les problèmes.
- Se tester avec le QCM (36 questions).
- Faire ce sujet en conditions réelles — 55 min, sans le cours — puis se corriger et noter les points à revoir.
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Questions fréquentes sur ce sujet
- Combien de temps dure ce contrôle sur « Chimie et environnement » ?
- 55 minutes pour 5 exercices notés sur 20. Prévois le double si tu enchaînes avec la correction.
- Le corrigé est-il fourni ?
- Oui : le corrigé complet est fourni en PDF (bouton « Télécharger le corrigé »), avec le barème exercice par exercice.
- Ce sujet peut-il servir de DS, de contrôle ou d'interrogation ?
- Oui : c'est un devoir surveillé complet de 55 minutes. Pour une interrogation courte, garde un ou deux exercices ; pour un DS ou un contrôle de fin de chapitre, fais le sujet entier en temps limité.
- Ce sujet suit-il le programme de chimie de troisième ?
- Oui : il évalue uniquement les notions du chapitre « Chimie et environnement » du programme officiel de chimie en troisième, soit L'air et ses polluants, Les pluies acides, L'effet de serre et le CO₂, Le cycle du carbone.
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