QCM : Composition chimique des solutions (18 questions)

Question 1

1. Pour une solution contenant un soluté A, comment définit-on la concentration massique de A ?

Le quotient de la masse de A par le volume de la solution

Le produit de la masse de A par le volume de la solution

Le quotient du volume de la solution par la masse de A

Le quotient de la quantité de matière de A par le volume de la solution

Explication

La concentration massique est la masse de soluté divisée par le volume de la solution. La quantité de matière correspond à la concentration molaire, tandis que le volume au numérateur ou le produit masse-volume inverse ou modifie la définition.

Answer

Le quotient de la masse de A par le volume de la solution

Question 2

2. Dans une solution, quelle grandeur représente la concentration molaire d’un soluté A ?

La quantité de matière de A divisée par le volume de la solution

La masse de A divisée par le volume de la solution

Le volume de la solution divisé par la quantité de matière de A

La quantité de matière de A divisée par le volume du soluté

Explication

La concentration molaire est le quotient de la quantité de matière du soluté par le volume de la solution. La masse définit la concentration massique, et inverser le rapport ou changer le volume ne donne pas cette concentration.

Answer

La quantité de matière de A divisée par le volume de la solution

Question 3

3. Une solution contient un soluté de masse molaire $M(A)=58{,}5\ \text{g·mol}^{-1}$ à la concentration molaire $C(A)=0{,}20\ \text{mol·L}^{-1}$ . Quelle est sa concentration massique ?

58{,}7\ \text{g·L}^{-1}

0{,}0034\ \text{g·L}^{-1}

11{,}7\ \text{g·L}^{-1}

58{,}5\ \text{g·L}^{-1}

Explication

On applique $t(A)=C(A)\times M(A)$ : $0{,}20\times58{,}5=11{,}7\ \text{g·L}^{-1}$ . La division donne une opération erronée, tandis que les deux autres valeurs proviennent respectivement de l’oubli de la concentration et de son addition à la masse molaire.

Answer

$$11{,}7\ \text{g·L}^{-1}$$

Question 4

4. On prépare $0{,}40\ \text{L}$ d’une solution dont la concentration massique visée est $12\ \text{g·L}^{-1}$ . Quelle masse de soluté faut-il peser ?

0{,}03\ \text{g}

0{,}40\ \text{g}

4{,}8\ \text{g}

30\ \text{g}

Explication

La masse à peser se calcule par $m(A)=t(A)\times V_{sol}$ , donc $12\times0{,}40=4{,}8\ \text{g}$ . Diviser par le volume donne $30\ \text{g}$ , tandis que les autres valeurs résultent d’une substitution incorrecte des données.

Answer

$$4{,}8\ \text{g}$$

Question 5

5. Lors d’une dissolution, le solide est dissous dans la fiole jaugée et la solution n’atteint pas encore le trait de jauge. Quelle est l’étape suivante du protocole ?

Ajouter de l’eau distillée au-delà du trait, puis homogénéiser

Verser la solution dans un bécher, puis homogénéiser

Agiter la fiole sans ajouter d’eau, puis homogénéiser

Ajouter de l’eau distillée jusqu’au trait, puis homogénéiser

Explication

Après dissolution du solide dans une partie de l’eau, on complète la fiole jaugée au trait avec de l’eau distillée, puis on homogénéise. Agiter sans compléter laisse le volume incorrect, et dépasser le trait ou changer de récipient ne respecte pas le protocole.

Answer

Ajouter de l’eau distillée jusqu’au trait, puis homogénéiser

Question 6

6. Lorsqu’on prélève une portion d’une solution mère pour la diluer, qu’advient-il de la quantité de matière de soluté présente dans cette portion après la dilution ?

Elle est conservée dans la solution fille.

Elle diminue dans la solution fille.

Elle augmente dans la solution fille.

Elle dépend du volume final préparé.

Explication

La dilution ajoute du solvant et diminue la concentration, mais conserve la quantité de matière du soluté transférée. La diminution de la quantité confond concentration et quantité, son augmentation attribue un effet au solvant, et la dépendance au volume final confond quantité et volume.

Answer

Elle est conservée dans la solution fille.

Question 7

7. Une élève prépare une dilution avec une pipette jaugée et une fiole jaugée. Quelle suite d’opérations respecte le protocole ?

Prélever à la pipette, transférer dans la fiole, homogénéiser, ajouter de l’eau et compléter au trait.

Prélever à la pipette, transférer dans la fiole, ajouter de l’eau, compléter au trait et homogénéiser.

Remplir la fiole au trait, prélever à la pipette, transférer dans la fiole et homogénéiser.

Prélever à la pipette, ajouter le soluté dans la fiole, compléter au trait et homogénéiser.

Explication

On transfère d’abord le volume mère mesuré dans la fiole, puis on ajoute de l’eau, on complète jusqu’au trait et on homogénéise. Compléter avant le transfert ne prépare pas le volume final voulu, ajouter un soluté ne correspond pas à une dilution, et homogénéiser avant le complément laisse le volume final incorrect.

Answer

Prélever à la pipette, transférer dans la fiole, ajouter de l’eau, compléter au trait et homogénéiser.

Question 8

8. Une technicienne trace un graphique à partir des mesures effectuées sur une solution pour différentes longueurs d’onde. Quelles grandeurs doit-elle placer en ordonnée et en abscisse pour obtenir le spectre d’absorption ?

L’absorbance

A

en fonction de la longueur d’onde

\lambda

.

La concentration en fonction de la longueur d’onde

\lambda

.

L’intensité incidente en fonction de la longueur d’onde

\lambda

.

La longueur d’onde

\lambda

en fonction de l’absorbance

A

.

Explication

Un spectre d’absorption représente l’absorbance en fonction de la longueur d’onde. Mettre la longueur d’onde en ordonnée inverse les axes, la concentration n’est pas la grandeur définissant ce spectre, et l’intensité incidente ne remplace pas l’absorbance.

Answer

L’absorbance $$A$$ en fonction de la longueur d’onde $$\lambda$$.

Question 9

9. Lorsqu’un spectrophotomètre mesure l’absorption d’un soluté pour une longueur d’onde donnée, quelle grandeur caractérise cette absorption ?

La concentration du soluté, sans unité.

L’absorbance

A

, sans unité.

La longueur d’onde

\lambda

, sans unité.

La transmittance, exprimée en unité d’absorbance.

Explication

L’absorbance caractérise l’absorption du rayonnement à une longueur d’onde donnée, et elle est sans unité. La longueur d’onde désigne le rayonnement, la concentration décrit la composition de la solution, et attribuer une unité à l’absorbance contredit son caractère sans unité.

Answer

L’absorbance $$A$$, sans unité.

Question 10

10. Une solution ne retire aucune radiation de la lumière visible comprise entre 400 nm et 800 nm. Quelle apparence présente-t-elle ?

Elle est colorée par les radiations transmises.

Elle est colorée par les radiations absorbées hors du visible.

Elle est incolore.

Sa couleur est déterminée par sa concentration.

Explication

Une solution qui n’absorbe aucune radiation du domaine visible, de 400 nm à 800 nm, est incolore. La couleur ne vient pas des radiations transmises en l’absence d’absorption visible, l’absorption hors du visible ne suffit pas à la rendre colorée, et la concentration seule ne détermine pas cette classification.

Answer

Elle est incolore.

Question 11

11. Une espèce en solution absorbe certaines radiations visibles et en laisse passer d’autres. De quelles radiations résulte la couleur observée ?

De la synthèse additive des radiations absorbées.

De la seule radiation correspondant au maximum d’absorption.

De la synthèse additive des radiations transmises.

De la synthèse additive de toutes les radiations incidentes.

Explication

La couleur observée correspond à la synthèse additive des radiations que la solution laisse passer, et non de celles qu’elle absorbe. Les radiations absorbées sont retirées du faisceau transmis, toutes les radiations incidentes ne traversent pas nécessairement la solution, et le maximum d’absorption ne représente pas à lui seul toutes les radiations transmises.

Answer

De la synthèse additive des radiations transmises.

Question 12

12. Une mesure est effectuée à longueur d’onde fixée dans une cuve de 1,5 cm contenant une espèce à $2,0\times10^{-3}$ mol·L⁻¹. Quelle expression permet de calculer l’absorbance si le coefficient molaire vaut $120$ L·mol⁻¹·cm⁻¹ ?

A=120\times2,0\times10^{-3}

A=120\times1,5\times2,0\times10^{-3}

A=120+1,5+2,0\times10^{-3}

A=\frac{120\times1,5}{2,0\times10^{-3}}

Explication

À longueur d’onde fixée, la loi s’écrit $A=\varepsilon(\lambda)\times\ell\times C$ : le coefficient, l’épaisseur et la concentration sont multipliés. L’expression sans épaisseur l’omet, le quotient inverse la dépendance en concentration et la somme ne correspond pas à la loi.

Answer

$$A=120\times1,5\times2,0\times10^{-3}$$

Question 13

13. Pour une solution donnée, la longueur d’onde et l’épaisseur de la cuve restent fixes. Si sa concentration molaire est multipliée par 3, que devient son absorbance dans le domaine de validité de la loi ?

Elle est divisée par 3.

Elle augmente d’une valeur constante indépendante de sa valeur initiale.

Elle est multipliée par 3.

Elle reste inchangée puisque la cuve est identique.

Explication

Avec la longueur d’onde et l’épaisseur fixées, $A=k\times C$ et l’absorbance est proportionnelle à la concentration : la multiplier par 3 multiplie donc l’absorbance par 3. Une variation additive ou inverse ne respecte pas cette proportionnalité, et la cuve identique n’empêche pas l’effet de la concentration.

Answer

Elle est multipliée par 3.

Question 14

14. Une équipe augmente progressivement la concentration d’une solution colorée et constate que l’absorbance ne varie plus proportionnellement. Quelle conclusion respecte le domaine de validité de la loi de Beer-Lambert ?

La loi s’applique surtout aux solutions fortement concentrées.

La loi exige une solution incolore pour rester valable.

La loi s’applique aux solutions peu concentrées, et la forte concentration peut sortir de son domaine de validité.

La loi reste valable si l’épaisseur de cuve est supposée constante.

Explication

La loi de Beer-Lambert est valable pour des solutions peu concentrées ; une solution devenue plus concentrée peut donc ne plus suivre la proportionnalité. Le fait que la solution soit colorée ou que l’épaisseur soit constante ne supprime pas cette limite.

Answer

La loi s’applique aux solutions peu concentrées, et la forte concentration peut sortir de son domaine de validité.

Question 15

15. Pour déterminer la concentration inconnue d’un colorant, une élève mesure l’absorbance de l’échantillon et de plusieurs solutions étalons. Quel principe utilise-t-elle ?

Comparer une grandeur caractéristique de l’échantillon à la même grandeur mesurée pour des étalons.

Calculer la masse de soluté à partir de son volume sans mesure comparative.

Déduire la concentration de la seule teinte visible de l’échantillon.

Comparer l’absorbance de l’échantillon à celle d’un solvant sans étalons.

Explication

Un dosage par étalonnage détermine la concentration en comparant une grandeur physique caractéristique, ici l’absorbance, à cette même grandeur mesurée pour des solutions étalons. La teinte seule, un calcul sans mesure comparative ou le seul solvant ne réalisent pas cette comparaison.

Answer

Comparer une grandeur caractéristique de l’échantillon à la même grandeur mesurée pour des étalons.

Question 16

16. Un laboratoire doit doser une espèce dissoute dans un échantillon. Quel résultat cherche-t-il à déterminer ?

Le volume de la solution sans caractériser l’espèce dissoute.

Sa quantité totale de matière sans rapporter celle-ci au volume.

Sa concentration molaire ou massique inconnue.

Son identité chimique sans déterminer sa quantité.

Explication

Doser une espèce chimique dans une solution consiste à déterminer sa concentration molaire ou massique inconnue. Identifier l’espèce, mesurer une quantité totale ou relever le volume ne répond pas à cette définition.

Answer

Sa concentration molaire ou massique inconnue.

Question 17

17. Un échantillon incolore doit être analysé par étalonnage spectrophotométrique, dont la grandeur mesurée est l’absorbance. Quelle conclusion convient ?

La méthode devient possible en remplaçant les étalons colorés par le solvant.

La méthode convient, car l’absence de couleur garantit une absorbance mesurable.

La méthode convient dès qu’une longueur d’onde est sélectionnée.

Cette méthode ne convient pas directement, car elle requiert une solution colorée.

Explication

Le dosage spectrophotométrique par étalonnage repose sur la mesure de l’absorbance et requiert donc une solution colorée. Choisir une longueur d’onde ou utiliser le solvant comme référence ne remplace pas cette condition.

Answer

Cette méthode ne convient pas directement, car elle requiert une solution colorée.

Question 18

18. Une analyste a préparé des étalons et choisi la longueur d’onde. Quelle suite d’opérations permet de déterminer la concentration de l’échantillon selon le protocole ?

Faire le blanc, mesurer les étalons, comparer les teintes, puis attribuer une concentration sans courbe.

Faire le blanc, mesurer les étalons, tracer

A=f(C)

, mesurer l’échantillon puis lire sa concentration sur la courbe.

Mesurer les étalons, faire le blanc, mesurer l’échantillon, puis tracer la courbe et lire sa concentration.

Faire le blanc, mesurer l’échantillon, tracer la courbe sans étalons, puis lire sa concentration.

Explication

Après préparation des étalons et choix de la longueur d’onde, le protocole prévoit le blanc, la mesure des étalons, le tracé de $A=f(C)$ , puis la mesure de l’échantillon et la détermination graphique de sa concentration. Mesurer l’échantillon avant la courbe inverse les étapes nécessaires, tandis qu’une comparaison de teinte ne remplace pas la courbe.

Answer

Faire le blanc, mesurer les étalons, tracer $$A=f(C)$$, mesurer l’échantillon puis lire sa concentration sur la courbe.

QCM : Composition chimique des solutions (18 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Pour une solution contenant un soluté A, comment définit-on la concentration massique de A ?

2. Dans une solution, quelle grandeur représente la concentration molaire d’un soluté A ?

3. Une solution contient un soluté de masse molaire $M(A)=58{,}5\ \text{g·mol}^{-1}$ à la concentration molaire $C(A)=0{,}20\ \text{mol·L}^{-1}$ . Quelle est sa concentration massique ?

4. On prépare $0{,}40\ \text{L}$ d’une solution dont la concentration massique visée est $12\ \text{g·L}^{-1}$ . Quelle masse de soluté faut-il peser ?

5. Lors d’une dissolution, le solide est dissous dans la fiole jaugée et la solution n’atteint pas encore le trait de jauge. Quelle est l’étape suivante du protocole ?

6. Lorsqu’on prélève une portion d’une solution mère pour la diluer, qu’advient-il de la quantité de matière de soluté présente dans cette portion après la dilution ?

7. Une élève prépare une dilution avec une pipette jaugée et une fiole jaugée. Quelle suite d’opérations respecte le protocole ?

8. Une technicienne trace un graphique à partir des mesures effectuées sur une solution pour différentes longueurs d’onde. Quelles grandeurs doit-elle placer en ordonnée et en abscisse pour obtenir le spectre d’absorption ?

9. Lorsqu’un spectrophotomètre mesure l’absorption d’un soluté pour une longueur d’onde donnée, quelle grandeur caractérise cette absorption ?

10. Une solution ne retire aucune radiation de la lumière visible comprise entre 400 nm et 800 nm. Quelle apparence présente-t-elle ?

11. Une espèce en solution absorbe certaines radiations visibles et en laisse passer d’autres. De quelles radiations résulte la couleur observée ?

12. Une mesure est effectuée à longueur d’onde fixée dans une cuve de 1,5 cm contenant une espèce à $2,0\times10^{-3}$ mol·L⁻¹. Quelle expression permet de calculer l’absorbance si le coefficient molaire vaut $120$ L·mol⁻¹·cm⁻¹ ?

13. Pour une solution donnée, la longueur d’onde et l’épaisseur de la cuve restent fixes. Si sa concentration molaire est multipliée par 3, que devient son absorbance dans le domaine de validité de la loi ?

14. Une équipe augmente progressivement la concentration d’une solution colorée et constate que l’absorbance ne varie plus proportionnellement. Quelle conclusion respecte le domaine de validité de la loi de Beer-Lambert ?

15. Pour déterminer la concentration inconnue d’un colorant, une élève mesure l’absorbance de l’échantillon et de plusieurs solutions étalons. Quel principe utilise-t-elle ?

16. Un laboratoire doit doser une espèce dissoute dans un échantillon. Quel résultat cherche-t-il à déterminer ?

17. Un échantillon incolore doit être analysé par étalonnage spectrophotométrique, dont la grandeur mesurée est l’absorbance. Quelle conclusion convient ?

18. Une analyste a préparé des étalons et choisi la longueur d’onde. Quelle suite d’opérations permet de déterminer la concentration de l’échantillon selon le protocole ?

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Questions et réponses du QCM

1. Pour une solution contenant un soluté A, comment définit-on la concentration massique de A ?

2. Dans une solution, quelle grandeur représente la concentration molaire d’un soluté A ?

3. Une solution contient un soluté de masse molaire M(A)=58,5 g⋅mol−1M(A)=58{,}5\ \text{g·mol}^{-1}M(A)=58,5 g⋅mol−1 à la concentration molaire C(A)=0,20 mol⋅L−1C(A)=0{,}20\ \text{mol·L}^{-1}C(A)=0,20 mol⋅L−1. Quelle est sa concentration massique ?

4. On prépare 0,40 L0{,}40\ \text{L}0,40 L d’une solution dont la concentration massique visée est 12 g⋅L−112\ \text{g·L}^{-1}12 g⋅L−1. Quelle masse de soluté faut-il peser ?

5. Lors d’une dissolution, le solide est dissous dans la fiole jaugée et la solution n’atteint pas encore le trait de jauge. Quelle est l’étape suivante du protocole ?

6. Lorsqu’on prélève une portion d’une solution mère pour la diluer, qu’advient-il de la quantité de matière de soluté présente dans cette portion après la dilution ?

7. Une élève prépare une dilution avec une pipette jaugée et une fiole jaugée. Quelle suite d’opérations respecte le protocole ?

8. Une technicienne trace un graphique à partir des mesures effectuées sur une solution pour différentes longueurs d’onde. Quelles grandeurs doit-elle placer en ordonnée et en abscisse pour obtenir le spectre d’absorption ?

9. Lorsqu’un spectrophotomètre mesure l’absorption d’un soluté pour une longueur d’onde donnée, quelle grandeur caractérise cette absorption ?

10. Une solution ne retire aucune radiation de la lumière visible comprise entre 400 nm et 800 nm. Quelle apparence présente-t-elle ?

11. Une espèce en solution absorbe certaines radiations visibles et en laisse passer d’autres. De quelles radiations résulte la couleur observée ?

12. Une mesure est effectuée à longueur d’onde fixée dans une cuve de 1,5 cm contenant une espèce à 2,0×10−32,0\times10^{-3}2,0×10−3 mol·L⁻¹. Quelle expression permet de calculer l’absorbance si le coefficient molaire vaut 120120120 L·mol⁻¹·cm⁻¹ ?

13. Pour une solution donnée, la longueur d’onde et l’épaisseur de la cuve restent fixes. Si sa concentration molaire est multipliée par 3, que devient son absorbance dans le domaine de validité de la loi ?

14. Une équipe augmente progressivement la concentration d’une solution colorée et constate que l’absorbance ne varie plus proportionnellement. Quelle conclusion respecte le domaine de validité de la loi de Beer-Lambert ?

15. Pour déterminer la concentration inconnue d’un colorant, une élève mesure l’absorbance de l’échantillon et de plusieurs solutions étalons. Quel principe utilise-t-elle ?

16. Un laboratoire doit doser une espèce dissoute dans un échantillon. Quel résultat cherche-t-il à déterminer ?

17. Un échantillon incolore doit être analysé par étalonnage spectrophotométrique, dont la grandeur mesurée est l’absorbance. Quelle conclusion convient ?

18. Une analyste a préparé des étalons et choisi la longueur d’onde. Quelle suite d’opérations permet de déterminer la concentration de l’échantillon selon le protocole ?

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4. On prépare $0{,}40\ \text{L}$ d’une solution dont la concentration massique visée est $12\ \text{g·L}^{-1}$ . Quelle masse de soluté faut-il peser ?

12. Une mesure est effectuée à longueur d’onde fixée dans une cuve de 1,5 cm contenant une espèce à $2,0\times10^{-3}$ mol·L⁻¹. Quelle expression permet de calculer l’absorbance si le coefficient molaire vaut $120$ L·mol⁻¹·cm⁻¹ ?