QCM : Concentration, dilution et spectrophotométrie — 19 questions

Question 1

1. À quelle longueur d’onde le permanganate de potassium présente-t-il son absorption maximale ?

\lambda_{\max}=752{,}6\ \text{nm}

\lambda_{\max}=525{,}6\ \text{nm}

\lambda_{\max}=625{,}6\ \text{nm}

\lambda_{\max}=425{,}6\ \text{nm}

Explication

Le permanganate de potassium absorbe au maximum à $525{,}6\ \text{nm}$ , dans le domaine du vert. La valeur de $425{,}6\ \text{nm}$ correspond à une autre longueur d’onde et ne caractérise pas ce maximum.

Answer

$$\lambda_{\max}=525{,}6\ \text{nm}$$

Question 2

2. Quelle couleur une solution de permanganate de potassium est-elle principalement perçue comme ayant, sachant qu’elle absorbe surtout la lumière verte ?

Bleue ou cyan

Violette ou magenta

Orange ou rouge

Verte ou jaune-verte

Explication

La solution apparaît violette ou magenta parce que cette couleur est complémentaire de la radiation verte absorbée. La couleur observée ne correspond donc pas directement à la couleur principalement absorbée.

Answer

Violette ou magenta

Question 3

3. Quel est le rôle d’une échelle de teinte dans l’étude de l’eau de Dakin ?

Mesurer directement l’absorbance d’une solution inconnue

Estimer visuellement la concentration d’une solution inconnue

Déterminer la masse de soluté ajoutée à une solution

Régler la longueur d’onde du spectrophotomètre

Explication

Une échelle de teinte rassemble des solutions de couleurs connues afin d’estimer visuellement la concentration d’une solution inconnue. La mesure directe de l’absorbance relève du spectrophotomètre, pas de l’observation de la teinte.

Answer

Estimer visuellement la concentration d’une solution inconnue

Question 4

4. Comment prépare-t-on correctement les cinq solutions filles à partir d’une solution mère ?

Prélever 1,0 à 9,0 mL de solution mère et compléter chaque tube à 10 mL avec l’eau distillée

Prélever 1,0 à 9,0 mL d’eau distillée et compléter chaque tube à 10 mL avec la solution mère

Prélever 10,0 mL de solution mère dans chaque tube et ajouter des volumes variables d’eau distillée

Prélever le même volume de solution mère et compléter les tubes avec des volumes différents d’eau distillée

Explication

Les volumes de solution mère sont respectivement 1,0, 3,0, 5,0, 7,0 et 9,0 mL, puis chaque tube est complété à 10 mL avec l’eau distillée. Le volume de solution mère varie donc, tandis que le volume final reste constant.

Answer

Prélever 1,0 à 9,0 mL de solution mère et compléter chaque tube à 10 mL avec l’eau distillée

Question 5

5. Une solution mère a une concentration de $30\ \text{mg·L}^{-1}$ . Quelle concentration obtient-on en prélevant $5{,}0\ \text{mL}$ et en complétant à $10\ \text{mL}$ ?

6\ \text{mg·L}^{-1}

25\ \text{mg·L}^{-1}

60\ \text{mg·L}^{-1}

15\ \text{mg·L}^{-1}

Explication

La relation de dilution donne $C_n=\frac{30\times5{,}0}{10}=15\ \text{mg·L}^{-1}$ . Les valeurs de $6\ \text{mg·L}^{-1}$ et $60\ \text{mg·L}^{-1}$ résultent notamment d’une mauvaise utilisation du volume final.

Answer

$$15\ \text{mg·L}^{-1}$$

Question 6

6. Quelles sont les concentrations massiques des cinq solutions filles préparées avec la solution mère et les volumes indiqués ?

1,0 ; 3,0 ; 5,0 ; 7,0 ; 9,0 mg·L⁻¹

3,0 ; 9,0 ; 15 ; 21 ; 27 mg·L⁻¹

3,0 ; 6,0 ; 12 ; 18 ; 24 mg·L⁻¹

30 ; 27 ; 21 ; 15 ; 9,0 mg·L⁻¹

Explication

Les cinq concentrations sont respectivement 3,0, 9,0, 15, 21 et 27 mg·L⁻¹. Les nombres 1,0 à 9,0 mL correspondent aux volumes prélevés, et non aux concentrations finales.

Answer

3,0 ; 9,0 ; 15 ; 21 ; 27 mg·L⁻¹

Question 7

7. Quelle caractéristique décrit correctement l’absorbance mesurée par un spectrophotomètre ?

C’est un volume exprimé en millilitres qui décrit la quantité de solution analysée

C’est une concentration exprimée en mg·L⁻¹ qui indique la quantité de soluté

C’est une longueur exprimée en nanomètres qui caractérise la couleur absorbée

C’est une grandeur sans unité qui caractérise l’absorption d’une solution colorée

Explication

L’absorbance est une grandeur sans unité utilisée pour caractériser l’absorption d’une solution colorée. La longueur d’onde, en revanche, s’exprime en nanomètres et constitue une grandeur différente.

Answer

C’est une grandeur sans unité qui caractérise l’absorption d’une solution colorée

Question 8

8. Selon la loi de Beer-Lambert, comment évolue l’absorbance lorsque la concentration de l’espèce colorée augmente, à conditions expérimentales constantes ?

Elle diminue proportionnellement à la concentration

Elle augmente proportionnellement à la concentration

Elle reste constante quelle que soit la concentration

Elle varie comme le carré de la concentration

Explication

La loi de Beer-Lambert s’écrit $A=k\cdot C$ : l’absorbance est donc proportionnelle à la concentration lorsque les conditions restent constantes. Une variation selon le carré de la concentration ne correspond pas à cette relation.

Answer

Elle augmente proportionnellement à la concentration

Question 9

9. Lorsqu’une solution est diluée par ajout d’eau, quelle évolution décrit correctement la situation ?

La masse du soluté reste constante et le volume de solution diminue.

La quantité de matière du soluté augmente et la concentration augmente.

La quantité de matière du soluté reste constante et la concentration diminue.

La quantité de matière du soluté diminue et la concentration reste constante.

Explication

Lors d’une dilution, aucun soluté n’est retiré : sa masse et sa quantité de matière sont conservées, tandis que le volume augmente et que la concentration diminue. L’ajout d’eau ne fait donc pas diminuer la quantité de soluté présente.

Answer

La quantité de matière du soluté reste constante et la concentration diminue.

Question 10

10. Une solution de concentration initiale $C_1$ et de volume $V_1$ est diluée jusqu’à une concentration finale $C_2$ et un volume $V_2$ . Quelle relation traduit la conservation du soluté ?

C_1V_2 = C_2V_1

C_1 + V_1 = C_2 + V_2

\frac{C_1}{V_1} = \frac{C_2}{V_2}

C_1V_1 = C_2V_2

Explication

La conservation de la quantité de matière du soluté conduit à l’égalité $C_1V_1 = C_2V_2$ , avec des unités compatibles. L’expression $C_1V_2 = C_2V_1$ inverse les volumes et ne représente pas la conservation recherchée.

Answer

$$C_1V_1 = C_2V_2$$

Question 11

11. Quelle succession d’opérations permet de réaliser correctement une dilution en fiole jaugée ?

Prélever avec une pipette jaugée, transférer dans la fiole, ajouter de l’eau, homogénéiser, compléter au trait puis homogénéiser.

Verser dans la fiole, compléter au trait, prélever avec une pipette jaugée puis agiter la solution obtenue.

Prélever avec une éprouvette graduée, transférer dans la fiole, compléter au trait puis ajouter de l’eau progressivement.

Ajouter de l’eau dans la fiole, verser la solution mère, homogénéiser puis ajuster le volume avec une pipette.

Explication

La procédure correcte utilise une pipette jaugée pour prélever la solution mère, puis une fiole jaugée pour compléter précisément le volume et homogénéiser. Une éprouvette graduée ne fournit pas la même précision qu’une pipette jaugée pour le prélèvement.

Answer

Prélever avec une pipette jaugée, transférer dans la fiole, ajouter de l’eau, homogénéiser, compléter au trait puis homogénéiser.

Question 12

12. Comment définit-on la concentration massique d’une solution ?

Par le quotient de la masse de soluté par le volume de solution, en

g\cdot L^{-1}

.

Par le quotient de la quantité de matière par le volume de solution, en

mol\cdot L^{-1}

.

Par le quotient du volume de solution par la masse de soluté, en

L\cdot g^{-1}

.

Par le produit de la masse de soluté par le volume de solution, en

g\cdot L^{-1}

.

Explication

La concentration massique compare la masse de soluté au volume total de solution et s’exprime en $g\cdot L^{-1}$ . Le quotient d’une quantité de matière par un volume correspond à la concentration molaire, et non à la concentration massique.

Answer

Par le quotient de la masse de soluté par le volume de solution, en $$g\cdot L^{-1}$$.

Question 13

13. Quelle grandeur intervient au numérateur de la concentration molaire ?

La masse du soluté, exprimée en grammes.

La masse molaire du soluté, exprimée en grammes par mole.

Le volume de solution, exprimé en litres.

La quantité de matière du soluté, exprimée en moles.

Explication

La concentration molaire est le quotient de la quantité de matière du soluté par le volume de solution et s’exprime en $mol\cdot L^{-1}$ . La masse du soluté intervient dans la concentration massique, tandis que la masse molaire sert à relier masse et quantité de matière.

Answer

La quantité de matière du soluté, exprimée en moles.

Question 14

14. Une solution possède une concentration massique $C_m$ et le soluté a une masse molaire $M$ . Quelle expression permet de calculer sa concentration molaire ?

C = \frac{M}{C_m}

C = C_m + M

C = \frac{C_m}{M}

C = C_mM

Explication

La relation entre les deux concentrations est $C = \frac{C_m}{M}$ , car la masse molaire convertit la masse de soluté en quantité de matière. Le produit $C_mM$ ne donne pas la concentration molaire recherchée.

Answer

$$C = \frac{C_m}{M}$$

Question 15

15. Quelle valeur approchée représente la constante d’Avogadro ?

6{,}02\times10^{23}\ mol^{-1}

6{,}02\times10^{-23}\ mol^{-1}

1{,}00\times10^{23}\ mol^{-1}

9{,}81\times10^{23}\ mol^{-1}

Explication

La constante d’Avogadro vaut environ $6{,}02\times10^{23}\ mol^{-1}$ . L’exposant négatif ou les autres valeurs proposées ne correspondent pas à la constante donnée.

Answer

$$6{,}02\times10^{23}\ mol^{-1}$$

Question 16

16. Comment définit-on le facteur de dilution d’une solution ?

Comme le rapport de la concentration finale à la concentration initiale

Comme la différence entre les deux concentrations exprimées en masse

Comme le rapport de la concentration initiale à la concentration finale

Comme le produit de la concentration finale par le volume prélevé

Explication

Le facteur de dilution compare la concentration initiale à la concentration finale et s’écrit aussi comme le rapport du volume final au volume prélevé. Un facteur supérieur à 1 correspond donc à une diminution de la concentration, et non à une concentration finale plus élevée.

Answer

Comme le rapport de la concentration initiale à la concentration finale

Question 17

17. Une solution dont la concentration passe de 300 mg·L⁻¹ à 30 mg·L⁻¹ a-t-elle été diluée de quel facteur ?

D’un facteur 3

D’un facteur 30

D’un facteur 270

D’un facteur 10

Explication

La concentration initiale divisée par la concentration finale donne $F = \frac{300}{30} = 10$ . La concentration est donc divisée par 10, tandis que le facteur de dilution est égal à 10 et non à 30.

Answer

D’un facteur 10

Question 18

18. Quelle grandeur correspond au quotient de la masse d’un liquide par son volume ?

La quantité de matière, exprimée ici en mol·L⁻¹

Le volume molaire, exprimé ici en L·mol⁻¹

La concentration molaire, exprimée ici en mol·L⁻¹

La masse volumique, exprimée ici en g·mL⁻¹

Explication

La masse volumique est définie par $e = \frac{m}{V}$ et rapporte la masse totale d’un liquide à son volume. La concentration, elle, concerne la masse ou la quantité de soluté rapportée au volume de solution.

Answer

La masse volumique, exprimée ici en g·mL⁻¹

Question 19

19. Dans les mêmes conditions, comment compare-t-on les volumes occupés par des quantités identiques de gaz différents ?

Ils occupent des volumes inversement proportionnels à leur pression

Ils occupent des volumes proportionnels à leur masse molaire

Ils occupent le même volume

Ils occupent des volumes déterminés par leur nature chimique

Explication

Une quantité donnée de gaz occupe le même volume quel que soit le gaz dans les conditions considérées. La masse molaire ou la nature chimique du gaz ne modifie donc pas cette égalité dans ces conditions.

Answer

Ils occupent le même volume

QCM : Concentration, dilution et spectrophotométrie — 19 questions

Questions et réponses du QCM

1. À quelle longueur d’onde le permanganate de potassium présente-t-il son absorption maximale ?

2. Quelle couleur une solution de permanganate de potassium est-elle principalement perçue comme ayant, sachant qu’elle absorbe surtout la lumière verte ?

3. Quel est le rôle d’une échelle de teinte dans l’étude de l’eau de Dakin ?

4. Comment prépare-t-on correctement les cinq solutions filles à partir d’une solution mère ?

5. Une solution mère a une concentration de $30\ \text{mg·L}^{-1}$ . Quelle concentration obtient-on en prélevant $5{,}0\ \text{mL}$ et en complétant à $10\ \text{mL}$ ?

6. Quelles sont les concentrations massiques des cinq solutions filles préparées avec la solution mère et les volumes indiqués ?

7. Quelle caractéristique décrit correctement l’absorbance mesurée par un spectrophotomètre ?

8. Selon la loi de Beer-Lambert, comment évolue l’absorbance lorsque la concentration de l’espèce colorée augmente, à conditions expérimentales constantes ?

9. Lorsqu’une solution est diluée par ajout d’eau, quelle évolution décrit correctement la situation ?

10. Une solution de concentration initiale $C_1$ et de volume $V_1$ est diluée jusqu’à une concentration finale $C_2$ et un volume $V_2$ . Quelle relation traduit la conservation du soluté ?

11. Quelle succession d’opérations permet de réaliser correctement une dilution en fiole jaugée ?

12. Comment définit-on la concentration massique d’une solution ?

13. Quelle grandeur intervient au numérateur de la concentration molaire ?

14. Une solution possède une concentration massique $C_m$ et le soluté a une masse molaire $M$ . Quelle expression permet de calculer sa concentration molaire ?

15. Quelle valeur approchée représente la constante d’Avogadro ?

16. Comment définit-on le facteur de dilution d’une solution ?

17. Une solution dont la concentration passe de 300 mg·L⁻¹ à 30 mg·L⁻¹ a-t-elle été diluée de quel facteur ?

18. Quelle grandeur correspond au quotient de la masse d’un liquide par son volume ?

19. Dans les mêmes conditions, comment compare-t-on les volumes occupés par des quantités identiques de gaz différents ?

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QCM : Concentration, dilution et spectrophotométrie — 19 questions

Questions et réponses du QCM

1. À quelle longueur d’onde le permanganate de potassium présente-t-il son absorption maximale ?

2. Quelle couleur une solution de permanganate de potassium est-elle principalement perçue comme ayant, sachant qu’elle absorbe surtout la lumière verte ?

3. Quel est le rôle d’une échelle de teinte dans l’étude de l’eau de Dakin ?

4. Comment prépare-t-on correctement les cinq solutions filles à partir d’une solution mère ?

5. Une solution mère a une concentration de 30 mg⋅L−130\ \text{mg·L}^{-1}30 mg⋅L−1. Quelle concentration obtient-on en prélevant 5,0 mL5{,}0\ \text{mL}5,0 mL et en complétant à 10 mL10\ \text{mL}10 mL ?

6. Quelles sont les concentrations massiques des cinq solutions filles préparées avec la solution mère et les volumes indiqués ?

7. Quelle caractéristique décrit correctement l’absorbance mesurée par un spectrophotomètre ?

8. Selon la loi de Beer-Lambert, comment évolue l’absorbance lorsque la concentration de l’espèce colorée augmente, à conditions expérimentales constantes ?

9. Lorsqu’une solution est diluée par ajout d’eau, quelle évolution décrit correctement la situation ?

10. Une solution de concentration initiale C1C_1C1​ et de volume V1V_1V1​ est diluée jusqu’à une concentration finale C2C_2C2​ et un volume V2V_2V2​. Quelle relation traduit la conservation du soluté ?

11. Quelle succession d’opérations permet de réaliser correctement une dilution en fiole jaugée ?

12. Comment définit-on la concentration massique d’une solution ?

13. Quelle grandeur intervient au numérateur de la concentration molaire ?

14. Une solution possède une concentration massique CmC_mCm​ et le soluté a une masse molaire MMM. Quelle expression permet de calculer sa concentration molaire ?

15. Quelle valeur approchée représente la constante d’Avogadro ?

16. Comment définit-on le facteur de dilution d’une solution ?

17. Une solution dont la concentration passe de 300 mg·L⁻¹ à 30 mg·L⁻¹ a-t-elle été diluée de quel facteur ?

18. Quelle grandeur correspond au quotient de la masse d’un liquide par son volume ?

19. Dans les mêmes conditions, comment compare-t-on les volumes occupés par des quantités identiques de gaz différents ?

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5. Une solution mère a une concentration de $30\ \text{mg·L}^{-1}$ . Quelle concentration obtient-on en prélevant $5{,}0\ \text{mL}$ et en complétant à $10\ \text{mL}$ ?

10. Une solution de concentration initiale $C_1$ et de volume $V_1$ est diluée jusqu’à une concentration finale $C_2$ et un volume $V_2$ . Quelle relation traduit la conservation du soluté ?

14. Une solution possède une concentration massique $C_m$ et le soluté a une masse molaire $M$ . Quelle expression permet de calculer sa concentration molaire ?