QCM : Dissolution des gaz dans l’eau — 13 questions

Questions et réponses du QCM

1. Comment qualifie-t-on un mélange dont on distingue au moins deux constituants à l’œil nu ?

Un mélange hétérogène
Une solution saturée
Un mélange homogène
Une substance pure

Un mélange hétérogène

Explication

Un mélange est hétérogène lorsque plusieurs constituants sont visibles à l’œil nu. Un mélange homogène présente au contraire un aspect uniforme, sans constituants discernables.

2. Quelle peut être l’origine d’une eau gazeuse naturelle ?

De l’air atmosphérique filtré par une bouteille
Du dioxyde de carbone piégé dans la roche
Une machine à soda utilisée dans une usine
Du dioxygène produit par des végétaux aquatiques

Du dioxyde de carbone piégé dans la roche

Explication

Une eau gazeuse naturelle peut se former lorsque du dioxyde de carbone est piégé dans la roche, puis entraîne la formation d’une eau gazeuse en surface. Une machine à soda produit une eau gazeuse artificielle.

3. Quel gaz contenu dans une boisson gazeuse trouble l’eau de chaux ?

Le dioxygène
Le diazote
La vapeur d’eau
Le dioxyde de carbone

Le dioxyde de carbone

Explication

Le dioxyde de carbone trouble l’eau de chaux et permet ainsi d’être identifié. Une eau de chaux qui reste limpide ne révèle pas la présence de ce gaz.

4. Quelle manipulation permet d’identifier le gaz d’une boisson gazeuse ?

Le refroidir dans un tube puis mesurer sa couleur
Le faire passer dans de l’eau de chaux et observer un trouble
Le mélanger à de l’eau et observer une disparition du liquide
Le faire passer dans de l’huile et rechercher la formation de bulles

Le faire passer dans de l’eau de chaux et observer un trouble

Explication

Le gaz est identifié comme du dioxyde de carbone si son passage dans l’eau de chaux provoque un trouble. L’absence de trouble ne fournit pas ce résultat d’identification.

5. Que représente la solubilité d’un soluté dans l’eau ?

La masse minimale nécessaire pour rendre l’eau saturée
La masse présente dans une quantité quelconque de solution
La masse maximale dissolvable dans un litre d’eau
Le volume total occupé par le soluté après dissolution

La masse maximale dissolvable dans un litre d’eau

Explication

La solubilité correspond à la masse maximale de soluté que l’on peut dissoudre dans un litre de solvant. La masse réellement dissoute peut être inférieure à cette valeur.

6. À 20 °C et à la pression atmosphérique normale, quel classement des trois gaz selon leur solubilité dans l’eau est correct ?

Diazote, dioxygène, dioxyde de carbone
Dioxyde de carbone, dioxygène, diazote
Dioxygène, dioxyde de carbone, diazote
Dioxyde de carbone, diazote, dioxygène

Dioxyde de carbone, dioxygène, diazote

Explication

À 20 °C, le dioxyde de carbone est le plus soluble, tandis que le diazote est le moins soluble des trois gaz. Le dioxygène possède donc une solubilité intermédiaire.

7. Quel volume maximal de dioxygène peut être dissous dans un aquarium contenant 96 L d’eau à 20 °C, si la solubilité vaut 31 mL par litre ?

297L297\,\text{L}, soit environ 297000mL297000\,\text{mL}
2976mL2976\,\text{mL}, soit environ 3L3\,\text{L}
96mL96\,\text{mL}, soit environ 0,096L0{,}096\,\text{L}
310mL310\,\text{mL}, soit environ 0,31L0{,}31\,\text{L}

$$2976\,\text{mL}$$, soit environ $$3\,\text{L}$$

Explication

On multiplie la solubilité par le volume d’eau : Vmax=31mL/L×96L=2976mL3LV_{max}=31\,\text{mL/L}\times96\,\text{L}=2976\,\text{mL}\approx3\,\text{L}. La valeur de 310 mL correspondrait à une quantité d’eau d’environ 10 L, pas à 96 L.

8. Comment la température de l’eau influence-t-elle la dissolution d’un gaz ?

Plus l’eau est chaude, plus le gaz se dissout
Plus l’eau est chaude, moins le gaz se dissout
La température ne modifie pas la dissolution du gaz
Le gaz se dissout davantage quand l’eau atteint 0 °C puis diminue

Plus l’eau est chaude, moins le gaz se dissout

Explication

La solubilité des gaz diminue lorsque la température de l’eau augmente. Ainsi, une eau plus chaude dissout moins de gaz qu’une eau plus froide.

9. Quelle définition correspond au réchauffement climatique ?

Une modification saisonnière de la circulation atmosphérique mesurée sur quelques semaines
Une hausse de la température moyenne des océans et de l’atmosphère mesurée sur plusieurs décennies
Une variation locale de la température observée pendant quelques heures ou quelques jours
Une augmentation annuelle de la quantité de précipitations dans toutes les régions du monde

Une hausse de la température moyenne des océans et de l’atmosphère mesurée sur plusieurs décennies

Explication

Le réchauffement climatique désigne une augmentation de la température moyenne des océans et de l’atmosphère à l’échelle mondiale sur plusieurs décennies. Une variation météorologique ponctuelle ne suffit pas à caractériser cette tendance climatique de longue durée.

10. Pourquoi l’augmentation actuelle du dioxyde de carbone atmosphérique contribue-t-elle au réchauffement climatique ?

Elle réduit la quantité de rayonnement solaire reçue par les océans et refroidit l’atmosphère
Elle transforme directement la vapeur d’eau en précipitations et diminue la température mondiale
Elle renforce le piégeage du rayonnement dans l’atmosphère et augmente la température moyenne
Elle bloque la photosynthèse des plantes et empêche toute libération de chaleur terrestre

Elle renforce le piégeage du rayonnement dans l’atmosphère et augmente la température moyenne

Explication

L’augmentation des gaz à effet de serre, notamment du dioxyde de carbone, renforce le phénomène qui influence la température moyenne terrestre. La réduction du rayonnement solaire reçu n’est pas le mécanisme décrit pour expliquer ce réchauffement.

11. Quelle température moyenne terrestre l’effet de serre naturel contribue-t-il à maintenir ?

Environ 15 °C
Environ 0 °C
Environ -270 °C
Environ 50 °C

Environ 15 °C

Explication

Les gaz à effet de serre naturels piègent une partie des rayonnements et permettent une température moyenne terrestre d’environ 15 °C. La valeur d’environ 270C-270\,^{\circ}\mathrm{C} correspond à l’estimation de la température sans effet de serre, et non avec l’effet naturel.

12. Dans un bilan simplifié où les activités humaines ajoutent 10 tonnes de CO₂, quel bilan reste-t-il dans l’atmosphère après l’absorption par les plantes et les océans ?

5 tonnes supplémentaires
2,5 tonnes supplémentaires
10 tonnes supplémentaires
7,5 tonnes supplémentaires

5 tonnes supplémentaires

Explication

Les plantes absorbent 2,5 tonnes et les océans en absorbent 2,5 tonnes, soit 5 tonnes retirées des 10 tonnes ajoutées. Il reste donc 5 tonnes supplémentaires dans l’atmosphère, et non 7,5 tonnes.

13. Comment l’augmentation de la température des océans influence-t-elle leur rôle dans le cycle du carbone ?

Elle diminue leur capacité à absorber le dioxyde de carbone par dissolution
Elle augmente leur capacité à absorber le dioxyde de carbone par dissolution
Elle empêche les activités humaines d’ajouter du dioxyde de carbone à l’atmosphère
Elle transforme le dioxyde de carbone dissous en oxygène atmosphérique

Elle diminue leur capacité à absorber le dioxyde de carbone par dissolution

Explication

Les océans limitent le réchauffement en dissolvant une partie du dioxyde de carbone atmosphérique, mais leur capacité d’absorption diminue lorsque leur température augmente. Leur réchauffement ne renforce donc pas cette absorption et ne transforme pas le dioxyde de carbone en oxygène.

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Mémorisez les réponses avec 29 flashcards sur Dissolution des gaz dans l’eau.

Qu'est-ce qu'un mélange hétérogène ?

Un mélange où l'on distingue au moins deux constituants à l'œil nu.

Qu'est-ce qu'un mélange homogène ?

Un mélange où l'on ne distingue pas ses constituants.

Quelle est l'origine naturelle d'une eau gazeuse ?

Du dioxyde de carbone piégé dans la roche formant une eau gazeuse en surface.

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