QCM : Eau et qualité des solutions (11 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quelle composition atomique correspond à une molécule d’eau H₂O ?

Deux atomes d’oxygène et un atome d’hydrogène
Un atome d’oxygène et deux atomes d’hydrogène
Un atome d’oxygène et trois atomes d’hydrogène
Deux atomes d’oxygène et deux atomes d’hydrogène

Un atome d’oxygène et deux atomes d’hydrogène

Explication

La formule H₂O indique deux atomes d’hydrogène associés à un atome d’oxygène. Les autres choix modifient le nombre de l’un ou des deux types d’atomes.

2. Dans une liaison O–H, l’oxygène attire davantage le double d’électrons que l’hydrogène. Quelle conséquence cela a-t-il sur la liaison ?

La liaison devient ionique, avec transfert complet des électrons vers l’oxygène
La liaison reste non polarisée, avec une répartition égale des électrons
La liaison devient polarisée, avec une densité électronique plus forte près de l’hydrogène
La liaison devient polarisée, avec une densité électronique plus forte près de l’oxygène

La liaison devient polarisée, avec une densité électronique plus forte près de l’oxygène

Explication

Comme l’oxygène est plus électronégatif, il attire davantage le double d’électrons et la liaison est polarisée. Le transfert complet décrit une liaison ionique, tandis qu’une répartition égale ou favorisant l’hydrogène contredit cette attraction.

3. Une molécule d’eau coudée présente une répartition dissymétrique des charges. Où se trouvent ses pôles électriques ?

Les pôles se compensent par une répartition symétrique dans la molécule
Le pôle négatif est sur l’oxygène et le pôle positif entre les deux hydrogènes
Le pôle négatif est entre les deux hydrogènes et le pôle positif sur l’oxygène
Le pôle positif est sur l’oxygène et le pôle négatif entre les deux hydrogènes

Le pôle négatif est sur l’oxygène et le pôle positif entre les deux hydrogènes

Explication

Dans la molécule d’eau coudée, l’oxygène forme le pôle négatif et le pôle positif se situe entre les deux hydrogènes, ce qui rend la molécule polaire. Les autres choix inversent les pôles ou négligent la dissymétrie liée à la géométrie.

4. Un échantillon solide contient des cations et des anions organisés régulièrement, et l’ensemble est électriquement neutre. Comment faut-il le caractériser ?

Un composé ionique portant une charge nette malgré ses ions opposés
Un composé ionique constitué d’ions chargés dont les charges s’équilibrent
Une solution ionique où les ions mobiles assurent la conduction
Une molécule covalente formée par la mise en commun d’électrons

Un composé ionique constitué d’ions chargés dont les charges s’équilibrent

Explication

Un composé ionique est un assemblage régulier de cations et d’anions, et sa neutralité résulte de l’équilibre de leurs charges. Dire que le solide porte une charge nette confond la charge des ions avec celle de l’ensemble; les autres choix désignent une liaison covalente ou une solution.

5. Lorsqu’un solide ionique se dissout, quelle succession d’étapes décrit correctement le processus ?

Dispersion du cristal, solvatation des ions, puis dissociation des ions solvatés
Dissociation du cristal, dispersion des ions, puis solvatation des ions dispersés
Solvatation des ions, dissociation du cristal, puis dispersion des ions solvatés
Dissociation du cristal, solvatation des ions, puis dispersion des ions solvatés

Dissociation du cristal, solvatation des ions, puis dispersion des ions solvatés

Explication

La dissolution commence par la dissociation du cristal, se poursuit par la solvatation des ions, puis par la dispersion des ions solvatés. Les autres séquences inversent des étapes ou confondent la séparation du cristal avec l’entourage des ions par le solvant.

6. Une solution ionique présente une charge globale nulle. Pourquoi peut-elle néanmoins conduire le courant électrique ?

Ses ions immobiles assurent le passage du courant.
Ses ions mobiles assurent le passage du courant.
Ses molécules d’eau transportent le courant.
Sa charge globale non nulle assure le passage du courant.

Ses ions mobiles assurent le passage du courant.

Explication

La neutralité concerne l’ensemble de la solution, tandis que la mobilité des ions permet le transport des charges électriques. L’immobilité des ions ne produit pas ce transport, les molécules d’eau ne sont pas le mécanisme indiqué et une charge globale non nulle n’est pas nécessaire.

7. Quel appareil mesure la conductivité d’une solution, exprimée en siemens par mètre ?

Un pH-mètre
Un thermomètre
Une burette graduée
Un conductimètre

Un conductimètre

Explication

La conductivité, qui mesure le pouvoir conducteur d’une solution, se mesure en siemens par mètre à l’aide d’un conductimètre. Le pH-mètre mesure le pH, la burette sert aux dosages et le thermomètre mesure la température.

8. Deux solutions ioniques ont la même température, mais diffèrent par les types d’ions qu’elles contiennent et par leur concentration en ions. Quelles caractéristiques peuvent expliquer des conductivités différentes ?

La concentration en ions et la forme du récipient
La composition ionique et la concentration en ions
La composition ionique et la température
La température et le volume total de solution

La composition ionique et la concentration en ions

Explication

La conductivité dépend notamment de la composition ionique, de la concentration des ions et de la température. Ici, la composition et la concentration diffèrent; la forme du récipient et le volume total ne sont pas les facteurs cités, et la température est identique.

9. Une eau est limpide et agréable au goût, mais sa qualité microbiologique n’a pas été vérifiée et ses paramètres physicochimiques sont inconnus. Peut-on conclure qu’elle est potable ?

Oui, si ses qualités organoleptiques sont satisfaisantes.
Non, les trois catégories de critères doivent être satisfaites.
Oui, si sa qualité microbiologique est satisfaisante.
Oui, si ses paramètres physicochimiques sont satisfaisants.

Non, les trois catégories de critères doivent être satisfaites.

Explication

La potabilité repose sur des critères microbiologiques, organoleptiques et physicochimiques. Un aspect agréable ne suffit pas; le statut microbiologique et les paramètres physicochimiques doivent aussi être évalués.

10. Un contrôle détecte des nitrates à quelques mg/L et des pesticides dissous à quelques µg/L. Comment classer ces deux catégories de polluants ?

Les nitrates et les pesticides sont des micropolluants.
Les nitrates sont des macropolluants et les pesticides des micropolluants.
Les nitrates et les pesticides sont des macropolluants.
Les nitrates sont des micropolluants et les pesticides des macropolluants.

Les nitrates sont des macropolluants et les pesticides des micropolluants.

Explication

Les nitrates, nutriments présents à des concentrations de quelques mg/L, relèvent des macropolluants; les pesticides dissous à l’ordre de quelques µg/L sont des micropolluants. Inverser les catégories ou regrouper les deux dans une même catégorie confond leurs caractéristiques.

11. Une station doit traiter des micropolluants difficiles à éliminer. Quelle combinaison de procédés peut-elle envisager ?

Dégradation biologique, adsorption ou filtration membranaire
Dosage, titrage ou mesure de conductivité
Aération, chauffage ou filtration sur tamis
Décantation, chloration ou mesure du pH

Dégradation biologique, adsorption ou filtration membranaire

Explication

La dégradation biologique, l’adsorption à la surface d’un matériau et la filtration membranaire sont des procédés envisageables pour éliminer les micropolluants. Le dosage et le titrage servent au contrôle, tandis que les autres opérations proposées ne correspondent pas aux méthodes citées.

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Quels atomes composent une molécule d’eau H₂O ?

Un atome d’oxygène et deux atomes d’hydrogène.

Quel atome attire davantage le double d’électrons de liaison dans l’eau ?

L’atome d’oxygène, plus électronégatif que l’hydrogène.

Quel pôle l’oxygène constitue-t-il dans la molécule d’eau ?

Le pôle négatif.

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