QCM : Grandeurs et solutions chimiques (21 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quel préfixe correspond à un facteur de 10−610^{-6} ?

centi, noté c
nano, noté n
micro, noté µ
milli, noté m

micro, noté µ

Explication

Le préfixe micro correspond à la puissance 10−610^{-6} et se note µ. Le préfixe nano correspond plutôt à 10−910^{-9}, tandis que milli et centi désignent respectivement 10−310^{-3} et 10−210^{-2}.

2. Une distance de 3 km3\,\text{km} vaut combien de mètres ?

30 000 m30\,000\,\text{m}
3 000 m3\,000\,\text{m}
0,003 m0,003\,\text{m}
300 m300\,\text{m}

$$3\,000\,\text{m}$$

Explication

Le préfixe kilo représente le facteur 10310^3, donc 3 km=3×103 m=3 000 m3\,\text{km}=3\times10^3\,\text{m}=3\,000\,\text{m}. Une conversion en hectomètres utiliserait plutôt le facteur 10210^2.

3. Laquelle de ces écritures respecte la forme de la notation scientifique ?

12,4×10−312,4\times10^{-3}
18,56×10218,56\times10^2
3,00×1083,00\times10^8
0,72×1050,72\times10^5

$$3,00\times10^8$$

Explication

En notation scientifique, le coefficient doit vérifier 1≤a<101\leq a<10 ; c’est le cas de 3,003,00. Les autres coefficients sont soit inférieurs à 1, soit supérieurs ou égaux à 10.

4. Combien de chiffres significatifs contient le nombre 0,004500,00450 ?

Trois
Deux
Cinq
Quatre

Trois

Explication

Les zéros placés à gauche ne sont pas significatifs, tandis que le zéro final écrit dans la partie décimale l’est ; 0,004500,00450 contient donc trois chiffres significatifs. Confondre les zéros initiaux avec des chiffres significatifs conduirait à en compter davantage.

5. Le produit 2,4×3,152,4\times3,15 doit-il être présenté avec combien de chiffres significatifs ?

Deux chiffres significatifs
Quatre chiffres significatifs
Une décimale
Trois chiffres significatifs

Deux chiffres significatifs

Explication

Une multiplication se règle selon le nombre de chiffres significatifs de la donnée qui en possède le moins ; ici, 2,42,4 en possède deux. La règle des décimales concerne plutôt une addition ou une soustraction.

6. À quelle précision faut-il écrire le résultat de 12,35+4,212,35+4,2 ?

À deux décimales
À l’unité près
À une décimale
Avec deux chiffres significatifs

À une décimale

Explication

Pour une addition, le résultat ne doit pas comporter plus de décimales que la donnée qui en possède le moins ; 4,24,2 impose donc une décimale. Le nombre de chiffres significatifs est la règle utilisée pour une multiplication ou une division.

7. Quelle définition décrit correctement une espèce chimique ?

Un ensemble de particules identiques représenté par une formule chimique
Un ensemble de mélanges différents réunis dans un même récipient
Une quantité de matière mesurée dans un volume donné
Un corps constitué d’un solvant et d’un soluté dissous

Un ensemble de particules identiques représenté par une formule chimique

Explication

Une espèce chimique regroupe des particules identiques, comme des atomes, des ions ou des molécules, et se note à l’aide d’une formule chimique. Un solvant et un soluté décrivent plutôt la composition d’une solution.

8. Un échantillon contient de l’eau et du chlorure de sodium dissous. Comment le classer ?

Comme un mélange contenant plusieurs espèces chimiques
Comme un corps formé d’un seul type de particules
Comme un corps pur constitué d’une seule espèce chimique
Comme une espèce chimique représentée par une formule unique

Comme un mélange contenant plusieurs espèces chimiques

Explication

La présence d’eau et de chlorure de sodium correspond à plusieurs espèces chimiques : l’échantillon est donc un mélange. Un corps pur ne contient qu’une seule espèce chimique.

9. Après agitation, on distingue des morceaux solides dans un liquide. Quel type de mélange observe-t-on ?

Un mélange hétérogène, car plusieurs constituants restent distinguables
Un mélange homogène, car le liquide contient plusieurs constituants
Un corps pur, car l’ensemble est contenu dans un seul récipient
Une solution homogène, car toute agitation produit une dissolution

Un mélange hétérogène, car plusieurs constituants restent distinguables

Explication

Un mélange hétérogène laisse distinguer au moins deux constituants, comme les morceaux solides et le liquide. L’agitation ne suffit pas à rendre un mélange homogène si les constituants restent visibles.

10. Dans une solution obtenue en dissolvant du sucre dans l’eau, quel rôle joue l’eau ?

Elle joue le rôle de soluté, car elle est présente dans la solution
Elle constitue le précipité, car elle reste au fond du récipient
Elle joue le rôle de solvant, car elle dissout le sucre
Elle représente l’espèce dissoute, car elle forme le mélange final

Elle joue le rôle de solvant, car elle dissout le sucre

Explication

Le solvant est l’espèce qui dissout le soluté ; dans cet exemple, l’eau dissout le sucre. Le sucre est donc le soluté, puisqu’il est l’espèce dissoute.

11. Quelle caractéristique permet d’identifier une solution aqueuse ?

Elle est préparée avec deux liquides miscibles
Son soluté est nécessairement un solide
Son solvant est l’eau
Elle contient une quantité maximale de soluté

Son solvant est l’eau

Explication

Une solution est dite aqueuse lorsque son solvant est l’eau. La nature du soluté peut varier et n’est pas forcément celle d’un solide.

12. Une solution contient 12 g12\ \mathrm{g} de soluté dans 0,50 L0{,}50\ \mathrm{L} de solution. Quelle est sa concentration en masse ?

12,5 g⋅L−112{,}5\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}
24 g⋅L−124\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}
6 g⋅L−16\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}
0,042 g⋅L−10{,}042\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}

$$24\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}$$

Explication

La concentration en masse se calcule avec Cm=msoluteˊVsolutionC_m=\frac{m_{\text{soluté}}}{V_{\text{solution}}}, donc Cm=120,50=24 g⋅L−1C_m=\frac{12}{0{,}50}=24\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}. La masse volumique ne convient pas ici, car il faut utiliser la masse du soluté et le volume de solution.

13. Quelle relation permet de calculer la masse volumique d’un corps de masse mm et de volume VV ?

ρ=Vm\rho=\frac{V}{m}
ρ=m+V\rho=m+V
ρ=mV\rho=\frac{m}{V}
ρ=m×V\rho=m\times V

$$\rho=\frac{m}{V}$$

Explication

La masse volumique est définie par le rapport de la masse du corps sur son volume, soit ρ=mV\rho=\frac{m}{V}. Elle peut aussi varier lorsque la température change.

14. Quelle masse de soluté faut-il dissoudre pour préparer 0,250 L0{,}250\ \mathrm{L} d’une solution de concentration 8,0 g⋅L−18{,}0\ \mathrm{g\cdot L^{-1}} ?

2,0 g2{,}0\ \mathrm{g}
0,032 g0{,}032\ \mathrm{g}
32 g32\ \mathrm{g}
8,25 g8{,}25\ \mathrm{g}

$$2{,}0\ \mathrm{g}$$

Explication

Lors d’une dissolution, la masse à peser vérifie msoluteˊ=Cm×Vsolutionm_{\text{soluté}}=C_m\times V_{\text{solution}}, donc m=8,0×0,250=2,0 gm=8{,}0\times0{,}250=2{,}0\ \mathrm{g}. Le volume ne se divise pas par la concentration dans cette préparation.

15. Quel enchaînement correspond à la préparation d’une solution par dissolution ?

Peser le soluté, le transférer dans une fiole jaugée, compléter et homogénéiser
Verser de l’eau dans un bécher, mesurer sa masse, puis filtrer
Prélever une solution mère, la transférer, compléter et homogénéiser
Chauffer le soluté, le refroidir, puis recueillir le liquide formé

Peser le soluté, le transférer dans une fiole jaugée, compléter et homogénéiser

Explication

La dissolution consiste à peser le soluté, le placer dans une fiole jaugée, ajouter de l’eau distillée jusqu’au trait puis homogénéiser. Le prélèvement d’une solution mère appartient à la préparation par dilution.

16. Que signifie diluer une solution ?

Augmenter sa concentration en ajoutant du soluté
Remplacer le soluté par une autre espèce chimique
Diminuer sa concentration en ajoutant du solvant
Séparer ses constituants par filtration

Diminuer sa concentration en ajoutant du solvant

Explication

Diluer consiste à ajouter du solvant à une solution afin d’en diminuer la concentration. Le soluté déjà présent n’est pas remplacé par une autre espèce chimique.

17. Lors d’une dilution de facteur F=5F=5, quelle relation entre les volumes est correcte ?

Vpreˊleveˊe=5×VfilleV_{\text{prélevée}}=5\times V_{\text{fille}}
Vfille=Vpreˊleveˊe5V_{\text{fille}}=\frac{V_{\text{prélevée}}}{5}
Vfille=5×VpreˊleveˊeV_{\text{fille}}=5\times V_{\text{prélevée}}
Vpreˊleveˊe=Vfille+5V_{\text{prélevée}}=V_{\text{fille}}+5

$$V_{\text{fille}}=5\times V_{\text{prélevée}}$$

Explication

Le facteur de dilution vérifie F=VfilleVpreˊleveˊeF=\frac{V_{\text{fille}}}{V_{\text{prélevée}}}, donc un facteur égal à 55 donne Vfille=5×VpreˊleveˊeV_{\text{fille}}=5\times V_{\text{prélevée}}. La masse de soluté reste conservée pendant cette opération.

18. Quelle propriété physique peut servir à identifier une espèce chimique ?

La durée de conservation du produit
Le volume du récipient utilisé
La masse de l’échantillon analysé
Sa température de changement d’état

Sa température de changement d’état

Explication

Les températures de changement d’état sont des caractéristiques physiques propres à l’identification d’une espèce chimique. La masse de l’échantillon dépend de la quantité prélevée et ne suffit donc pas à identifier l’espèce.

19. Lorsqu’un corps pur fond dans des conditions données, comment évolue sa température pendant le changement d’état ?

Elle varie selon la masse du corps pur
Elle augmente progressivement pendant la fusion
Elle reste constante pendant la fusion
Elle diminue jusqu’à la fin de la fusion

Elle reste constante pendant la fusion

Explication

Un corps pur change d’état à température constante, ce qui s’applique ici à sa fusion. Une variation progressive de température caractérise plutôt une évolution en dehors du palier de changement d’état ou une situation différente.

20. Que signifie doser une espèce chimique par étalonnage ?

Séparer ses constituants grâce à une succession de filtrations
Déterminer sa concentration en masse avec des solutions étalons connues
Mesurer sa masse volumique sans comparer plusieurs solutions
Identifier sa température de fusion avec un thermomètre étalonné

Déterminer sa concentration en masse avec des solutions étalons connues

Explication

Le dosage par étalonnage consiste à déterminer une concentration en masse en utilisant des solutions étalons de concentrations connues. Mesurer une température ou séparer des constituants correspond à d’autres opérations expérimentales.

21. Quelle démarche permet de déterminer graphiquement la concentration inconnue lors d’un dosage par étalonnage ?

Filtrer la solution, sécher le résidu puis calculer sa masse totale
Mesurer une grandeur, tracer une courbe puis y associer la valeur inconnue
Chauffer l’échantillon, relever son palier puis comparer deux températures
Diluer l’échantillon, évaporer le solvant puis observer le dépôt obtenu

Mesurer une grandeur, tracer une courbe puis y associer la valeur inconnue

Explication

On mesure une grandeur physique, on construit la courbe d’étalonnage à partir des solutions connues, puis on détermine graphiquement la concentration inconnue. L’observation d’un palier de température relève de l’identification par changement d’état et non de cette méthode.

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À quelles puissances de dix correspondent les préfixes téra, giga et méga ?

Téra correspond à 10¹², giga à 10⁹, méga à 10⁶.

Quels sont les symboles des préfixes kilo, hecto et déca ?

kilo est k, hecto est h, déca est da.

Quels préfixes correspondent aux puissances négatives 10⁻¹, 10⁻³ et 10⁻⁶ ?

Déci est 10⁻¹, milli est 10⁻³, micro est 10⁻⁶.

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