QCM : L’air : composition et propriétés — 12 questions

Question 1

1. Lors de l’expérience de Lavoisier, quelle succession d’observations permet de mettre en évidence la transformation d’une partie de l’air par le mercure ?

Le mercure disparaît, le volume d’air reste constant, puis l’oxyde produit de la vapeur d’eau

Un oxyde rouge se forme, le volume d’air diminue, puis le chauffage de cet oxyde restitue le gaz disparu

Un oxyde rouge se forme, le volume d’air augmente, puis le chauffage de cet oxyde absorbe le gaz restant

Le gaz restant devient combustible, le volume d’air diminue, puis le mercure restitue l’oxyde formé

Explication

Le chauffage du mercure pendant douze jours forme un oxyde rouge et consomme une partie du gaz présent, ce qui réduit le volume d’air. Le chauffage ultérieur de l’oxyde rouge libère le gaz qui avait disparu, et non le gaz résiduel.

Answer

Un oxyde rouge se forme, le volume d’air diminue, puis le chauffage de cet oxyde restitue le gaz disparu

Question 2

2. Après le chauffage du mercure, quelle propriété caractérise le gaz restant par rapport au gaz récupéré en chauffant l’oxyde rouge ?

Le gaz restant est formé par la décomposition de l’oxyde, tandis que le gaz récupéré demeure dans le récipient

Le gaz restant ne permet ni la combustion ni la respiration, tandis que le gaz récupéré correspond au gaz disparu

Le gaz restant est le gaz combiné au mercure, tandis que le gaz récupéré empêche la combustion et la respiration

Le gaz restant entretient la combustion et la respiration, tandis que le gaz récupéré correspond au volume d’air conservé

Explication

Le gaz résiduel après le chauffage est impropre à la combustion et à la respiration. Le gaz libéré par la décomposition de l’oxyde rouge est celui qui s’était combiné au mercure et avait disparu de l’air.

Answer

Le gaz restant ne permet ni la combustion ni la respiration, tandis que le gaz récupéré correspond au gaz disparu

Question 3

3. Dans un échantillon de 100 mL d’air, quels volumes approximatifs de diazote et de dioxygène faut-il prévoir ?

Environ 90 mL de diazote et 10 mL de dioxygène

Environ 20 mL de diazote et 80 mL de dioxygène

Environ 80 mL de diazote et 20 mL de dioxygène

Environ 50 mL de diazote et 50 mL de dioxygène

Explication

L’air contient approximativement quatre cinquièmes de diazote et un cinquième de dioxygène, soit environ 80 mL et 20 mL dans 100 mL d’air. La proportion de dioxygène est donc bien inférieure à celle du diazote.

Answer

Environ 80 mL de diazote et 20 mL de dioxygène

Question 4

4. Quelle combinaison décrit des constituants présents en faible proportion dans l’air en plus du diazote et du dioxygène ?

Du chlore, de l’ammoniac et du monoxyde de carbone comme constituants principaux

Du dioxyde de soufre, de l’ozone et du calcium dissous en quantité dominante

Du dihydrogène, du méthane et des particules métalliques en proportions comparables

De la vapeur d’eau, du dioxyde de carbone et des gaz rares comme l’hélium

Explication

L’air contient aussi, en faible proportion, de la vapeur d’eau, du dioxyde de carbone et des gaz rares tels que l’hélium et le néon. Ces constituants secondaires ne remplacent pas le diazote et le dioxygène, qui forment l’essentiel de l’air.

Answer

De la vapeur d’eau, du dioxyde de carbone et des gaz rares comme l’hélium

Question 5

5. Un récipient contenant 2 L d’air pèse 404,3 g avant récupération de l’air et 401,7 g après cette récupération : quelle est la masse de l’air récupéré ?

2,6 g

402,0 g

806,0 g

3,6 g

Explication

La masse de l’air récupéré est la différence entre la masse initiale et la masse finale : $404,3 - 401,7 = 2,6\ \mathrm{g}$ . Les autres valeurs ne correspondent pas à cette soustraction ou représentent des masses sans lien avec l’air retiré.

Answer

Une masse de $$1,3\ \mathrm{g}$$ et une masse volumique de $$1,3\ \mathrm{g/L}$$

Answer

Le pascal, de symbole Pa

Answer

Son volume diminue et sa pression augmente

Answer

Parce qu’aucun air n’entre dans la seringue ni n’en sort

Answer

L’air, notamment le dioxygène, peut se dissoudre dans l’eau

Answer

Elle diminue, passant par exemple de 12 mg/L à 8 mg/L

Answer

Elle réduit le dioxygène dissous et peut accroître la mortalité des poissons

Question 6

6. Dans les conditions normales, quelle masse et quelle masse volumique correspondent à 1 L d’air ?

Une masse de

1,3\ \mathrm{g/L}

et une masse volumique de

1,3\ \mathrm{g}

Une masse de

0,77\ \mathrm{g}

et une masse volumique de

0,77\ \mathrm{g/L}

Une masse de

1,3\ \mathrm{g}

et une masse volumique de

1,3\ \mathrm{g/L}

Une masse de

2,6\ \mathrm{g}

et une masse volumique de

2,6\ \mathrm{g/L}

Explication

Dans ces conditions, un litre d’air a une masse de $1,3\ \mathrm{g}$ , donc sa masse volumique est de $1,3\ \mathrm{g/L}$ . La valeur de $2,6\ \mathrm{g}$ correspond à la masse de 2 L d’air, pas à celle d’un seul litre.

Question 7

7. Quelle unité constitue l’unité officielle de la pression dans le Système international, tout en pouvant être complétée par une expression en bar ?

Le pascal, de symbole Pa

Le newton, de symbole N

Le joule, de symbole J

Le bar, de symbole Pa

Explication

La pression se mesure officiellement en pascals, dont le symbole est Pa, même si le bar peut aussi être utilisé. Le bar est une autre unité de pression et ne possède pas le symbole Pa.

Question 8

8. Que se passe-t-il lorsqu’on comprime l’air contenu dans une seringue bouchée ?

Son volume et sa pression diminuent ensemble

Son volume augmente et sa pression diminue

Son volume diminue et sa pression augmente

Son volume et sa pression augmentent ensemble

Explication

La compression réduit le volume occupé par l’air et entraîne une augmentation de sa pression. L’augmentation du volume et la diminution de la pression correspondent au phénomène inverse, appelé détente ou expansion.

Question 9

9. Pourquoi la masse d’air reste-t-elle constante dans une seringue bouchée lorsque son volume varie ?

Parce que l’air devient liquide quand la seringue est bouchée

Parce que l’air conserve toujours le même volume propre

Parce que la pression empêche toute variation de masse

Parce qu’aucun air n’entre dans la seringue ni n’en sort

Explication

Dans une seringue bouchée, la masse d’air reste constante car le système n’échange pas d’air avec l’extérieur. Un gaz n’a pas de volume propre : il occupe le volume disponible, qui peut donc varier.

Question 10

10. Quelle affirmation décrit correctement la dissolution de l’air dans l’eau ?

L’air, notamment le dioxygène, peut se dissoudre dans l’eau

L’eau empêche les gaz atmosphériques de se mélanger à elle

L’air reste à la surface de l’eau sans pénétrer dans celle-ci

Le dioxygène dissous se transforme en une autre substance

Explication

L’air est soluble dans l’eau, et le dioxygène fait partie des gaz qui peuvent y être dissous. L’idée que l’air reste uniquement en surface ne rend donc pas compte de cette dissolution.

Question 11

11. Comment évolue la quantité maximale de dioxygène dissous dans un litre d’eau lorsque la température augmente ?

Elle reste constante autour de 12 mg/L quelle que soit la température

Elle diminue, passant par exemple de 12 mg/L à 8 mg/L

Elle devient nulle dès que l’eau dépasse la température ambiante

Elle augmente, passant par exemple de 8 mg/L à 12 mg/L

Explication

La quantité maximale de dioxygène dissous diminue lorsque la température de l’eau augmente, avec des valeurs illustrées de 12 mg/L et 8 mg/L. Une hausse de température ne provoque donc pas une augmentation de la solubilité du dioxygène.

Question 12

12. Quel effet une hausse de la température d’une rivière peut-elle avoir sur les poissons qui y vivent ?

Elle réduit le dioxygène dissous et peut accroître la mortalité des poissons

Elle ne modifie pas le dioxygène dissous mais augmente leur alimentation

Elle accroît le dioxygène dissous et peut améliorer leur survie

Elle transforme le dioxygène dissous en dioxyde de carbone respirable

Explication

Une eau plus chaude contient moins de dioxygène dissous, ce qui peut augmenter la mortalité des poissons. L’affirmation selon laquelle le réchauffement enrichit l’eau en dioxygène inverse la relation observée.

QCM : L’air : composition et propriétés — 12 questions

Questions et réponses du QCM

1. Lors de l’expérience de Lavoisier, quelle succession d’observations permet de mettre en évidence la transformation d’une partie de l’air par le mercure ?

2. Après le chauffage du mercure, quelle propriété caractérise le gaz restant par rapport au gaz récupéré en chauffant l’oxyde rouge ?

3. Dans un échantillon de 100 mL d’air, quels volumes approximatifs de diazote et de dioxygène faut-il prévoir ?

4. Quelle combinaison décrit des constituants présents en faible proportion dans l’air en plus du diazote et du dioxygène ?

5. Un récipient contenant 2 L d’air pèse 404,3 g avant récupération de l’air et 401,7 g après cette récupération : quelle est la masse de l’air récupéré ?

6. Dans les conditions normales, quelle masse et quelle masse volumique correspondent à 1 L d’air ?

7. Quelle unité constitue l’unité officielle de la pression dans le Système international, tout en pouvant être complétée par une expression en bar ?

8. Que se passe-t-il lorsqu’on comprime l’air contenu dans une seringue bouchée ?

9. Pourquoi la masse d’air reste-t-elle constante dans une seringue bouchée lorsque son volume varie ?

10. Quelle affirmation décrit correctement la dissolution de l’air dans l’eau ?

11. Comment évolue la quantité maximale de dioxygène dissous dans un litre d’eau lorsque la température augmente ?

12. Quel effet une hausse de la température d’une rivière peut-elle avoir sur les poissons qui y vivent ?

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