QCM : Les solutions aqueuses (13 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Une solution a un volume de 0,50 L et contient 12 g de soluté. Pour calculer sa concentration en masse, quelle grandeur faut-il rapporter à ce volume ?

La masse totale de la solution, solvant compris
Le volume occupé par le soluté, exprimé en litres
La masse totale de la solution divisée par son volume
La masse de soluté, soit 12 g

La masse de soluté, soit 12 g

Explication

La concentration en masse rapporte la masse du soluté au volume de la solution. Utiliser la masse totale correspond à confondre cette concentration avec la masse volumique; le volume du soluté n’est pas le numérateur.

2. Pour préparer 0,25 L d’une solution de concentration en masse 8 g⋅L−18\ \text{g·L}^{-1} par dissolution, quelle masse de solide faut-il peser ?

32 g
2 000 g
8 g
2 g

2 g

Explication

La masse recherchée se calcule avec msoluteˊ=Cm×Vsolutionm_{\text{soluté}}=C_m\times V_{\text{solution}}, donc 8×0,25=2 g8\times0{,}25=2\ \text{g}. Diviser donne 32, tandis que 8 omet le volume et 2 000 provient de l’emploi de 250 mL sans conversion en litres.

3. Dans une solution, quelle description correspond aux espèces chimiques appelées soluté ?

Des espèces rassemblées en une couche distincte au-dessus du solvant
Le constituant majoritaire qui forme le milieu liquide de la solution
Des molécules dispersées parmi le solvant, à l’exclusion des ions
Des molécules ou des ions dispersés uniformément parmi les molécules du solvant

Des molécules ou des ions dispersés uniformément parmi les molécules du solvant

Explication

Le soluté désigne les espèces chimiques dispersées uniformément parmi les molécules du solvant, sous forme de molécules ou d’ions. Le constituant majoritaire est le solvant, et les ions font aussi partie des solutés possibles.

4. Lors d’une dilution, une portion de solution mère est transférée dans une fiole puis complétée avec de l’eau. Que devient la masse de soluté entre la portion prélevée et la solution fille ?

Elle reste la même, malgré l’ajout d’eau.
Elle reste la même uniquement si le volume ne change pas.
Elle diminue avec la concentration de la solution.
Elle augmente avec le volume final obtenu.

Elle reste la même, malgré l’ajout d’eau.

Explication

Lors d’une dilution, le solvant ajouté diminue la concentration, mais la masse de soluté prélevée se conserve. La diminution de concentration ne signifie pas une perte de soluté, et la masse ne dépend pas du maintien du volume.

5. Une technicienne ajoute de l’eau à une solution aqueuse concentrée pour en obtenir une moins concentrée. Comment s’appelle cette préparation ?

Une dilution à partir d’une solution mère
Une dissolution d’un solide dans l’eau
Une concentration par ajout de soluté
Une séparation du soluté et du solvant

Une dilution à partir d’une solution mère

Explication

Une dilution part d’une solution aqueuse appelée solution mère et diminue sa concentration par ajout de solvant. La dissolution met un solide en solution, la séparation distingue des constituants, et l’ajout de soluté ne correspond pas à une dilution.

6. Un laboratoire veut déterminer la concentration d’une solution inconnue en la comparant à des solutions étalons préparées par dilution d’une solution mère. Quelle méthode décrit cette démarche ?

Un dosage par étalonnage
Une préparation par dissolution
Une dilution de la solution inconnue
Une pesée directe du soluté

Un dosage par étalonnage

Explication

Le dosage par étalonnage détermine la concentration inconnue en la comparant à des solutions étalons préparées par dilution d’une solution mère. La dissolution sert à préparer une solution à partir d’un solide, tandis qu’une dilution seule ne détermine pas la concentration inconnue.

7. Après avoir pesé un solide et l’avoir transféré dans une fiole jaugée, quelle suite de gestes respecte la préparation par dissolution ?

Ajouter de l’eau jusqu’au trait, ajuster à la pipette simple, puis rincer coupelle et entonnoir et homogénéiser
Rincer coupelle et entonnoir, ajuster au trait avant dissolution complète, puis agiter et homogénéiser
Rincer coupelle et entonnoir, ajouter de l’eau et agiter jusqu’à dissolution, ajuster au trait à la pipette simple, puis homogénéiser
Rincer coupelle et entonnoir, dissoudre le solide, homogénéiser, puis peser à nouveau avant l’ajustement au trait

Rincer coupelle et entonnoir, ajouter de l’eau et agiter jusqu’à dissolution, ajuster au trait à la pipette simple, puis homogénéiser

Explication

Le rinçage transfère le soluté résiduel dans la fiole; il faut ensuite le dissoudre, ajuster précisément au trait et homogénéiser. Un ajustement avant dissolution complète ou une pesée après transfert ne respecte pas le protocole.

8. Une dilution utilise Cm,m=12 g⋅L−1C_{m,m}=12\,\text{g·L}^{-1} et Vm=25 mLV_m=25\,\text{mL}, puis donne une solution fille de volume Vf=100 mLV_f=100\,\text{mL}. Quelle relation permet de trouver sa concentration Cm,fC_{m,f} ?

Cm,f=Cm,m+VmVfC_{m,f}=C_{m,m}+\frac{V_m}{V_f}
Cm,f=Cm,mVfVmC_{m,f}=\frac{C_{m,m}V_f}{V_m}
Cm,f=Cm,mVmVfC_{m,f}=\frac{C_{m,m}V_m}{V_f}
Cm,f=Cm,mVfVmC_{m,f}=C_{m,m}\frac{V_f}{V_m}

$$C_{m,f}=\frac{C_{m,m}V_m}{V_f}$$

Explication

La masse de soluté se conserve, donc Cm,mVm=Cm,fVfC_{m,m}V_m=C_{m,f}V_f et l’isolement de la concentration fille donne Cm,f=Cm,mVmVfC_{m,f}=\frac{C_{m,m}V_m}{V_f}. Inverser le rapport ou faire croître la concentration avec le volume final contredit cette conservation.

9. Une équipe dispose de solutions étalons et d’un appareil mesurant une grandeur physique caractéristique. Quelle suite d’opérations permet d’obtenir la concentration d’un échantillon inconnu par étalonnage physique ?

Mesurer l’inconnue, puis déduire sa concentration sans étalons.
Mesurer chaque étalon, tracer la courbe, puis lire la concentration inconnue.
Tracer la courbe, puis mesurer la grandeur de chaque étalon.
Comparer les couleurs des étalons, puis encadrer la concentration inconnue.

Mesurer chaque étalon, tracer la courbe, puis lire la concentration inconnue.

Explication

L’étalonnage physique consiste à mesurer une grandeur caractéristique connue pour chaque solution étalon, à tracer une courbe, puis à déterminer la concentration inconnue par lecture graphique. La comparaison de couleurs correspond à l’échelle de teinte, et la lecture graphique nécessite des mesures des étalons.

10. Pour analyser un échantillon coloré, une élève prépare des solutions étalons par dilution et veut obtenir un encadrement de sa concentration à partir des teintes. Quelle démarche doit-elle suivre ?

Préparer des étalons de concentrations croissantes et comparer les couleurs.
Mesurer une grandeur physique et lire une courbe d’étalonnage.
Comparer les couleurs de solutions non étalonnées entre elles.
Préparer des étalons de concentrations décroissantes et comparer les couleurs.

Préparer des étalons de concentrations croissantes et comparer les couleurs.

Explication

L’échelle de teinte se construit avec des solutions étalons de concentrations croissantes, puis la couleur inconnue est comparée aux teintes pour encadrer sa concentration. Une courbe de grandeur physique relève de l’autre méthode d’étalonnage.

11. Une préparation contient 9 g de soluté dans 0,30 L de solution. Quelle est sa concentration en masse ?

9 g⋅L−19\ \text{g·L}^{-1}
30 g⋅mL−130\ \text{g·mL}^{-1}
0,033 g⋅L−10{,}033\ \text{g·L}^{-1}
30 g⋅L−130\ \text{g·L}^{-1}

$$30\ \text{g·L}^{-1}$$

Explication

On applique Cm=msoluteˊVsolutionC_m=\frac{m_{\text{soluté}}}{V_{\text{solution}}} : 9/0,30=30 g⋅L−19/0{,}30=30\ \text{g·L}^{-1}. L’inversion donne une grandeur différente, tandis que conserver 9 ignore le volume et que l’unité g·mL⁻¹ résulte d’une conversion incohérente.

12. Un technicien prépare une solution aqueuse en mettant un solide en solution. Quel nom désigne cette méthode de préparation ?

Une dilution
Une dissolution
Une décantation
Un dosage par étalonnage

Une dissolution

Explication

La dissolution est la préparation d’une solution aqueuse par mise en solution d’un solide. La dilution part d’une solution mère, tandis que le dosage par étalonnage sert à déterminer une concentration.

13. On dissout une substance dans de l’eau pour obtenir un liquide constitué de plusieurs espèces chimiques. Pourquoi cette préparation donne-t-elle une solution aqueuse ?

Parce que le liquide ne contient qu’une seule espèce chimique
Parce que l’eau en est le constituant majoritaire, donc le solvant
Parce que l’eau y est une espèce dispersée parmi les molécules du soluté
Parce que le soluté en est le constituant majoritaire, donc le solvant

Parce que l’eau en est le constituant majoritaire, donc le solvant

Explication

Une solution est aqueuse lorsque son solvant, le constituant majoritaire, est l’eau. La présence d’eau comme espèce dispersée ne suffit pas, et une solution contient plusieurs espèces chimiques.

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Qu’est-ce qu’une solution aqueuse ?

Un liquide composé de plusieurs espèces chimiques, dont le constituant majoritaire est l’eau.

Comment les espèces chimiques du soluté sont-elles réparties dans le solvant ?

Uniformément parmi les molécules du solvant.

Quelles formes peuvent prendre les espèces chimiques d’un soluté ?

Des molécules ou des ions.

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