QCM : Masse volumique et identification — 15 questions

Questions et réponses du QCM

1. Comment définit-on la masse volumique d’un corps ?

La différence entre sa masse et son volume
Le rapport de sa masse à son volume
Le rapport de son volume à sa masse
La somme de sa masse et de son volume

Le rapport de sa masse à son volume

Explication

La masse volumique relie la masse et le volume par la relation ρ=mV\rho = \frac{m}{V}. Le rapport inverse, Vm\frac{V}{m}, ne correspond pas à la masse volumique.

2. Quelle procédure permet de mesurer correctement la masse volumique d’un liquide ?

Verser le liquide, remettre la balance à zéro, puis estimer le volume obtenu
Peser l’éprouvette pleine, puis soustraire son volume à la masse mesurée
Mesurer le volume, vider l’éprouvette, puis diviser la masse par la tare
Tarer l’éprouvette, verser le liquide, mesurer sa masse et lire son volume

Tarer l’éprouvette, verser le liquide, mesurer sa masse et lire son volume

Explication

La tare élimine la masse de l’éprouvette vide, puis la masse du liquide et son volume sont relevés pour calculer leur rapport. La lecture graduée sert à obtenir le volume et ne remplace pas la mesure de masse.

3. Un liquide possède une masse de 11,26 g et un volume de 15 mL. Quelle masse volumique permet de l’identifier ?

Environ 0,75 g⋅cm−30,75\ \text{g·cm}^{-3}, correspondant à l’éthanol
Environ 1,33 g⋅cm−31,33\ \text{g·cm}^{-3}, correspondant à l’eau
Environ 7,50 g⋅cm−37,50\ \text{g·cm}^{-3}, correspondant au zinc
Environ 26,26 g⋅cm−326,26\ \text{g·cm}^{-3}, correspondant à l’acide citrique

Environ $$0,75\ \text{g·cm}^{-3}$$, correspondant à l’éthanol

Explication

Le calcul donne ρ=11,2615≈0,75 g⋅cm−3\rho = \frac{11,26}{15} \approx 0,75\ \text{g·cm}^{-3}, valeur associée à l’éthanol dans l’activité. La valeur 1,33 g⋅cm−31,33\ \text{g·cm}^{-3} provient d’un rapport inversé et ne convient pas ici.

4. Comment détermine-t-on le volume d’un solide immergé dans l’eau par déplacement de liquide ?

On additionne le volume initial d’eau et le volume final affiché
On soustrait la masse du solide au volume final affiché
On divise le volume final affiché par la masse du solide
On soustrait le volume initial d’eau au volume final affiché

On soustrait le volume initial d’eau au volume final affiché

Explication

Le volume du solide correspond à l’augmentation du niveau d’eau, donc au volume final diminué du volume initial de 15 mL. La masse est mesurée séparément avec une balance et n’intervient pas dans cette soustraction.

5. Un solide fait passer le volume d’eau de 15 mL à 33 mL et possède une masse de 126 g. Quelle masse volumique obtient-on ?

7 g⋅mL−17\ \text{g·mL}^{-1}, car son volume est de 18 mL
3,82 g⋅mL−13,82\ \text{g·mL}^{-1}, car son volume est de 33 mL
8,40 g⋅mL−18,40\ \text{g·mL}^{-1}, car son volume est de 15 mL
0,14 g⋅mL−10,14\ \text{g·mL}^{-1}, car son volume est de 18 mL

$$7\ \text{g·mL}^{-1}$$, car son volume est de 18 mL

Explication

Le volume du solide est 33−15=18 mL33 - 15 = 18\ \text{mL}, puis ρ=12618=7 g⋅mL−1\rho = \frac{126}{18} = 7\ \text{g·mL}^{-1}. Le volume de 33 mL représente le volume total de l’eau et du solide après immersion.

6. Que désigne la fusion lors d’un changement d’état ?

Le passage de l’état solide à l’état liquide
Le passage de l’état liquide à l’état gazeux
Le passage de l’état liquide à l’état solide
La valeur mesurée de la température d’un solide

Le passage de l’état solide à l’état liquide

Explication

La fusion est le changement d’état au cours duquel un corps passe du solide au liquide. La température de fusion, indiquée comme 144 dans le cours, est une valeur associée à ce changement et non le changement lui-même.

7. Quel changement d’état correspond à la solidification ?

Le passage de l’état liquide à l’état gazeux
Le passage de l’état liquide à l’état solide
Le passage de l’état gazeux à l’état liquide
Le passage de l’état solide à l’état liquide

Le passage de l’état liquide à l’état solide

Explication

La solidification désigne le passage d’un liquide à un solide. Le passage du liquide au gaz correspond à la vaporisation, tandis que le passage du solide au liquide correspond à la fusion.

8. Quelle relation permet de calculer la masse d’un constituant connaissant sa masse volumique et son volume ?

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

$$m = \rho \times V$$

Explication

La masse s’obtient en multipliant la masse volumique par le volume, selon m=ρ×Vm = \rho \times V. Les divisions inversent la relation ou utilisent les grandeurs dans un ordre incorrect.

9. Quelle succession d’opérations permet d’identifier les ions d’une solution aqueuse avec les tests indiqués ?

Réaliser un test à la flamme, ajouter du nitrate, puis tremper un fil de cuivre
Ajouter du nitrate, filtrer la solution, puis observer la couleur du précipité
Tremper un fil de platine, effectuer un test au nitrate, puis réaliser un test à la flamme
Tremper un fil de platine, chauffer la solution, puis mesurer sa masse volumique

Tremper un fil de platine, effectuer un test au nitrate, puis réaliser un test à la flamme

Explication

La démarche consiste à tremper un fil de platine dans la solution, à utiliser le nitrate pour rechercher les ions chlorure, puis à réaliser un test à la flamme pour rechercher les ions potassium. Le test à la flamme ne remplace donc pas le test au nitrate et le fil utilisé n’est pas en cuivre.

10. Que révèle un test au nitrate positif réalisé sur une solution aqueuse ?

La présence d’ions potassium K+\mathrm{K^+}
La présence d’ions diazote dissous
La présence d’ions chlorure Cl−\mathrm{Cl^-}
La présence d’ions dioxygène dissous

La présence d’ions chlorure $$\mathrm{Cl^-}$$

Explication

Un résultat positif au test au nitrate indique la présence d’ions chlorure Cl−\mathrm{Cl^-}. Les ions potassium K+\mathrm{K^+} sont recherchés grâce au test à la flamme, et non grâce au nitrate.

11. Lors d’un test à la flamme, quelle observation indique la présence d’ions potassium ?

Une flamme jaune
Une solution devenue incolore
Une flamme violette
Un précipité blanc

Une flamme violette

Explication

Une flamme violette caractérise la présence d’ions potassium K+\mathrm{K^+}. Un précipité observé avec le nitrate concerne la recherche des ions chlorure, tandis que les autres observations proposées ne correspondent pas à ce test.

12. Quelle proportion de dioxygène obtient-on en l’estimant par un sixième de l’air ?

Environ 16,7 %, une valeur inférieure à 20 %
Environ 77 %, une valeur proche des trois quarts de l’air
Environ 20 %, une valeur supérieure à 16,7 %
Environ 22 %, une valeur proche d’un quart de l’air

Environ 16,7 %, une valeur inférieure à 20 %

Explication

Un sixième correspond à environ 16,7 % et cette proportion est inférieure à 20 %. La valeur de 20 % sert ici de comparaison et ne représente pas le résultat de ce calcul.

13. Quelle composition de l’air est indiquée par les proportions données ?

77 % de dioxygène, 22 % de diazote et 1 % d’autres constituants
77 % de diazote, 22 % de dioxygène et 1 % d’autres constituants
50 % de dioxygène, 49 % de diazote et 1 % d’autres constituants
22 % de dioxygène, 1 % de diazote et 77 % d’autres constituants

77 % de dioxygène, 22 % de diazote et 1 % d’autres constituants

Explication

La composition indiquée associe 77 % au dioxygène, 22 % au diazote et 1 % aux autres constituants. La confusion principale consiste à intervertir les proportions attribuées au dioxygène et au diazote.

14. Quelle masse volumique de l’air obtient-on avec ρair=ρN2×0,8+ρO2×0,2\rho_{air}=\rho_{N_2}\times0,8+\rho_{O_2}\times0,2, ρN2=1,3 g⋅L−1\rho_{N_2}=1,3\ \text{g·L}^{-1} et ρO2=1,4 g⋅L−1\rho_{O_2}=1,4\ \text{g·L}^{-1} ?

2,70 g⋅L−12,70\ \text{g·L}^{-1}
1,08 g⋅L−11,08\ \text{g·L}^{-1}
1,21 g⋅L−11,21\ \text{g·L}^{-1}
1,32 g⋅L−11,32\ \text{g·L}^{-1}

$$1,32\ \text{g·L}^{-1}$$

Explication

Le calcul donne 1,3×0,8+1,4×0,2=1,32 g⋅L−11,3\times0,8+1,4\times0,2=1,32\ \text{g·L}^{-1}. La valeur de 1,21 g⋅L−11,21\ \text{g·L}^{-1} correspond à une lecture graphique au niveau de la mer, et non à cette estimation numérique.

15. Comment évolue la masse volumique de l’air entre le niveau de la mer et la limite de l’atmosphère ?

Elle passe d’environ 1,2 g⋅L−11,2\ \text{g·L}^{-1} à 1,21×10−6 g⋅L−11,21\times10^{-6}\ \text{g·L}^{-1}
Elle passe d’environ 1,21×10−6 g⋅L−11,21\times10^{-6}\ \text{g·L}^{-1} à 1,2 g⋅L−11,2\ \text{g·L}^{-1}
Elle augmente d’environ 1,2 g⋅L−11,2\ \text{g·L}^{-1} à 1,21 g⋅L−11,21\ \text{g·L}^{-1}
Elle reste proche de 1,2 g⋅L−11,2\ \text{g·L}^{-1} sur toute l’altitude

Elle passe d’environ $$1,2\ \text{g·L}^{-1}$$ à $$1,21\times10^{-6}\ \text{g·L}^{-1}$$

Explication

La masse volumique est d’environ 1,2 g⋅L−11,2\ \text{g·L}^{-1} au niveau de la mer et devient environ 1,21×10−6 g⋅L−11,21\times10^{-6}\ \text{g·L}^{-1} à la limite de l’atmosphère, soit près d’un millionième. La diminution est donc très importante, plutôt qu’une stabilité ou une augmentation.

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Qu'est-ce que la masse volumique d'un corps ?

Le rapport de sa masse à son volume.

Quelle est la formule de la masse volumique ?

ρ=mV\rho = \frac{m}{V}

Quelle est la première étape pour mesurer la masse volumique d'un liquide ?

Tarrer l'éprouvette vide.

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