QCM : Masse volumique et solubilité (22 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Que représente la masse d’un corps, et quelle est son unité légale dans le système international ?

La masse par unité de volume, exprimée en kilogrammes par mètre cube
L’espace qu’il occupe, exprimé en mètres cubes
La quantité de matière qui le compose, exprimée en kilogrammes
La force qu’il exerce, exprimée en newtons

La quantité de matière qui le compose, exprimée en kilogrammes

Explication

La masse indique la quantité de matière d’un corps et s’exprime légalement en kilogrammes dans le système international. Le mètre cube mesure un volume, c’est-à-dire l’espace occupé.

2. Un récipient contient un liquide qui occupe un certain espace. Quelle grandeur décrit cet espace et quelle est son unité légale ?

La masse volumique, exprimée en kilogrammes par mètre cube
Le volume, exprimé en mètres cubes
La masse, exprimée en kilogrammes
La température, exprimée en degrés Celsius

Le volume, exprimé en mètres cubes

Explication

Le volume décrit l’espace occupé par le liquide et son unité légale est le mètre cube. Le kilogramme mesure une masse, et non un espace.

3. Quelle définition associe correctement la masse volumique d’un matériau à son unité légale ?

La quantité de matière, exprimée en kilogrammes
Le volume par unité de masse, exprimé en mètres cubes par kilogramme
L’espace occupé, exprimé en mètres cubes
La masse par unité de volume, exprimée en kilogrammes par mètre cube

La masse par unité de volume, exprimée en kilogrammes par mètre cube

Explication

La masse volumique correspond à la masse contenue dans une unité de volume et s’exprime légalement en kilogrammes par mètre cube. Les mètres cubes par kilogramme décrivent le rapport inverse.

4. Deux échantillons d’un même corps sont portés à des températures différentes. Quelle propriété de la masse volumique faut-il prendre en compte ?

Elle dépend de la forme géométrique du corps
Elle dépend de la position du corps dans le récipient
Elle dépend de la température du corps
Elle dépend de la couleur observée sous l’éclairage

Elle dépend de la température du corps

Explication

La masse volumique d’un corps dépend de sa température, qui doit donc être prise en compte dans la comparaison. La forme du corps n’est pas le facteur indiqué pour cette dépendance.

5. Pour un matériau plein donné, que se passe-t-il avec la masse lorsque le volume augmente ?

La masse varie selon la forme, sans relation avec le volume
La masse reste constante quelle que soit la variation du volume
La masse augmente proportionnellement au volume
La masse augmente selon une relation inverse au volume

La masse augmente proportionnellement au volume

Explication

Pour un matériau plein donné, la masse et le volume sont proportionnels : si le volume augmente dans une certaine proportion, la masse augmente dans la même proportion. Une masse constante ne correspondrait pas à cette relation pour des volumes différents.

6. Un bloc a une masse volumique de 800 kg/m3800\ \text{kg/m}^3 et un volume de 0,03 m30{,}03\ \text{m}^3. Quelle opération permet de calculer sa masse ?

Diviser la masse volumique par le volume : m=ρVm = \frac{\rho}{V}
Multiplier la masse volumique par le volume : m=ρ×Vm = \rho \times V
Additionner la masse volumique et le volume : m=ρ+Vm = \rho + V
Diviser le volume par la masse volumique : m=Vρm = \frac{V}{\rho}

Multiplier la masse volumique par le volume : $$m = \rho \times V$$

Explication

La masse se calcule en multipliant la masse volumique par le volume, ce qui donne ici 24 kg24\ \text{kg}. Diviser le volume par la masse volumique inverse la relation et ne permet pas de trouver la masse.

7. Pour un matériau donné, quel rôle joue la masse volumique dans la relation entre son volume et sa masse ?

Elle est le coefficient de proportionnalité qui permet de passer du volume à la masse
Elle représente la différence entre la masse et le volume du matériau
Elle indique l’augmentation de température correspondant à une variation de volume
Elle est le coefficient de proportionnalité qui permet de passer de la masse au volume

Elle est le coefficient de proportionnalité qui permet de passer du volume à la masse

Explication

La masse volumique est le coefficient qui relie le volume à la masse d’un matériau donné. Pour passer de la masse au volume, on utilise plutôt la relation inverse.

8. Quelle démarche permet de déterminer la masse volumique d’un solide à l’aide d’une balance et d’une éprouvette graduée ?

Mesurer la masse et le volume, additionner leurs valeurs, puis convertir le résultat
Mesurer la masse avec l’éprouvette et le volume avec la balance, puis faire leur produit
Mesurer la masse et le volume, rendre les unités cohérentes, puis diviser la masse par le volume
Mesurer le volume, le diviser par la masse, puis convertir uniquement la masse

Mesurer la masse et le volume, rendre les unités cohérentes, puis diviser la masse par le volume

Explication

Il faut mesurer la masse avec une balance et le volume avec une éprouvette graduée, harmoniser les unités, puis diviser la masse par le volume. L’éprouvette et la balance ne servent pas à mesurer les grandeurs inverses.

9. Un échantillon a une masse de 36 g36\ \text{g} et un volume de 12 mL12\ \text{mL}. Quelle relation permet de calculer sa masse volumique ?

ρ=mV\rho = \frac{m}{V}, soit 3 g/mL3\ \text{g/mL}
ρ=m−V\rho = m - V, soit 24 g/mL24\ \text{g/mL}
ρ=Vm\rho = \frac{V}{m}, soit 3 g/mL3\ \text{g/mL}
ρ=m×V\rho = m \times V, soit 432 g/mL432\ \text{g/mL}

$$\rho = \frac{m}{V}$$, soit $$3\ \text{g/mL}$$

Explication

La masse volumique se calcule en divisant la masse par le volume, ce qui donne 36/12=3 g/mL36/12 = 3\ \text{g/mL}. Le rapport volume sur masse inverse la formule et ne donne pas la masse volumique.

10. Un échantillon ressemble visuellement à plusieurs substances possibles. À quoi sert la comparaison de sa masse volumique avec des valeurs connues ?

À mesurer directement la masse de l’échantillon sans instrument
À établir la température à laquelle l’échantillon a été fabriqué
À identifier une espèce chimique ou à distinguer des espèces semblables à l’œil
À déterminer la forme géométrique exacte de l’échantillon

À identifier une espèce chimique ou à distinguer des espèces semblables à l’œil

Explication

Comparer une masse volumique mesurée à des valeurs connues peut aider à identifier une espèce chimique ou à distinguer des espèces visuellement proches. Cette comparaison ne remplace pas la mesure de la masse avec un instrument.

11. Quelle combinaison explique les courants océaniques de surface et les courants froids de profondeur ?

Les différences de température et de salinité entraînent les courants de surface, tandis que le vent crée les courants froids de profondeur.
Le rayonnement solaire entraîne les courants de surface, tandis que la salinité uniforme crée les courants froids de profondeur.
Les marées entraînent les courants de surface, tandis que les différences de pression créent les courants froids de profondeur.
Le vent entraîne les courants de surface, tandis que les différences de température et de salinité sont liées aux courants froids de profondeur.

Le vent entraîne les courants de surface, tandis que les différences de température et de salinité sont liées aux courants froids de profondeur.

Explication

Le vent crée des courants océaniques de surface, alors que les courants froids de profondeur sont liés aux différences de température et de salinité. L’inversion proposée est plausible, mais elle attribue à chaque type de courant le mécanisme de l’autre.

12. Que désigne la salinité de l’eau ?

La température à laquelle le sel commence à se dissoudre.
La quantité de sel dissous par unité de volume d’eau.
La masse totale d’eau présente par unité de volume.
Le volume d’eau nécessaire pour dissoudre une masse donnée de sel.

La quantité de sel dissous par unité de volume d’eau.

Explication

La salinité correspond à la quantité de sel dissous rapportée à une unité de volume d’eau. La masse totale d’eau par unité de volume ne mesure pas la quantité de sel dissous.

13. Comment définir la solubilité d’une substance dans un solvant ?

La masse maximale de soluté pouvant se dissoudre dans un volume donné de solvant.
La masse totale de solvant nécessaire pour dissoudre une quantité donnée de soluté.
Le volume maximal de solution pouvant être obtenu avec une masse donnée de soluté.
La masse de soluté dissoute dans une solution avant que sa température ne change.

La masse maximale de soluté pouvant se dissoudre dans un volume donné de solvant.

Explication

La solubilité est la masse maximale de soluté qui peut se dissoudre dans un volume donné de solvant. La masse de solvant requise pour dissoudre une quantité donnée décrit une autre relation et ne définit pas cette limite.

14. Pour calculer la solubilité à partir d’une masse dissoute mm et d’un volume de solvant VV, quelle relation faut-il utiliser ?

s=m−Vs = m - V
s=mVs = \frac{m}{V}
s=Vms = \frac{V}{m}
s=m×Vs = m \times V

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

Explication

La solubilité est le rapport entre la masse dissoute et le volume de solvant, soit s=mVs = \frac{m}{V}. Le rapport inversé Vm\frac{V}{m} ne donne pas une masse par unité de volume.

15. Une solubilité vaut 50 g/L : que signifie cette valeur ?

Un litre de soluté contient au maximum 50 g de solvant.
La masse de soluté déjà dissoute est de 50 g pour tout volume de solvant.
On peut dissoudre au maximum 50 g de soluté dans un litre de solution.
On peut dissoudre au maximum 50 g de soluté dans un litre de solvant.

On peut dissoudre au maximum 50 g de soluté dans un litre de solvant.

Explication

Une valeur de 50 g/L indique la masse maximale, en grammes, que l’on peut dissoudre dans un litre de solvant. Confondre le volume de solvant avec celui de la solution modifie la signification de l’unité donnée.

16. À quel état une solution est-elle saturée ?

Lorsqu’elle contient une quantité de soluté inférieure à sa limite de dissolution.
Lorsqu’une partie du solvant s’est évaporée après la dissolution du soluté.
Lorsqu’elle contient des particules de soluté qui n’ont pas encore été mélangées.
Lorsqu’il n’est plus possible d’y dissoudre davantage de substance.

Lorsqu’il n’est plus possible d’y dissoudre davantage de substance.

Explication

Une solution est saturée lorsqu’il n’est plus possible d’y dissoudre davantage de substance. Une solution contenant moins de soluté que sa limite de dissolution n’est pas définie comme saturée.

17. Quelle démarche permet d’estimer expérimentalement la solubilité d’un soluté à saturation ?

Peser le bécher vide, ajouter le soluté jusqu’à saturation, mesurer le volume final, puis rapporter la masse du bécher à ce volume.
Mesurer le volume de solvant, peser le bécher avec le solvant, ajouter le soluté en agitant jusqu’à saturation, repeser, puis rapporter la masse dissoute au volume.
Peser le soluté avant dissolution, ajouter un volume quelconque de solvant sans agiter, puis rapporter la masse initiale au volume total obtenu.
Mesurer le volume de solvant, ajouter une masse fixe de soluté, arrêter avant saturation, puis rapporter la masse ajoutée au volume de solution.

Mesurer le volume de solvant, peser le bécher avec le solvant, ajouter le soluté en agitant jusqu’à saturation, repeser, puis rapporter la masse dissoute au volume.

Explication

La démarche consiste à mesurer le volume de solvant, effectuer les pesées avant et après l’ajout jusqu’à saturation, puis diviser la masse de soluté dissoute par ce volume. Rapporter une masse ajoutée avant saturation ne garantit pas que la limite de dissolution a été atteinte.

18. À 20 °C, une expérience donne une concentration de sulfate de cuivre de 435 g/L, alors que sa solubilité est d’environ 370 g/L : quelle conclusion convient ?

La concentration calculée dépasse la solubilité indiquée à cette température.
La solubilité réelle vaut 435 g/L, puisque la concentration mesurée la remplace.
La solution est nécessairement non saturée, car sa concentration dépasse la limite.
La concentration respecte la limite, car elle est exprimée dans la même unité.

La concentration calculée dépasse la solubilité indiquée à cette température.

Explication

La concentration calculée de 435 g/L est supérieure à la solubilité d’environ 370 g/L à 20 °C. Le fait que les deux valeurs utilisent la même unité ne signifie pas que la concentration respecte la limite de solubilité.

19. À solvant identique, puis à soluté identique, quels facteurs influencent la solubilité ?

Le solvant dans le premier cas et le soluté dans le second
La température dans le premier cas et la pression dans le second
La pression dans le premier cas et la température dans le second
Le soluté dans le premier cas et le solvant dans le second

Le soluté dans le premier cas et le solvant dans le second

Explication

La solubilité dépend de la nature du soluté lorsqu’on fixe le solvant, et de la nature du solvant lorsqu’on fixe le soluté. La température et la pression peuvent aussi influencer la solubilité, mais elles ne répondent pas à cette distinction entre soluté et solvant.

20. Pourquoi chauffer un mélange peut-il favoriser la dissolution d’une substance solide dans un solvant ?

La chaleur supprime la nécessité d’interactions entre le soluté et le solvant
La chaleur transforme le solvant en une substance qui attire davantage le solide
La chaleur augmente la pression exercée sur les particules solides
La chaleur peut fournir l’énergie nécessaire à la dissolution du solide

La chaleur peut fournir l’énergie nécessaire à la dissolution du solide

Explication

La dissolution d’un solide nécessite de l’énergie, que le chauffage du mélange peut apporter. La pression n’est pas le mécanisme indiqué pour fournir cette énergie au cours de la dissolution d’un solide.

21. Quand la température d’une solution augmente, comment évolue généralement la solubilité d’un solide et celle d’un gaz ?

Celles du solide et du gaz augmentent
Celle du solide diminue et celle du gaz augmente
Celle du solide augmente et celle du gaz diminue
Celles du solide et du gaz diminuent

Celle du solide augmente et celle du gaz diminue

Explication

En général, une hausse de température augmente la solubilité d’un soluté solide et diminue celle d’un soluté gazeux. L’idée que les deux solubilités augmentent confond le comportement habituel des gaz avec celui des solides.

22. Dans une solution contenant un gaz dissous, quel changement de pression favorise une plus grande solubilité de ce gaz ?

Maintenir la pression et diminuer la température
Augmenter la pression exercée sur le gaz
Diminuer la pression exercée sur le gaz
Maintenir la pression et augmenter la température

Augmenter la pression exercée sur le gaz

Explication

La solubilité d’un soluté gazeux augmente lorsque la pression qu’il subit augmente. Une baisse de pression n’a pas cet effet et tend à s’opposer à une plus grande dissolution du gaz.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 45 flashcards sur Masse volumique et solubilité.

Que représente la masse d’un corps ?

La quantité de matière qui le compose.

Quelle est l’unité légale de la masse dans le système international ?

Le kilogramme (kg).

Quel espace le volume d’un corps indique-t-il ?

L’espace qu’il occupe.

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