QCM : Mélanges, solutions et lumière (17 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quelle description caractérise la nature de l’air ?

Un mélange homogène composé principalement de diazote et de dioxygène
Un mélange hétérogène formé principalement de diazote et de dioxyde de carbone
Une solution liquide composée principalement de diazote et de dioxygène
Un corps pur constitué principalement de dioxygène et d’argon

Un mélange homogène composé principalement de diazote et de dioxygène

Explication

L’air est un mélange homogène dont les constituants principaux sont le diazote et le dioxygène. Le qualifier de corps pur est incorrect, car il contient plusieurs gaz.

2. Quelle répartition correspond approximativement aux principaux gaz de l’air ?

78,09 % de diazote, 20,95 % de dioxygène et moins de 1 % d’autres gaz
78,09 % de diazote, moins de 1 % de dioxygène et 20,95 % d’autres gaz
20,95 % de diazote, 20,95 % de dioxygène et le reste d’autres gaz
78,09 % de dioxygène, 20,95 % de diazote et moins de 1 % d’autres gaz

78,09 % de diazote, 20,95 % de dioxygène et moins de 1 % d’autres gaz

Explication

Le diazote représente 78,09 % de l’air et le dioxygène 20,95 %, tandis que l’argon et les autres gaz représentent moins de 1 %. Intervertir les proportions du diazote et du dioxygène donne une composition erronée.

3. Quelle formule chimique désigne le dioxygène présent dans l’air ?

CO₂
Ar
N₂
O₂

O₂

Explication

Le dioxygène est la molécule de formule O₂. CO₂ désigne le dioxyde de carbone, et non le dioxygène.

4. Que représente la masse volumique d’un corps ?

Le rapport du volume du corps à sa masse
Le rapport de la masse du corps à son volume
La somme de la masse du corps et de son volume
La masse de soluté contenue dans un litre de solution

Le rapport de la masse du corps à son volume

Explication

La masse volumique caractérise un corps en reliant sa masse à son volume par leur rapport. La masse de soluté par litre correspond plutôt à la concentration massique d’une solution.

5. Un corps de masse mm occupe un volume VV. Quelle relation permet de calculer sa masse volumique ρ\rho ?

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

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

Explication

La masse volumique se calcule en divisant la masse du corps par son volume, soit ρ=mV\rho = \frac{m}{V}. Le rapport inversé mesure le volume par unité de masse, et non la masse volumique.

6. Dans une solution homogène, quel rôle joue le solvant ?

C’est la quantité de soluté contenue dans un litre de solution
C’est le mélange hétérogène obtenu avant la dissolution du soluté
C’est le liquide dans lequel un ou plusieurs solutés sont dissous
C’est la substance dissoute dans un liquide pour former la solution

C’est le liquide dans lequel un ou plusieurs solutés sont dissous

Explication

Une solution est un liquide homogène dans lequel un ou plusieurs solutés sont dissous dans un solvant. Confondre le solvant avec la substance dissoute inverse leurs rôles.

7. On prépare une solution homogène en dissolvant un soluté dans de l’eau. Comment qualifie-t-on cette solution ?

De solution aqueuse, car son solvant est l’eau
De solution pure, car elle ne contient qu’un liquide
De solution massique, car son soluté est dissous
De solution gazeuse, car l’eau peut s’évaporer

De solution aqueuse, car son solvant est l’eau

Explication

Une solution est dite aqueuse lorsque le liquide qui sert de solvant est l’eau. La présence d’un soluté dissous ne signifie pas que la solution est un corps pur.

8. Que représente la concentration massique CmC_m d’une solution ?

Le volume de soluté présent dans un gramme de solution
La masse de soluté présente dans un litre de solution
La masse totale de solution présente dans un litre de solvant
La masse de solvant présente dans un litre de solution

La masse de soluté présente dans un litre de solution

Explication

La concentration massique, également appelée titre massique, indique la masse de soluté contenue dans un litre de solution. Elle ne désigne pas la masse du solvant ni la masse totale de la solution.

9. Pour calculer la concentration massique d’une solution, quelle expression utilise la masse du soluté en grammes et le volume de solution en litres ?

Cm=msoluteˊ×VsolutionC_m = m_{\text{soluté}} \times V_{\text{solution}}
Cm=VsolutionmsoluteˊC_m = \frac{V_{\text{solution}}}{m_{\text{soluté}}}
Cm=msoluteˊVsolutionC_m = \frac{m_{\text{soluté}}}{V_{\text{solution}}}
Cm=msolvantVsolutionC_m = \frac{m_{\text{solvant}}}{V_{\text{solution}}}

$$C_m = \frac{m_{\text{soluté}}}{V_{\text{solution}}}$$

Explication

La concentration massique est le quotient de la masse de soluté par le volume de solution, avec ces grandeurs exprimées en grammes et en litres. Utiliser la masse du solvant à la place de celle du soluté ne donne pas la concentration massique recherchée.

10. Quelle grandeur exprime la densité d’un liquide ou d’un solide ?

La différence entre sa masse volumique et celle de l’eau
Le rapport de sa masse volumique à celle de l’eau
Le rapport de sa masse à son volume total
Le produit de sa masse volumique par celle de l’eau

Le rapport de sa masse volumique à celle de l’eau

Explication

La densité compare la masse volumique du liquide ou du solide à celle de l’eau. Contrairement à la masse volumique, elle est sans unité, ce qui constitue une confusion fréquente.

11. Pour calculer la densité d’un liquide à partir de sa masse volumique, quelle relation faut-il utiliser en veillant à exprimer les deux masses volumiques dans la même unité ?

d=ρ−ρeaud = \rho - \rho_{\text{eau}}
d=ρeauρd = \frac{\rho_{\text{eau}}}{\rho}
d=ρ×ρeaud = \rho \times \rho_{\text{eau}}
d=ρρeaud = \frac{\rho}{\rho_{\text{eau}}}

$$d = \frac{\rho}{\rho_{\text{eau}}}$$

Explication

La densité est le quotient de la masse volumique du liquide par celle de l’eau, avec des unités identiques pour les deux valeurs. Inverser ce quotient donne le rapport opposé et ne correspond pas à la définition de la densité.

12. Une dilution fait passer une solution mère de concentration massique CmC_m à une solution fille de concentration CfC_f ; quelle expression donne le facteur de dilution et relie les volumes concernés ?

F=Cm−Cf=Vf−VmF = C_m - C_f = V_f - V_m
F=CmCf=VmVfF = \frac{C_m}{C_f} = \frac{V_m}{V_f}
F=CfCm=VfVmF = \frac{C_f}{C_m} = \frac{V_f}{V_m}
F=CmCf=VfVmF = \frac{C_m}{C_f} = \frac{V_f}{V_m}

$$F = \frac{C_m}{C_f} = \frac{V_f}{V_m}$$

Explication

Le facteur de dilution est le quotient de la concentration mère par la concentration fille, égal au quotient du volume final par le volume prélevé. Le quotient des concentrations inversé ne décrit pas ce facteur.

13. Lors d’une dilution, comment les concentrations de la solution mère et de la solution fille se comparent-elles ?

Les deux solutions ont la même concentration.
La solution mère est plus concentrée que la solution fille.
La solution fille est plus concentrée que la solution mère.
La solution mère a une concentration égale à la moitié de celle de la solution fille.

La solution mère est plus concentrée que la solution fille.

Explication

La solution mère est la plus concentrée, et la dilution produit une solution fille moins concentrée. Inverser ces rôles est une confusion courante entre les deux solutions.

14. Dans quels milieux la lumière, considérée comme une onde, peut-elle se propager ?

Dans les milieux conducteurs uniquement
Dans les milieux qui émettent leur propre lumière
Dans les milieux opaques
Dans les milieux transparents

Dans les milieux transparents

Explication

La lumière est une onde qui se propage dans les milieux transparents. Un milieu opaque ne permet pas cette propagation à travers lui, contrairement au choix fondé sur la transparence.

15. Quelle valeur approche la célérité de la lumière dans le vide ou dans l’air ?

3×108 m/s3 \times 10^8\ \text{m/s}
3×106 m/s3 \times 10^6\ \text{m/s}
3×105 m/s3 \times 10^5\ \text{m/s}
3×108 km/s3 \times 10^8\ \text{km/s}

$$3 \times 10^8\ \text{m/s}$$

Explication

Dans le vide ou dans l’air, la célérité de la lumière est d’environ 3×108 m/s3 \times 10^8\ \text{m/s}. La valeur exprimée en kilomètres par seconde dans un autre choix ne conserve pas cette valeur numérique.

16. Quelle figure obtient-on lorsqu’une lumière traverse un prisme ou un réseau et qu’elle est dispersée ?

Une ombre portée
Une onde stationnaire
Un spectre
Une image virtuelle

Un spectre

Explication

La dispersion de la lumière par un prisme ou un réseau produit une figure appelée spectre. Une ombre portée résulte de l’interception de la lumière et non de sa dispersion.

17. Quelle distinction caractérise la lumière blanche par rapport à une radiation monochromatique ?

La lumière blanche est monochromatique, tandis qu’une radiation comprend une infinité de radiations.
La lumière blanche est polychromatique et comprend une infinité de radiations, tandis qu’une radiation est monochromatique.
La lumière blanche est polychromatique, tandis qu’une radiation est nécessairement polychromatique.
La lumière blanche comprend quelques radiations distinctes, tandis qu’une radiation est une onde sans longueur d’onde.

La lumière blanche est polychromatique et comprend une infinité de radiations, tandis qu’une radiation est monochromatique.

Explication

La lumière blanche est polychromatique et contient une infinité de radiations, alors qu’une radiation est monochromatique. L’affirmation qui attribue le caractère monochromatique à la lumière blanche inverse la distinction.

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Quelle est la nature du mélange constitué par l’air ?

Un mélange homogène.

Quels sont les deux principaux constituants de l’air ?

Le diazote et le dioxygène.

Quelle part de l’air le diazote représente-t-il ?

78,09 %.

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