QCM : Oxydoréduction et matériaux (62 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Dans un atelier, une personne choisit un nettoyant adapté et l’associe à de l’eau et à une méthode de nettoyage, en suivant le protocole de l’étiquette. Quel principe explique cette démarche ?

L’efficacité repose sur le respect du temps de contact, indépendamment de la méthode choisie.
L’efficacité résulte de l’association du produit, de l’eau et d’une méthode, selon les paramètres du cercle de Sinner.
L’efficacité vient du dosage du produit, tandis que l’eau et la méthode sont interchangeables.
L’efficacité dépend principalement du produit nettoyant, les autres éléments ayant un rôle secondaire.

L’efficacité résulte de l’association du produit, de l’eau et d’une méthode, selon les paramètres du cercle de Sinner.

Explication

Le nettoyage efficace associe un produit, de l’eau et une méthode, tandis que le protocole de l’étiquette respecte les quatre paramètres du cercle de Sinner. Attribuer le résultat au produit seul néglige ces facteurs, et réduire le protocole au temps ou au dosage confond un paramètre avec l’ensemble de la démarche.

2. Une personne doit utiliser un désinfectant sous forme concentrée. Quelle mesure permet de réduire le risque d’irritation cutanée pendant l’utilisation ?

Porter des gants pendant la manipulation du produit.
Porter des gants après avoir terminé la manipulation.
Respecter la dilution indiquée sans porter de gants.
Rincer la surface traitée sans protéger les mains.

Porter des gants pendant la manipulation du produit.

Explication

Un désinfectant concentré peut provoquer de graves irritations cutanées ; le port de gants est requis pour le manipuler sans danger. Respecter la dilution ou rincer la surface ne remplace pas cette protection pendant l’utilisation.

3. Lors d’une synthèse, des molécules de petite taille s’enchaînent sans qu’une petite molécule soit éliminée. À quelle catégorie appartient le polymère obtenu ?

À un copolymère
À un polymère d’addition
À un polymère de condensation
À un homopolymère

À un polymère d’addition

Explication

Un polymère d’addition se forme par enchaînement d’un grand nombre de monomères, sans élimination d’une petite molécule comme dans la condensation. La distinction entre homopolymère et copolymère porte sur l’identité des monomères, pas sur le mécanisme de synthèse.

4. Dans une cellule exposée à des radicaux libres, quel comportement des molécules antioxydantes contribue à protéger les cellules ?

Elles s’oxydent préférentiellement et limitent ainsi les dommages cellulaires.
Elles s’oxydent préférentiellement en provoquant des dommages aux cellules.
Elles réduisent préférentiellement les radicaux libres en s’oxydant moins.
Elles empêchent toute oxydation et laissent les radicaux libres inchangés.

Elles s’oxydent préférentiellement et limitent ainsi les dommages cellulaires.

Explication

Les antioxydants s’oxydent préférentiellement, ce qui protège les cellules du processus destructeur des radicaux libres. Dire qu’ils s’oxydent moins inverse leur rôle, tandis que prétendre qu’ils empêchent toute oxydation ou endommagent les cellules contredit leur fonction protectrice.

5. Pour désinfecter une pièce en acier inoxydable avec un produit à base d’eau de Javel, quelle conduite limite le risque de corrosion ?

Suivre la dilution, la température et le temps d’action prévus, puis rincer.
Appliquer une solution chaude pour réduire la durée du traitement.
Employer une solution concentrée et prolonger son temps d’action.
Choisir la dilution prévue, mais laisser agir sans rinçage rapide.

Suivre la dilution, la température et le temps d’action prévus, puis rincer.

Explication

Le respect de la dilution, de la température d’application et du temps d’action avant rinçage aide à limiter la corrosion de l’acier inoxydable ; il faut aussi éviter l’eau de Javel chaude ou concentrée. Une solution concentrée, une température élevée ou un temps d’action excessif accroît le risque.

6. Un consommateur vérifie les numéros d’identification pour repérer les plastiques signalés comme potentiellement les plus toxiques. Quel ensemble doit-il retenir ?

Les numéros 2, 3, 5, 6 et 7
Les numéros 1, 2, 5, 6 et 7
Les numéros 1, 3, 4, 6 et 7
Les numéros 1, 3, 5, 6 et 7

Les numéros 1, 3, 5, 6 et 7

Explication

Les plastiques indiqués comme potentiellement les plus toxiques correspondent aux numéros 1, 3, 5, 6 et 7. L’ensemble qui inclut le 2 ajoute le PEHD, celui qui inclut le 4 substitue le PEBD au PVC, et celui qui omet le 1 écarte le PETE.

7. Pour concevoir une pièce soumise à la traction, à la compression et à la chaleur, un ingénieur évalue la fibre de carbone. Quelle combinaison de propriétés correspond à ce matériau ?

Densité élevée, résistance élevée, conductivité et tenue en température, avec une exception pour l’oxydation.
Faible densité, résistance élevée, conductivité et tenue en température, y compris contre l’oxydation.
Faible densité, résistance élevée, isolation électrique et tenue en température, avec une exception pour l’oxydation.
Faible densité, résistance élevée, conductivité et tenue en température, avec une exception pour l’oxydation.

Faible densité, résistance élevée, conductivité et tenue en température, avec une exception pour l’oxydation.

Explication

La fibre de carbone combine une densité de 1,7 à 1,9, une résistance élevée, une bonne conductivité électrique et thermique ainsi qu’une bonne tenue en température; son inertie chimique fait exception à l’oxydation. L’isolation nie sa conductivité, la densité élevée contredit sa faible densité, et la résistance à l’oxydation supprime l’exception.

8. En représentant la structure d’un atome, quelle disposition des particules faut-il montrer ?

Un noyau de neutrons entouré d’un nuage de protons et d’électrons
Un noyau d’électrons et de protons entouré d’un nuage de neutrons
Un noyau de protons et de neutrons entouré d’un nuage d’électrons
Un noyau de protons entouré d’un nuage de neutrons et d’électrons

Un noyau de protons et de neutrons entouré d’un nuage d’électrons

Explication

Le noyau atomique est constitué de protons et de neutrons, tandis que les électrons évoluent autour de lui en formant un nuage électronique. Placer les électrons dans le noyau ou les neutrons dans le nuage confond les parties de l’atome.

9. Un matériau polymère est synthétisé à partir de deux types de monomères différents. Comment le classe-t-on selon la nature de ses monomères ?

Comme un polymère de condensation
Comme un oligomère
Comme un homopolymère
Comme un copolymère

Comme un copolymère

Explication

Un polymère formé de monomères différents, généralement deux, est un copolymère. Un homopolymère repose sur des monomères identiques ; oligomère et polymère de condensation renvoient à d’autres critères.

10. Une commune organise le parcours de ses eaux usées avant leur retour au milieu naturel ; quelles étapes doit-elle prévoir dans cet ordre ?

Un prétraitement, puis un rejet direct
Une potabilisation, puis un prétraitement
Un traitement, puis un prétraitement
Un prétraitement, puis un traitement

Un prétraitement, puis un traitement

Explication

L’assainissement collectif commence par le prétraitement, se poursuit par le traitement, puis l’eau retourne dans le milieu naturel. Inverser les étapes méconnaît leur ordre, la potabilisation correspond à un autre objectif et un rejet direct omet le traitement.

11. Une personne envisage d’utiliser un produit détartrant acide juste après avoir appliqué de l’eau de Javel. Quel risque doit-elle éviter ?

La formation de chlorure de sodium, qui détériore les surfaces.
Le dégagement de dichlore, un gaz très toxique.
La production de vapeur d’eau, irritante pour les voies respiratoires.
La formation de dioxygène, un gaz favorisant la corrosion.

Le dégagement de dichlore, un gaz très toxique.

Explication

L’eau de Javel ne doit pas entrer en contact avec un acide : cette réaction dégage du dichlore, un gaz très toxique. La confondre avec une simple irritation, attribuer le danger au rinçage ou le limiter à certains acides méconnaît le risque du mélange.

12. Dans une préparation, un liquide dissout un soluté sans modifier chimiquement ni le soluté ni lui-même. Comment appelle-t-on ce liquide ?

Un réactif consommé
Une solution aqueuse
Un solvant
Un soluté

Un solvant

Explication

Un solvant est un liquide à sa température d’utilisation qui dissout, dilue ou extrait des substances sans modification chimique. Le soluté est la substance dissoute, une solution aqueuse est le mélange obtenu avec l’eau, et un réactif consommé est modifié chimiquement.

13. Une solution colorée est diluée en ajoutant de l’eau. Quelle évolution décrit correctement la solution fille par rapport à la solution mère ?

Concentration plus forte, volume plus petit, même quantité de soluté
Concentration plus faible, volume plus grand, même quantité de soluté
Concentration plus faible, volume plus grand, moins de soluté
Concentration inchangée, volume plus grand, même quantité de soluté

Concentration plus faible, volume plus grand, même quantité de soluté

Explication

Lors d’une dilution, l’ajout d’eau augmente le volume et diminue la concentration, tandis que la quantité de soluté reste constante. L’éclaircissement de la solution ne signifie donc pas que du soluté a été retiré.

14. Deux personnes sont exposées à une solution corrosive, l’une à faible concentration pendant quelques secondes, l’autre à forte concentration et à température élevée pendant plus longtemps. Quels facteurs permettent d’évaluer l’étendue des dommages possibles ?

La concentration et la durée du contact, sans tenir compte des autres propriétés.
La température et le pouvoir mouillant, indépendamment de la concentration appliquée.
Le pouvoir corrosif et la température, sans considérer la durée de l’exposition.
Le pouvoir corrosif, la concentration, la température de la solution et la durée du contact.

Le pouvoir corrosif, la concentration, la température de la solution et la durée du contact.

Explication

Les dommages dépendent du pouvoir de corrosion, de la concentration, de la température et de la durée du contact. Se limiter à la concentration ou omettre la durée laisse de côté des facteurs déterminants; le pouvoir mouillant ne remplace pas le pouvoir corrosif.

15. Dans un bilan moléculaire, on vérifie que chaque élément compte autant d’atomes avant qu’après la réaction. Quel principe cette vérification exprime-t-elle ?

La conservation de la masse totale des réactifs et des produits
La conservation du nombre de molécules initiales
La formation d’entités chimiques plus stables
La conservation du nombre d’atomes de chaque élément

La conservation du nombre d’atomes de chaque élément

Explication

L’interprétation moléculaire de la loi de Lavoisier est que le nombre d’atomes de chaque élément reste identique avant et après la réaction. L’égalité des masses totales est le principe associé mais distinct, tandis que les molécules peuvent se recombiner.

16. Lors d’une réaction, l’espèce Y cède des électrons à une autre espèce : comment Y évolue-t-elle ?

Elle est oxydée en jouant le rôle de réducteur
Elle est réduite en jouant le rôle d’oxydant
Elle est réduite en jouant le rôle de réducteur
Elle est oxydée en jouant le rôle d’oxydant

Elle est oxydée en jouant le rôle de réducteur

Explication

Une espèce qui cède des électrons est oxydée et agit comme réducteur. La réduction correspond à un gain d’électrons, et le rôle d’oxydant est associé à leur captation.

17. Dans un échantillon macroscopique, quel terme désigne un très grand nombre d’entités chimiques identiques ?

Un ion monoatomique
Un élément chimique
Une espèce chimique
Une entité chimique

Une espèce chimique

Explication

Une espèce chimique correspond à un très grand nombre d’entités chimiques identiques considérées à l’échelle macroscopique. Une entité est une particule microscopique, et un élément est caractérisé par son nombre de protons.

18. Dans une molécule organique, quels atomes constituent la chaîne carbonée ?

Des atomes de carbone reliés par des liaisons covalentes
Des liaisons covalentes reliant des atomes de différents éléments
Des atomes de carbone reliés uniquement à des hydrogènes
Des groupes fonctionnels reliés entre eux par des liaisons ioniques

Des atomes de carbone reliés par des liaisons covalentes

Explication

Le squelette carboné est formé d’atomes de carbone liés entre eux par des liaisons covalentes simples ou multiples. Le choix des hydrogènes confond la chaîne avec des hydrocarbures, celui des groupes fonctionnels confond deux éléments structuraux et celui des liaisons seules omet les atomes de carbone.

19. Dans une pâte acide, le bicarbonate de sodium réagit avec l’ion oxonium. Quels produits apparaissent dans l’équation de cette réaction ?

Na⁺, HCO₃⁻ et H₂O
Na⁺, CO₂ et 2 H₂O
NaHCO₃, H₃O⁺ et CO₂
HCO₃⁻, H₂ et 2 Na⁺

Na⁺, CO₂ et 2 H₂O

Explication

La réaction en pâtisserie s’écrit NaHCO₃(s) + H₃O⁺(acide) → Na⁺(aq) + CO₂(g) + 2 H₂O(l) : elle produit donc des ions sodium, du dioxyde de carbone et de l’eau. La réaction ne laisse pas le bicarbonate inchangé, ne produit pas de dihydrogène et ne se limite pas aux espèces issues de sa dissolution.

20. Une réaction totale entre deux réactifs est achevée. Que reste-t-il dans le système à la fin de la réaction ?

Les réactifs non consommés
Les produits formés
Un mélange à l’équilibre de réactifs et de produits
Les réactifs et les produits en proportions initiales

Les produits formés

Explication

Dans une réaction totale, les réactifs disparaissent complètement et seuls les produits restent en fin de réaction. La présence de réactifs non consommés ou d’un mélange à l’équilibre ne correspond pas à cette définition.

21. Un fabricant veut alléger des pièces tout en conservant de bonnes propriétés mécaniques. Quel rôle principal la fibre de carbone peut-elle jouer dans son matériau ?

Renforcer un composite pour obtenir des pièces mécaniques solides et plus légères que le métal.
Remplacer directement le métal par une pièce de fibre pour conserver les mêmes propriétés mécaniques.
Protéger un composite par un revêtement de fibre sans contribuer à ses propriétés mécaniques.
Alléger une pièce métallique en déposant une couche de fibre sans former de composite.

Renforcer un composite pour obtenir des pièces mécaniques solides et plus légères que le métal.

Explication

La fibre de carbone sert principalement de renfort dans les composites, ce qui permet de produire des pièces aux bonnes propriétés mécaniques et nettement plus légères que les pièces métalliques. Le remplacement direct du métal, l’allègement sans renfort composite et le simple revêtement ne décrivent pas cette fonction.

22. Lors de la dissociation de molécules d’eau, quels produits sont formés après l’association de H+\mathrm{H^+} avec une autre molécule d’eau ?

H2O\mathrm{H_2O} et HO−\mathrm{HO^-}
H3O+\mathrm{H_3O^+} et H2O\mathrm{H_2O}
H3O+\mathrm{H_3O^+} et HO−\mathrm{HO^-}
H+\mathrm{H^+} et H2O\mathrm{H_2O}

$$\mathrm{H_3O^+}$$ et $$\mathrm{HO^-}$$

Explication

La dissociation globale s’écrit 2 H2O⇌H3O++HO−2\,\mathrm{H_2O}\rightleftharpoons\mathrm{H_3O^+}+\mathrm{HO^-} : l’ion H+\mathrm{H^+} s’associe à une molécule d’eau pour former H3O+\mathrm{H_3O^+}. L’ion hydrogène libre est un intermédiaire décrit dans le mécanisme, pas le produit final avec l’eau.

23. Deux atomes ont respectivement 6 protons et 6 protons, mais des nombres de neutrons différents. À quelle conclusion conduit cette comparaison ?

Ils sont nécessairement des ions du même élément
Ils appartiennent à deux éléments chimiques différents
Ils possèdent le même nombre de nucléons
Ils appartiennent au même élément chimique

Ils appartiennent au même élément chimique

Explication

Le nombre de protons détermine l’élément chimique : ces deux atomes appartiennent donc au même élément, même si leurs nombres de neutrons diffèrent. Le nombre de neutrons ne définit pas l’élément, et une différence de neutrons ne garantit pas un nombre de nucléons identique.

24. Dans une réaction, une entité cède un proton H+\mathrm{H^+} à une autre espèce. Quel rôle joue cette entité selon Brönsted ?

Une base
Un ion hydroxyde
Un solvant
Un acide

Un acide

Explication

Selon Brönsted, un acide est une entité capable de céder un ou plusieurs protons H+\mathrm{H^+}. Une base capte un proton ; l’ion hydroxyde est donné comme exemple de base.

25. En examinant plusieurs pictogrammes triangulaires de plastique, lequel signale la présence de bisphénol A ?

Celui qui porte le chiffre 1
Celui qui porte le chiffre 3
Celui qui porte le chiffre 7
Celui qui porte le chiffre 6

Celui qui porte le chiffre 7

Explication

Parmi les pictogrammes d’identification, seul le chiffre 7 indique la présence de bisphénol A. Le chiffre 1 identifie le PET, le 3 le PVC et le 6 le PS ; leur classement parmi les plastiques potentiellement toxiques ne signifie pas qu’ils signalent le bisphénol A.

26. Dans une expérience, l’espèce X capte un électron et devient une forme réduite : quel rôle X joue-t-elle ?

Un réducteur
Un spectateur
Un oxydant
Un catalyseur

Un oxydant

Explication

Une espèce qui capte des électrons est réduite et joue le rôle d’oxydant. Le réducteur cède les électrons, tandis que les notions de spectateur et de catalyseur ne décrivent pas cette captation.

27. Une pièce métallique est recouverte d’une couche de zinc afin de limiter sa détérioration : quelle technique est employée ?

La galvanisation
La passivation au chrome
La formation d’une couche d’oxyde de chrome
L’identification par précipitation à l’hydroxyde de sodium

La galvanisation

Explication

La galvanisation protège une pièce contre la corrosion en la recouvrant de zinc. La passivation de l’acier inox repose plutôt sur une couche protectrice d’oxyde de chrome, et la précipitation sert à caractériser des ions.

28. À l’échelle microscopique, laquelle de ces entités peut être désignée comme une entité chimique ?

Un nuage électronique autour d’un noyau
Un ion ou un ensemble d’ions
Un grand nombre d’entités identiques
Un élément défini par son nombre de protons

Un ion ou un ensemble d’ions

Explication

Une entité chimique peut être un atome, une molécule, un ion ou un ensemble d’ions. Un grand nombre d’entités identiques désigne une espèce chimique à l’échelle macroscopique, tandis que le nombre de protons définit l’élément.

29. Une équation bilan schématise la réaction entre le méthane et le dioxygène pour former du dioxyde de carbone et de l’eau. De quel côté de la flèche faut-il placer le dioxygène ?

Des deux côtés, comme espèce conservée
À gauche, avec les réactifs
À droite, avec les produits
Au-dessus de la flèche, comme condition

À gauche, avec les réactifs

Explication

Une équation bilan place les réactifs à gauche de la flèche et les produits à droite ; le dioxygène consommé est donc à gauche. Le placer à droite le traiterait comme un produit formé.

30. Quel phénomène définit une réaction d’oxydo-réduction entre un oxydant et un réducteur ?

Un échange d’électrons entre les deux espèces
Un transfert d’atomes entre les deux espèces
Un mélange des deux espèces sans transfert de particules
Un échange de protons entre les deux espèces

Un échange d’électrons entre les deux espèces

Explication

Une réaction d’oxydo-réduction implique un transfert d’électrons entre un oxydant et un réducteur. Un échange de protons relève d’un autre type de réaction, tandis qu’un simple mélange ou un transfert d’atomes ne définit pas ce processus.

31. En 2018, un magasin souhaite distribuer des sacs à usage unique pour les fruits et légumes, hors caisse. Quelle règle s’applique à ces sacs ?

Ils sont autorisés s’ils sont compostables en compost industriel et biosourcés
Ils sont interdits sans exception, comme les sacs remis en caisse
Ils sont autorisés s’ils sont oxo-fragmentables et biosourcés
Ils sont interdits, sauf s’ils sont compostables en compost domestique et biosourcés

Ils sont interdits, sauf s’ils sont compostables en compost domestique et biosourcés

Explication

Depuis le 1er janvier 2017, les sacs à usage unique hors caisse sont interdits, sauf s’ils sont à la fois compostables en compost domestique et biosourcés. Le compostage industriel ne répond pas à l’exception indiquée, et les sacs oxo-fragmentables sont interdits.

32. Pour établir l’équation bilan entre deux couples rédox, quelle démarche permet d’éliminer les électrons de l’équation finale ?

Écrire une seule demi-équation et laisser les électrons parmi les réactifs du bilan
Inverser les deux demi-équations, puis les additionner en conservant leurs coefficients
Écrire les demi-équations et les additionner telles quelles, sans ajuster les électrons
Écrire les demi-équations, ajuster leurs coefficients pour annuler les électrons, puis les additionner

Écrire les demi-équations, ajuster leurs coefficients pour annuler les électrons, puis les additionner

Explication

Les coefficients des deux demi-équations doivent être ajustés afin que les électrons échangés se compensent avant l’addition. Une addition sans ajustement ou le maintien d’électrons dans le bilan ne produit pas l’équation recherchée.

33. Du sucre est incorporé dans l’eau et se répartit uniformément jusqu’à former un liquide d’aspect uniforme. Quel processus décrit cette transformation ?

La séparation
La dissolution
La précipitation
La dilution

La dissolution

Explication

La dissolution a lieu lorsqu’un soluté incorporé dans un solvant forme un mélange homogène appelé solution. La précipitation correspond à la formation d’un solide à partir d’entités dissoutes ; la dilution consiste à rendre une solution moins concentrée, et la séparation ne désigne pas ce processus.

34. Après l’application d’un désinfectant, une surface nettoyée reste protégée contre une nouvelle colonisation microbienne. Quelle action du produit explique cet effet ?

L’inhibition, qui ralentit la croissance des germes présents.
La rémanence, qui empêche les germes de recoloniser la surface.
L’action létale, qui tue les germes et les microbes présents.
Le pouvoir détergent, qui décolle les salissures de la surface.

La rémanence, qui empêche les germes de recoloniser la surface.

Explication

La rémanence empêche les germes de recoloniser la surface après le nettoyage. L’inhibition agit sur leur croissance, tandis que l’action létale vise leur mort; le pouvoir détergent concerne le nettoyage.

35. Dans le couple rédox métallique Fe3+/Fe\mathrm{Fe^{3+}/Fe}, quelle espèce est l’oxydant ?

Un électron libre e−\mathrm{e^-}
L’ion métallique Fe3+\mathrm{Fe^{3+}}
Un réducteur appartenant à un autre couple
Le métal Fe\mathrm{Fe}

L’ion métallique $$\mathrm{Fe^{3+}}$$

Explication

Dans un couple rédox métallique, l’ion métallique est l’oxydant et le métal correspondant est le réducteur. Le métal Fe n’est donc pas l’oxydant du couple, et l’électron n’est pas l’ion métallique.

36. Une espèce chimique capte un proton H+\mathrm{H^+} au cours d’un échange acido-basique. Comment la classe-t-on selon Brönsted ?

Une solution neutre
Une base
Un acide
Un ion oxonium

Une base

Explication

Une base de Brönsted est une entité capable de capter un ou plusieurs protons H+\mathrm{H^+}. Un acide cède ces protons, et l’ion oxonium est cité comme exemple d’acide.

37. Dans une eau minéralisée, des ions dissous s’associent sous certaines conditions et deviennent un dépôt solide. Quel phénomène se produit ?

Une précipitation
Une évaporation
Une dilution
Une dissolution

Une précipitation

Explication

La précipitation est l’association d’entités dissoutes qui, sous certaines conditions, apparaissent à l’état solide. La dissolution forme au contraire une solution homogène, tandis que la dilution modifie la concentration et l’évaporation correspond au passage d’un liquide à l’état gazeux.

38. Une personne prépare un désinfectant concentré dans un récipient contenant déjà de l’eau. Dans quel ordre doit-elle effectuer le mélange pour limiter le danger des projections ?

Verser une petite quantité d’eau dans le concentré avant de compléter.
Verser l’eau dans la solution concentrée.
Verser la solution concentrée dans l’eau.
Verser simultanément l’eau et le concentré dans le récipient.

Verser la solution concentrée dans l’eau.

Explication

La solution concentrée doit être versée dans l’eau afin que d’éventuelles projections soient majoritairement composées d’eau et soient inoffensives. Verser l’eau dans le concentré inverse le protocole et augmente le risque associé aux projections.

39. Un oxydant extérieur attaque un matériau non métallique, tandis qu’un autre attaque un métal et le détériore : comment désigner ces deux phénomènes, dans cet ordre ?

Oxydation, puis galvanisation
Oxydation, puis corrosion
Galvanisation, puis passivation
Corrosion, puis oxydation

Oxydation, puis corrosion

Explication

L’oxydation désigne l’attaque d’un matériau par un composé oxydant extérieur, tandis que la corrosion est la détérioration d’un métal résultant d’une oxydation. La galvanisation et la passivation sont des moyens de protection, non des noms pour ces deux attaques.

40. On dissout 12 g12\,\mathrm{g} de soluté pour obtenir 0,30 L0{,}30\,\mathrm{L} de solution. Quelle est la concentration massique ?

40 g L−140\,\mathrm{g\,L^{-1}}
0,025 g L−10{,}025\,\mathrm{g\,L^{-1}}
40 g40\,\mathrm{g}
3,6 g L−13{,}6\,\mathrm{g\,L^{-1}}

$$40\,\mathrm{g\,L^{-1}}$$

Explication

La concentration massique se calcule par Cm=mVC_m=\frac{m}{V} : 12÷0,30=40 g L−112\div0{,}30=40\,\mathrm{g\,L^{-1}}. L’inversion donne 0,0250{,}025, la multiplication donne 3,63{,}6, et une concentration s’exprime ici en masse par volume.

41. Pour identifier un emballage isolant en polystyrène, quel numéro d’identification doit-on trouver sur son pictogramme ?

Le numéro 4
Le numéro 6
Le numéro 3
Le numéro 7

Le numéro 6

Explication

Le polystyrène (PS), utilisé notamment pour les emballages isolants, porte le numéro 6. Le numéro 3 correspond au PVC, le 4 au PEBD et le 7 aux polycarbonates et résines époxy.

42. Lorsqu’un désinfectant oxydant réagit avec des micro-organismes réducteurs, quelle transformation subit chaque partenaire ?

Les deux partenaires sont oxydés au cours de la réaction.
Les deux partenaires sont réduits au cours de la réaction.
Le désinfectant est oxydé et les micro-organismes sont réduits.
Le désinfectant est réduit et les micro-organismes sont oxydés.

Le désinfectant est réduit et les micro-organismes sont oxydés.

Explication

Dans cette réaction rédox, le principe actif oxydant gagne des électrons et est réduit, tandis que les micro-organismes réducteurs sont oxydés. Inverser les transformations, ou attribuer la même transformation aux deux partenaires, confond les rôles rédox.

43. Sur un tissu qui laisse l’eau perler, quel effet produit l’action d’un tensioactif placé à l’interface entre l’eau et l’air ?

Il renforce la tension superficielle, augmente le pouvoir mouillant et maintient la goutte en sphère.
Il rompt la tension superficielle, augmente le pouvoir mouillant et aide la goutte à s’étaler.
Il dissout les graisses à l’interface et transforme directement la goutte en mousse.
Il réduit le pouvoir mouillant et favorise le perlage de l’eau sur le tissu.

Il rompt la tension superficielle, augmente le pouvoir mouillant et aide la goutte à s’étaler.

Explication

À l’interface eau-air, le tensioactif rompt la tension superficielle, ce qui augmente le pouvoir mouillant et permet à la goutte de s’étaler. Renforcer la tension favoriserait le perlage; la dissolution des graisses relève d’une autre propriété tensioactive.

44. Quelle caractéristique définit un radical libre et explique sa capacité à endommager des cellules saines ?

Il possède au moins un électron non apparié et peut oxyder des cellules.
Il protège les cellules en neutralisant leur fonctionnement.
Il possède des électrons appariés, ce qui déclenche son oxydation.
Il est une cellule déjà oxydée et incapable de réagir.

Il possède au moins un électron non apparié et peut oxyder des cellules.

Explication

Un radical libre possède au moins un électron non apparié, ce qui le rend souvent très réactif et lui permet d’oxyder des cellules saines. Une cellule déjà endommagée n’est pas la définition d’un radical libre, les électrons appariés ne caractérisent pas celui-ci, et la protection cellulaire est l’effet opposé à son action.

45. Après son passage en station d’épuration, une eau traitée contient encore des résidus microbiens et certains agents polluants ; peut-on la considérer comme potable ?

Oui, car le traitement en station rend l’eau potable
Non, car des polluants ou des résidus microbiens peuvent subsister
Oui, car les résidus microbiens ne modifient pas la potabilité
Non, car l’eau épurée ne peut pas retourner au milieu naturel

Non, car des polluants ou des résidus microbiens peuvent subsister

Explication

Une station d’épuration des eaux usées ne produit pas d’eau potable, car l’eau traitée peut encore contenir des agents polluants et des résidus microbiens. Assimiler épuration et potabilisation confond leurs objectifs, et la présence de résidus microbiens empêche de conclure que l’eau est potable.

46. Dans une station d’épuration, un bassin biologique est aéré et contient des boues riches en bactéries. Quel rôle ces bactéries jouent-elles dans le traitement des eaux usées ?

Elles retirent le sable par décantation dans le bassin.
Elles participent à la dégradation des matières polluantes.
Elles éliminent les huiles en les faisant remonter à la surface.
Elles rendent directement l’eau potable par désinfection.

Elles participent à la dégradation des matières polluantes.

Explication

Le traitement par boues activées utilise les bactéries contenues dans les boues, dans un bassin biologique aéré, pour traiter les eaux usées. La remontée des huiles relève du dégraissage, le retrait du sable du dessablage, et ce traitement ne garantit pas à lui seul la potabilité.

47. Une bougie brûle avec une flamme jaune et dégage un gaz inodore fortement dangereux ; quels produits caractéristiques signalent cette combustion ?

De l’eau et du monoxyde de carbone, sans formation de suie
De la suie et du monoxyde de carbone, en plus des produits de combustion
De la suie et du dioxyde de carbone, sans monoxyde de carbone
Du dioxyde de carbone et de l’eau, sans autres produits caractéristiques

De la suie et du monoxyde de carbone, en plus des produits de combustion

Explication

Une combustion incomplète produit aussi de la suie et du monoxyde de carbone, en plus des produits associés à la combustion de la paraffine ; le monoxyde de carbone est inodore et fortement dangereux. Le choix limité à l’eau et au dioxyde de carbone décrit la combustion complète, tandis que les autres choix omettent l’un des deux produits caractéristiques.

48. Une personne vérifie la composition d’une levure chimique et y repère du bicarbonate de sodium et de l’amidon. Quel autre constituant caractéristique devrait-elle rechercher ?

Un agent acide, comme l’acide tartrique
Un agent oxonium, comme l’eau liquide
Un agent levant, comme le dioxyde de carbone
Un agent basique, comme le carbonate de calcium

Un agent acide, comme l’acide tartrique

Explication

La levure chimique est composée essentiellement de bicarbonate de sodium, d’un agent acide tel que l’acide tartrique ou le pyrophosphate de sodium, et d’un agent stabilisant comme l’amidon. L’ion oxonium intervient dans la réaction, mais ne remplace pas l’agent acide dans la composition décrite ; le carbonate de calcium et le dioxyde de carbone ne sont pas les constituants indiqués.

49. Une analyse indique que [H3O+][\mathrm{H_3O^+}] est inférieur à [HO−][\mathrm{HO^-}]. Quelle caractérisation de la solution en découle ?

Basique, avec un pH supérieur à 7
Acide, avec un pH inférieur à 7
Acide, avec un pH supérieur à 7
Neutre, avec un pH égal à 7

Basique, avec un pH supérieur à 7

Explication

Une solution est basique lorsque [H3O+]<[HO−][\mathrm{H_3O^+}]<[\mathrm{HO^-}], et son pH est alors supérieur à 7. Le caractère acide correspond à l’inégalité inverse, tandis que la neutralité exige des concentrations égales et un pH de 7.

50. Quelle discipline étudie les relations entre la chimie et l’électricité ainsi que les phénomènes chimiques couplés à des échanges réciproques d’énergie électrique ?

L’électrochimie
L’électrostatique
La thermochimie
La science des polymères

L’électrochimie

Explication

L’électrochimie porte sur les relations entre chimie et électricité et sur les phénomènes chimiques associés aux échanges d’énergie électrique. L’électrostatique concerne les charges au repos, la thermochimie les échanges de chaleur et la science des polymères les matériaux macromoléculaires.

51. Dans une habitation récemment meublée, des gaz organiques s’évaporent à température ambiante depuis les meubles et des produits d’entretien ; de quelle catégorie de polluants s’agit-il ?

Des composés organiques volatils
Des particules fines en suspension
Des vapeurs d’eau issues de l’humidité
Des produits gazeux de combustion

Des composés organiques volatils

Explication

Les COV sont des gaz organiques qui s’évaporent à température ambiante et sont présents dans presque toutes les habitations, notamment à cause des meubles et des produits quotidiens. Les gaz de combustion supposent une combustion, la vapeur d’eau n’est pas un gaz organique et les particules fines sont des matières en suspension.

52. Une eau calcaire passe dans un adoucisseur qui échange les ions calcium et magnésium contre des ions sodium. Quelle conclusion concernant les ions chlorure et la corrosivité est justifiée ?

L’échange n’ajoute pas de chlorure et ne rend pas nécessairement l’eau très corrosive.
L’échange ajoute des chlorures et rend l’eau fortement corrosive.
L’échange retire le sodium et réduit nécessairement la corrosivité de l’eau.
L’échange conserve le calcium et le magnésium, mais ajoute des chlorures.

L’échange n’ajoute pas de chlorure et ne rend pas nécessairement l’eau très corrosive.

Explication

L’adoucisseur remplace le calcium et le magnésium par du sodium, sans ajouter d’ions chlorure; cet échange ne rend donc pas nécessairement l’eau très corrosive. Assimiler sodium et chlorure confond deux ions distincts, tandis que la présence de sodium ne signifie pas que l’eau devient forcément très corrosive.

53. Pour extraire un composé apolaire d’un mélange, quel type de solvant est le plus adapté d’après la compatibilité entre polarités ?

Un solvant apolaire
Un solvant choisi sans tenir compte du soluté
L’eau, quel que soit le soluté
Un solvant polaire

Un solvant apolaire

Explication

Les solvants apolaires agissent sur des solutés constitués de molécules apolaires. Un solvant polaire correspond plutôt aux solutés polaires, et l’eau ne dissout pas indistinctement les substances.

54. Un établissement doit choisir un produit pour tuer les spores bactériennes sur une surface. Quel type de désinfectant correspond à cet objectif ?

Un désinfectant sporicide.
Un désinfectant fongicide.
Un désinfectant bactéricide.
Un désinfectant levuricide.

Un désinfectant sporicide.

Explication

Un sporicide tue les spores bactériennes. Un levuricide cible les levures, un fongicide les champignons et un bactéricide les bactéries; ces catégories ne désignent pas spécifiquement l’action sur les spores.

55. Une équipe compare des cordons de Kevlar et d’acier pour un équipement où la résistance et le poids comptent. Quelle propriété distingue le Kevlar ?

Il est cinq fois plus résistant et beaucoup plus léger que l’acier.
Il est cinq fois plus résistant et beaucoup plus lourd que l’acier.
Il est cinq fois moins résistant et beaucoup plus léger que l’acier.
Il est aussi résistant et beaucoup plus léger que l’acier.

Il est cinq fois plus résistant et beaucoup plus léger que l’acier.

Explication

Le Kevlar est cinq fois plus résistant que l’acier tout en étant beaucoup plus léger. Dire qu’il est moins résistant inverse le rapport, lui attribuer une résistance égale efface l’écart, et le dire plus lourd contredit sa légèreté.

56. Un polymère thermoplastique est constitué de noyaux aromatiques séparés par des groupes amide et porte le nom officiel PPD-T. À quelle famille appartient-il ?

À la famille des polyamides aliphatiques.
À la famille des fibres d’aramides.
À la famille des noms commerciaux de polymères.
À la famille des fibres de carbone.

À la famille des fibres d’aramides.

Explication

Le PPD-T, ou Kevlar, est un polymère thermoplastique à noyaux aromatiques et groupes amide appartenant aux fibres d’aramides. Les polyamides aliphatiques omettent le caractère aromatique, les fibres de carbone sont une autre famille, et un nom commercial n’est pas une famille de matériaux.

57. On ajoute quelques gouttes d’hydroxyde de sodium à une solution contenant des ions métalliques : que permet d’observer le précipité formé ?

Une valeur directe de la concentration des ions métalliques
La dissolution complète des ions métalliques présents
Une couleur caractéristique des ions métalliques présents
Une couleur caractéristique des anions présents

Une couleur caractéristique des ions métalliques présents

Explication

L’ajout d’hydroxyde de sodium forme un précipité dont la couleur caractérise les ions métalliques en solution. Cette observation identifie la nature des ions, mais ne donne pas directement leur concentration.

58. Quelle paire d’ions constitue le bicarbonate de sodium, également nommé hydrogénocarbonate de sodium ?

Na⁺ et HCO₃⁻
Na⁺ et CO₃²⁻
K⁺ et HCO₃⁻
Na⁺ et Cl⁻

Na⁺ et HCO₃⁻

Explication

Le bicarbonate de sodium est un sel formé de l’ion sodium Na⁺ et de l’ion hydrogénocarbonate HCO₃⁻. L’ion carbonate CO₃²⁻, l’ion potassium K⁺ et l’ion chlorure Cl⁻ correspondent à d’autres espèces chimiques.

59. À l’entrée d’une station, des branchages et des plastiques sont retirés, du sable est séparé par décantation et des huiles sont raclées en surface ; de quelles opérations s’agit-il ?

Dégraissage, dégrillage et tamisage, lagunage
Dessablage, dégraissage, traitement par boues activées
Dégrillage et tamisage, dessablage, dégraissage
Traitement par boues activées, dessablage, dégrillage

Dégrillage et tamisage, dessablage, dégraissage

Explication

Le prétraitement associe le dégrillage et le tamisage des éléments insolubles, le dessablage par décantation et le dégraissage par remontée puis raclage des graisses. Les autres enchaînements attribuent à tort une opération à un autre déchet ou la remplacent par un traitement biologique.

60. Lors d’un incident, un acide concentré touche la peau d’une personne et une base concentrée en touche une autre. Quelle différence décrit leur action sur les tissus ?

L’acide coagule les protéines, tandis que la base provoque une coagulation similaire sans saponification.
L’acide liquéfie les tissus par saponification, tandis que la base provoque la coagulation des protéines.
L’acide coagule les protéines, tandis que la base dissout les cellules par saponification et peut liquéfier les tissus.
L’acide dissout les cellules par saponification, tandis que la base coagule les protéines des tissus.

L’acide coagule les protéines, tandis que la base dissout les cellules par saponification et peut liquéfier les tissus.

Explication

Un acide provoque la coagulation des protéines; une base saponifie les acides gras des membranes, dissout les cellules et peut entraîner une nécrose de liquéfaction. Inverser les agents, attribuer la saponification à l’acide ou remplacer la liquéfaction par une coagulation déforme cette distinction.

61. Lors d’une réaction, les réactifs ont une masse totale de 18 g. Quelle masse totale de produits formés prévoit la loi de Lavoisier ?

9 g
18 g
36 g
20 g

18 g

Explication

La loi de Lavoisier impose l’égalité entre la somme des masses des réactifs et celle des produits : la masse totale des produits est donc de 18 g. Les autres valeurs impliquent une perte, une confusion ou une création de masse.

62. Pour équilibrer la combustion complète de 11 molécule de paraffine C25H52\mathrm{C_{25}H_{52}}, combien de molécules de dioxygène faut-il placer comme réactif ?

3838 molécules de dioxygène
5252 molécules de dioxygène
2525 molécules de dioxygène
2626 molécules de dioxygène

$$38$$ molécules de dioxygène

Explication

L’équation équilibrée est C25H52+38 O2→25 CO2+26 H2O\mathrm{C_{25}H_{52} + 38\,O_2 \rightarrow 25\,CO_2 + 26\,H_2O} : le coefficient du dioxygène est donc 3838. Les valeurs 2525, 5252 et 2626 reprennent respectivement le coefficient du dioxyde de carbone, le nombre d’atomes d’hydrogène et le coefficient de l’eau.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 96 flashcards sur Oxydoréduction et matériaux.

Qu’est-ce qu’une entité chimique à l’échelle microscopique ?

Un atome, une molécule, un ion ou un ensemble d’ions.

Qu’est-ce qu’une espèce chimique à l’échelle macroscopique ?

Un très grand nombre d’entités chimiques identiques.

Quels constituants forment le noyau d’un atome ?

Des protons et des neutrons.

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Consultez la fiche de révision complète sur Oxydoréduction et matériaux.

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